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物联网技术在智慧城市建设中的作用探讨

放大字体  缩小字体    发布日期:2023-11-06  浏览次数:21
核心提示:物联网技术在智慧城市建设中的作用探讨潘财明蔡胜摘要:物联网是一种具有智能化、多功能特征的网络技术,该技术同时具有较强的运用能力与数据传输能力,在现今社会发展当中具有着重要的作用。在本文中,将就物联网技术在智慧城市建设中的作用进行一定的研究。关键词:物联网技术;智慧城市一、引言在科学技术快速发展的过程


物联网技术在智慧城市建设中的作用探讨

潘财明 蔡 胜

 

摘要:物联网是一种具有智能化、多功能特征的网络技术,该技术同时具有较强的运用能力与数据传输能力,在现今社会发展当中具有着重要的作用。在本文中,将就物联网技术在智慧城市建设中的作用进行一定的研究。

关键词:物联网技术;智慧城市

一、引言

在科学技术快速发展的过程当中,物联网技术快速发展,并成为现阶段社会各行业当中的热门技术。物联网技术是移动通信与互联网等技术的融合,能够为行业工作发展提供新的可能。在智慧城市理念背景下,物联网技术也具有了较大的发展与应用空间,具有着较高的应用价值。 

二、智慧城市建设目标

在科学技术快速发展的过程当中,我们也正式进入到了网络与大数据时代,在城市发展建设中,做好数据信息资源的有效应用则成了一项重点工作内容。无论是互联网还是通信技术,做好基础设施的建设都是一项重点工作, 需要能够较好地兼容互联网与通信技术。[1] 以此为基础, 提出了智慧城市的概念,通过智慧城市的建设,能够有效转变人们的生活方式,为人们的生活、工作带来较大的便利,提升城市管理效率,促进社会的可持续健康发展。

智慧城市建设目标,即有效地提升城市运行、环境的数据处理能力,对城市运行当中的相关数据进行有效的感知。通过该目标的实现,能够帮助城市管理者对城市发展方向与路线进行有效的规划,科学调度城市资源,有效提升城市管理水平,促进城市发展目标的实现。在城市发展当中,也会使相关行业工作向着智能化的方向转变,有效提升城市状况感知能力,以科学的方式规划城市发展,使城市具有健康、先进的发展特点。[2] 

三、物联网技术

物联网,是通过红外感应、激光扫描、射频识别等设备,根据约定协议,实现物与人、物与物之间的连接,以智能化方式交换信息通信,进行定位、识别、监控、跟踪的新型网络。对于物联网而言,其并非在物理层面独立的完整网络,而是在互联网基础上形成的联网应用,更多地体现出应用的智能特征。通过物联网在行业当中的业务协同与信息共享,能够将人与人之间存在的交互信息逐渐向着物与物之间延伸与扩展,为强化科学管理、资源优化配置与节源环节提供了可能。物联网技术是不同感知技术的集成应用,所配置的不同传感器都是信息源,能够捕获不同的信息格式与内容,且获得的数据信息具有着实时性特征,将根据所设置的频率对环境信息进行采集,做好数据的更新。同时,物联网技术不仅能够为连接传感器提供条件,且具有着智能处理作用,能够智能控制物体。在应用物联网的情况下,可以有效地结合智能处理与传感器,通过智能技术的选择应用实现其应用领域的扩充,同时可以从海量信息中做好有价值数据信息的分析与处理,对不同用户的应用需求进行满足。[3]

 

四、物联网技术原理

在物联网技术中,互联网技术依然是其核心所在,是在互联网技术基础上经过扩展延伸所形成的网络技术类型,其用户端延伸到了物品之间,实现相关信息的有效通信与交换。从技术架构层面,可以将其分为三个层级:第一,感知层。感知层有相关传感器网关与传感器,包括有二维码标签、温度传感器、湿度传感器、GPS 与摄像头等。在系统当中,感知层就如同人的皮肤与耳鼻喉等,是物联网对信息进行采集、对物体进行识别的来源,主要功能包括信息采集与物体识别等。第二,网络层。是由各种类型互联网、无线通信网、私有网络、云计算平台与网络管理系统组成的,如果是人的大脑,能够在物联网当中对感知层获得的信息进行传递与处理。第三,应用层。是用户与物联网接口,能够有效地结合行业需求,对物联网智能应用目标进行实现。[4]

在物联网当中,所具有的关键技术有以下几种:一是传感器技术,也是系统应用当中的关键技术。在计算机运行中,数字信号都是其处理的主要对象,这也是物联网技术当中的重要组成部分。二是 RFID 技术。该技术也是传感器技术,是一种融合嵌入式技术与无线射频技术的综合技术,在物品物流管理、自动识别方面具有着良好的发展应用前景。三是嵌入式技术。是一种集传感器技术、电子应用计算、计算机软硬件技术于一体的技术类型。在多年的应用发展中,很多智能终端都以嵌入式系统为基础并得到了广泛的应用,给人们的生活提供了极大便利。

