物联网技术在智慧城市建设过程中的应用实践

杨玉柱，任晓娥

YANG Yu-zhu, REN Xiao-e

（中国联通济南市分公司）

(China Unicom, Ji'nan branch)

物联网技术在智慧城市建设过程中的应用实践

杨玉柱，任晓娥

YANG Yu-zhu, REN Xiao-e

（中国联通济南市分公司）

(China Unicom, Ji'nan branch)

物联网为智慧城市提供了城市的感知能力，并使得这种感知更加深入、智能。通过无处不在的传感器实现泛在连接，通过大数据对上传的数据实现智能化的决策分析，因此可以说智慧城市是物联网的靶心。论文主要阐述物联网技术在智慧城市中的一些应用案例。

物联网；智慧城市；NFC ；蓝牙4.0；指纹认证

1 引言

随着移动互联网的高速发展，以物联网、云计算、大数据为代表的“互联网+”与实体经济深度融合发展，将为经济发展“新常态”注入新的活力，也是推动新旧动能转换、供给侧结构性改革的重要动力。中国联通济南分公司依托强大的物联网、宽带网络及数据中心能力资源，经过多年行业信息化探索与实践，在智慧城市建设过程中从顶层设计到具体应用获得了大量的实施经验，本文主要阐述物联网技术在智慧城市中的一些应用案例。

2 物联网技术部分应用场景案例

2.1 NFC手机在实名认证中的行业应用

近场通信NFC(Near Field Communication)，由非接触式射频识别（RFID）演变而来的，支持NFC的设备可以在主动或被动模式下交换数据。现在很多智能手机也标配了NFC模块，NFC手机通常应用于手机快捷支付等如公交刷卡、购物闪付等场景。NFC手机除了上述被动应用场景以外还可以通过手机NFC功能实现身份证实名认证采集，使用具备TypeB格式识别的手机(如华为Mete7、Mete8、三星S7等)读取身份证上的加密信息，通过手机APP将身份证的加密信息读取后上传到远端云识别服务器解码识别，然后返回识别后数据。现在银行、电信运营商、快递行业国家已经强制要求业务办理过程中要进行身份证实名认证，但实名认证也造成了用户等待时间长、无法进行集客业务现场办公等问题，有时一笔业务需要多次到营业厅进行现场认证，造成用户感知下降，通过NFC手机实现了业务受理过程及快递实名制等行业应用，该应用即保证了实名制认证过程又实现了集团业务的移动办公业务受理及移动展业过程，该项技术已经成功应用于联通自身业务营销过程及物流快递行业,在某快递企业的应用中还结合电话录音上传、未接电话短信通知、现场快递单录入、现场实名认证、寄递物品照片上传等技术，实现了与公安、邮政管理局等接口，公安收到寄件人信息后进行实时比对，对可疑人员实时排查。使用具备身份证识别功能的NFC手机与普遍手机+蓝牙身份证验证设备相比具有携带方便、节省费用等优点。

2.2 NFC手机在移动巡检、巡更中的行业应用

NFC手机不仅可以作为终端被POS机、门禁、公交读卡设备等识别交互，还可以做为一个NFC标签读卡设备读取标签卡中的内容。在电力、通信、水务、燃气等行业中经过需要对设备、机房、管线进行定点巡检，在政府办公、物业小区、商务楼宇等也需要对重要区域进行定点巡更，而传统的基于GPS的巡检应用及使用巡更棒的巡更应用无法保证精确到具体设备点的巡检，巡更棒信息也无法实时上传。济南联通自主研发，通过手机NFC反向应用，通过NFC标签卡的识别读取实现了精准移动巡检、考勤及物业巡更应用，同时结合GPS定位、照片上传、内容录入等功能改变了原来只通过GPS位置造成的不能精准到具体设备，不能实现室内定位等巡检问题及物业巡更不能实时上传的问题，该项技术已经成功用于山东铁塔全省铁塔资源核查、移动巡检、电力移动巡检及商务楼、小区物业巡更行业信息应用项目。

