基于云计算的物联网构建的智慧城市建设策略研究

徐萌

【摘 要】物联网和云计算是建设智慧城市的两大基石，物联网和云计算的技术水平和发展应用决定了智慧城市建设的广度和深度，然而目前在政策支持、标准化建设、安全保障和人才培养等方面还存在不足，限制了物联网和云计算发展，影响了智慧城市建设的进程。

【关键词】物联网；云计算；智慧城市；策略研究

1 基于云计算的物联网构建的智慧城市

1.1 物联网

物联网是新一代信息网络技术的高度集成和综合运用，是信息化与新型工业化、城镇化、农业现代化深度融合的产物。自2009年 “感知中国”提出以来，物联网上升为国家战略高度，技术和产业发展显著，在芯片、通信协议、网络管理等领域取得了一系列的创新成果。

1.2 云计算

云计算将计算从用户终端集中到“云端”，这一基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式是传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。我国云计算基础产品方面已取得显著进展，云计算将成为构建国家级信息基础设施、实现融合创新的关键技术和重点发展方向。

1.3 智慧城市

智慧城市作为一种新的城市发展模式，是基于物联网、云计算、空间地理信息集成等新一代信息技术的应用，是促进城市在规划、建设、管理和服务上智慧化发展的新理念和新模式，具有全面感知、互联互通、资源共享以及智能协同等特点。

1.4 智慧城市与物联网、云计算的关系

物联网是智慧城市的重要组成部分，通过感知层、网络层、应用层三层网络构架体系，把无处不在的被植入城市设备和设施的智能化传感器连接起来，形成物联网，实现对物理城市的全面感知，实现“数字城市”与物联网的融合，并给出控制信息，对各种应用需求，做出智能化响应和智能化决策支持。同时，智慧城市也离不开云计算技术的支持，云计算平台可以成为智慧城市的“大脑”，对智慧城市物联网络所感知到的信息进行智能处理和分析，实现对海量数据的计算与存储，转移网络终端需要进行数据存储和处理的负担。

基于云计算的物联网构建的智慧城市，对信息资源进行高度整合、共享，通过把感知设备应用到城市的各种设施中形成庞大物联网，并通过后台的超级计算机实现物联网的整合，实现前端物联网数据的处理分析存储等，从而体现智慧城市给城市管理和服务带来的转变，其应用几乎涉及城市建设的方方面面，现阶段应用基础较好、覆盖面广、成熟度较高的领域有政务、交通、医疗、教育等，在安全生产、物流配送等领域也有很好的应用。系统架构包括云安全层、运营支撑体系、基础设施层、云服务平台及应用层，以及门户层。

2 发展基于云计算的物联网构建的智慧城市存在的主要问题

近年来，我国智慧城市建设取得了积极进展，但是也暴露出存在技术、标准、商业模式和网络安全等方面的问题。

2.1 缺乏高端技术支撑

目前传感器高端产品、元器件、超高频电子标签芯片等仍然依赖进口，国产产品在灵敏度、稳定性等技术方面存有较大差距；因为技术问题导致成本居高不下是物联网难以尽快普及的主要原因。

2.2 缺乏统一的技术标准

没有统一的HTML式的数据交换标准是物联网发展的一大瓶颈，已严重制约了技术应用和产业的迅速发展。目前国内外在应用层和感知层已提出很多标准，如ONS/PML、NGTP标准协议等，但各标准尚未融合为统一标准。

2.3 缺乏成熟的商业模式

各行业应用物联网需要不同的商业运作模式，很多非常好的物联网应用项目因为没有找到好的盈利模式而被迫流产，一些因为产生新的法律问题政府没有及时破解难题而无法实施，如城市拼车软件等。如何发挥云计算的作用，实现云计算的价值也都在试点起步阶段。

2.4 缺乏安全监管和法律体系

物联网的病毒攻击、黑客入侵和非法访问等安全问题将威胁到与健康、财产安全密切相关的重要信息；数据损失和泄漏是云计算应用中最严重的安全问题之一。目前除了在安全技术上尚较薄弱外，还缺乏一整套安全监管体系和法律保障。

3 发展基于物联网和云计算的智慧城市的建议

3.1 推进物联网和云计算技术创新

1）从完善物联网感知层、网络层、应用层三层网络构架体系出发，坚持“强两端、优中间”策略，逐步优化提升网络层数据传输、存储和分析能力，大力推动物联网产业链纵向延伸和横向扩展。

2）大力发展新型标识、传感识别、网络支撑设备制造业，支持低成本、高频段、大容量、高可靠射频传感系统产品的研发、设计和制造，着力构建涵盖芯片设计、电子标签制造、读写器具生产与系统集成的完整产业链；支持微型化、网络化、智能化感知终端设备开发；支持微纳传感器与执行器核心元器件设计、生产和测试；支持开发大容量数据存储、高效率传输设备及数据压缩、处理技术；加强对异构网络之间互联互通技术和设备的研究开发，支持云计算技术、模糊决策技术的研究，开发高效率决策分析模型；支持开发大容量数据交换和信息安全、测试中心。提升信息采集前端处理、信息挖掘和分析能力。

3）建设物联网产业联盟，通过建立地方、行业、企业、高校广泛参与的集“产学研用”一体的产业联盟， “以用促产”、“以用促研”，攻克产业关键技术瓶颈。

3.2 开展物联网和云计算标准体系建设

1）根据物联网技术与应用密切相关的特点，按照技术基础标准和应用子集标准两个层次，构建包括体技术标准、感知层技术标准、网络层技术标准、服务支撑技术标准和应用子集类标准的标准体系框架，在统一的体系框架下，加快制订物联网基础性和通用性技术标准。同时根据应用特定需求，开展物联网行业标准体系建设，为物联网行业应用标准提供技术支撑。

2）确定总体推进目标和阶段任务，有重点有计划分步推进，先期要将重点推进智能传感器、超高频RFID、嵌入式系统、协同信息处理和服务支持等基础关键技术标准，以自主创新的核心技术带动标准的突破和创新形成。