五、物联网应用特征

(一)应用基础

物联网技术是在互联网技术基础上发展形成的技术, 是在互联网技术基础上,与其他技术相融合形成的网络技术。通过物联网的构建,能够与相关技术进行有效的兼容, 将相关设备、仪器设置在同一个网络系统当中,之后通过物联网技术的应用较好地实现设备应用功能,且能够较好地提升数据处理效率,有效提升不同技术间的配合效果与水平。

(二)智能化特征

对于物联网技术而言,智能化是最为显著的特征。与其他技术系统相比,物联网在功能方面具有更为丰富的特征,不仅具有着数据网络传输功能,同时具有着较强的数据存储与整理分析能力,能够有效地提升管理效率,减轻管理人员工作压力。同时,物联网技术也具有较好的传感与定位功能,通过大数据技术与相关功能间的结合,能够有效地满足用户特殊工作需求。这部分特征的存在,也使得物联网在应用领域方面具有较为宽泛的特征,具有较大的作用发挥空间,不仅能够有效地提升对应领域管理水平, 且能够较好地实现管理系统的智能化与精简化目标。[5]

(三)通信与识别

在物联网系统当中,也存在着较多的传感与扫描设备, 对于不同设备来说,都具有着独立的数据信息源,能够以连续的方式向物联网系统传递数据信息,在经过不断的数据信息积累后,将形成数据信息库,并可以应用云存储与云计算技术做好相关数据的整理分类。在经过运算后,完成数据信息的分析与运用,在获得分析结果后,将获得的成果提供给管理方,以此帮助管理方能够较好地做好后续计划的制订。物联网系统也具有着较强的通信功能,能够在应用中保持较高的数据传输、调取效率,能够较好地保证数据信息资源的及时传递与共享,以此较好地满足工作要求。

六、物联网技术在智慧城市建设中的作用

(一)卫生系统

智慧医疗是在近年来技术发展中形成的医疗名词,主

要是打造城市区域医疗信息系统与健康档案等。在物联网技术的支持下,能够帮助医疗机构有效地连接患者,对以往城市医疗当中覆盖面小、成本较高与质量不足等问题进行解决。如我国农村区域与中小城市中,存在着较少的医疗资源,在医疗服务水平方面与大城市相比较低。在患者就诊时,往往需要投入较多的交通与时间成本。在患者遇到疑难问题时,受到所在地区医疗质量的限制,医疗机构也很难向患者实现有效诊断方案的提供。[6]

在物联网技术中,涵盖了媒体通信技术、视频捕获技术与传感器识别技术。通过该技术在城市卫生系统当中的应用,能够较好地实现远程医疗服务功能。在物联网支持下,能够较为便利地实现对患者的访问,在不需要注册的情况下,仅仅通过语音或者视频,则可以实现医生同患者之间的沟通,寻找病症发生的原因,并根据需求明确药物, 以远程的方式进行疾病的治疗。在物联网技术背景下,该种远程医疗应用优势明显,不仅能够有效地减少访问患者与医生在诊疗当中所需的时间,且能够有效地减少医疗费用。对于部分需要进行紧急护理的情况,物联网技术更是能够发挥重要的作用,并在远程医疗服务中体现。分销自动医疗方面,可以在城市公共场所中进行智能医疗设别的部署,以全天候的方式为城市当中的人们提供医疗服务。

智慧医疗系统由区域卫生、智慧医院与家庭健康系统这几部分组成。其中,智慧医院系统负责对医学信息进行存储、传输与交换,包括病人诊疗信息、医学影像信息等, 结合医疗需求将临床决策建议提供给医务人员,帮助医务人员为患者出具处方。区域卫生系统则负责对医疗机构、卫生监管部门、居民社区等部门在运行中形成的卫生信息进行收集与处理,以智能的方式做好危险干预计划的制订, 向患者提供社区护理服务与疾病基本治疗。家庭健康系统则负责向行动不便的患者提供线上照护、视讯医疗等服务, 向患者定期提示药品种类、名称、剂量与时间。

(二)教育与公共服务

教育系统方面,物联网技术在应用中能够有效地提升教育水平,帮助学校的课堂教学有效地与家庭相对接。通过网络教育、数字化教材与虚拟图书馆的应用的构建,帮助学生能够具有丰富的资源获取渠道,为学生学习营造好的环境。在技术支撑的情况下,可以帮助教师在课堂中更好地开展新型教学活动,实现现有课程系统的改革与优化。公共服务系统方面,互联网技术的信息传输功能较强, 具有卫星定位功能,通过物联网技术在公共服务系统中的应用,可以帮助市民准确地获得相关信息,包括查询物流信息、了解商品运输动态等等。同时,能够为人们提供便利的交易行为,便利地对比价格与优惠信息,促进人们实施交易行为,对于消费者的交易成本也具有积极的节约作用。[7]

(三)智能电网

智能电网是电网发展当中的新概念,是智能化层面对于传统电网的改造升级,以高速通信网络为基础,将移动数量的传感器设备配置在电网线路上,辅助应用先进的决策支持系统与控制方式,切实强化电网控制功能,保障电网的高效、安全与可靠使用。与普通电网比较,智能电网在抵御攻击、高效运行、自愈性方面具有着更好的表现。在智能电网运营、建设与维护方面,物联网技术都具有着较强的应用价值:一是能够形成具有双向互动特征的服务模式。由电网以持续的方式采集分析传感器装置信息,做好电网运行状态的掌握。之后,根据通信系统与互联网技术的应用,将细致的用电信息传输给用户,帮助用户以直接的方式做好停电时间段、电价状况等信息的查询,为用户提供高品质服务。二是能够高度集成相关信息。通过传感器途径,对供电线路、供配电设备运行信息进行持续的刺激,以集成的方式在用户界面中显示实时与非实时信息, 以此便于用户能够对电网运营状态进行有效的掌握,获取足够的信息制定决策调度计划,且智能电网也能够在此起到较好的辅助决策作用。三是故障诊断控制。在以往电网运行中,检修与故障诊断两项工作在衔接程度方面水平较低,在发现故障与采取措施进行检修中,存在着一定的时间差,因此有可能增加故障的受损程度,导致发生漏电或者停电事故,进而对安全产生造成影响。应用物联网技术,则可以通过自动的方式监测用电线路与设备,当故障发生时,也可以结合实施信息对结果进行分析,做好故障类型的准确判断,根据自动控制系统对电网与故障设备间的连接进行切断,有效处理故障设备,以此保证电网能够恢复运行。

(四)智慧交通

智慧交通也是在物联网技术基础上形成的新概念,是在以往交通运输体系基础上形成的服务系统,以智能的方式管控公众出行、交通管理与交通运输,使城市交通服务系统具有信息传输、远程控制与环境感知等功能,在对交通资源结构有效优化的基础上,有效缓解城市交通在出行中存在的矛盾问题,对交通基础设施效能进行发挥,为车辆等出行提供好的交通环境。以物联网为基础建设形成的智慧交通系统,主要包括智慧决策、信息发布、控制中心与信息采集模块等。如在信息发布模块中,则可以在系统运行中,通过互联网技术的应用连接显示屏与控制中心, 使交通管理部门在相关调度决策下达后直接显示在显示屏上,也可以发布交通天气与道路施工等信息,将发布的信息第一时间传递到道路、车辆的显示屏上,保证信息的准确、及时传达。[8]

(五)智慧物流

智慧物流也是物联网技术应用的重要体现。在物联网技术应用的情况下,对物流不同环节以可视化、动态化、精细化的方式进行管理。同传统物流模式比较,智慧物流具有着更强的自动执行与决策分析能力。在物流货物跟踪中,通过物联网技术的应用,可以通过红外检测、卫星定位与激光检测等方式跟踪检测物流货物的运输情况与实施位置,并将检测获得的数据导入到数据库当中。同时,也可以在用户与物流企业间做好双向通信系统的构建,以此帮助用户通过移动 App 的应用做好货物物流信息的查询, 包括有货物预计送达时间、运输路线与目前抵达位置等等。

七、结语

可以说,物联网技术的出现,为智慧城市的发展建设提供了可能,且体现出了较为广阔的应用前景。在医疗、物流、交通等方面都获得了较好的应用价值与推广效果。在未来智慧城市发展中,需要充分结合智慧城市发展需求做好物联网技术的创新应用,在进一步拓宽应用领域、挖掘应用前景的情况下,使其在智慧城市建设中更好地发挥出作用。

参考文献

[1] 胡蔚, 徐啸峰, 马乐. 面向智慧城市物联网体系标准应用研究 [J]. 中国信息化 .2018,(4).66-68.

[2] 胡娓莎 . 物联网在智慧城市中的探索 [J]. 科技资讯 .2018,(33) :3-4.

[3] 房辉, 常盛. 物联网在智慧城市中的应用与思考[J]. 信息系统工程 .2016(1) :85.

[4] 赵芯舫 , 孔伟 . 物联网技术的应用与研究 [J]. 电子技术与软件工程 .201,(15) :34.

[5] 张晨. 物联网技术在智慧城市建设应用中的难点研究

[J]. 电子元器件与信息技术 .2021(7) :203-204.

[6] 桑懿, 高天, 罗文清, 等. 物联网技术在智慧城市建设中的应用研究[J]. 中国住宅设施.2021(8) :7-8.

[7] 严逸超.5G 时代背景下物联网技术在智慧城市建设中的应用研究 [J]. 通讯世界 .2020(1) :118-119.

李仁波. 物联网技术在智慧城市建设应用中的难点研究 [J]. 中国建设信息化 .2021(12):75-77.

作者单位:三川智慧科技股份有限公司   物联网技术在智慧城市建设中的作用探讨.pdf

 
 
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