最早考虑使用二维码及蓝牙模块方式实现巡检功能。二维码的缺点是比较容易复制实现巡检内容造假，而使用蓝牙模块方式成本较高，每个模块在50-100元，使用NFC智能手机实现巡检功能的优势在于标签卡的成本很低（每卡成本在一元以下），可以根据需要随时增加或改变巡检点的位置及数量，在NFC标签卡上同时可以写入几百字节的信息用于存储巡检点的内容说明及加密数据存储。

2.3 蓝牙4.0 BLE iBeacon技术在室内导航中的行业应用

iBeacon是苹果公司2013年9月发布的移动设备iOS上配备的新功能,目前Android手机也都具备了蓝牙4.0 BLE模块。其工作方式是，配备有低功耗蓝牙（BLE）通信功能的设备使用BLE技术向周围发送自己特有的UUID，接收到该ID的应用软件会根据该ID采取一些行动。蓝牙4.0以低功耗、连接速度快已经成为手机的标准模块，目前室外车辆导航主要通过GPS技术实现，而在一些大型商场、展馆、博物馆等室内环境由于不能连接到GPS卫星，因此无法实现GPS导航，而通过WIFI等技术实现的室内导航由于精度差无法满足用户的实际需求，因此室内定位服务一直是实体商业场景的刚需。对消费者来说，通过手机阅览商场全景图，实现自助规划路线，快速找到相应店铺，很大程度提升了整体的购物体验。对商场而言，智慧化建设是未来趋势，通过iBeacon智能硬件、室内定位引擎，帮助实体商业深度连接消费者，进行数据分析，优化决策。具体实现方式是通过手机蓝牙4.0与放置在各关键点的蓝牙基站(一个蓝牙基站成本小于100元)实时信号识别，在手机APP中可以实时检测到附近的蓝牙基站ID、位置、距离等信息，根据蓝牙基站对应的商家名称、展品名称等通过APP自动将相关产品、优惠信息、展品介绍等推到手机上，同时 iBeacon技术也可以应用于高校新生入校导航及消息推送等行业应用。

2.4 iBeacon技术在考勤打卡中的应用

目前很多单位在使用考勤机进行日常的考勤打卡，如指纹、人脸识别等方式，指纹识别目前出现了很多指纹套等造假方式，人脸识别速度较慢，在上班高峰期往往需要排队打卡，一台考勤机的成本大约在1000元左右，目前智能手机在城市普及率已经达到90%以上，而使用iBeacon技术的考勤打卡只需要安装一个iBeacon设备成本在100元左右，使用手机APP可以实现5m以内考勤打卡，即避免了排队的烦恼又节约了单位的投资成本，同时基于手机IMEI等识别技术，保证了每个手机只能同一时间打卡一次，避免造假的可能性，目前在微信、阿里钉钉中也集成了iBeacon设备的识别功能，通过微信摇一摇或者打开钉钉可以自动识别到附近的蓝牙设备使用极速打卡。

2.5 指纹认证在智慧工地等行业中的应用

在与某建设集团客户交流过程中，用户提到在工地的塔吊等特种设备使用过程中经常有非认证人员进行操作造成安全事故，希望能有一个操作简单实用的认证技术用于控制特种设备操作。目前市场上实现指纹开关的只有施耐德公司的产品，售价在4000元以上，我们通过自主研发，开发了指纹电源开关，同时结合物联网卡上传技术，操作人员只有通过指纹认证才能实现特种设备操作，同时实时将操作的人员信息上传到管理平台，管理人员可通过手机及PC查看正在操作的人员信息及设备运行状况，有效地减少了人员的误操作引起的事故。指纹电源开关的主要模块由指纹识别、脉冲电路、继电器、GPRS上传等组成，总体成本控制在一千元以下，即解决了企业的实际需求又节省了公司的投入成本。

3 结束语

以上内容只是物联网技术在实际应用中的部分场景，随着第四次工业革命时代的来临，基于泛在连接的物联网技术成为智慧城市建设及产业互联网发展的重要组成部分。

[1]刘化君、刘传清.物联网技术[M].电子工业出版社，2015（10）.

[2]熊璋.智慧城市[M]. 科学出版社，2017（07）.

Application of Internet of Things Technology in the Construction of Smart City

A city of perception of things for the wisdom of the city, and makes this perception more in-depth, intelligent. Achieve ubiquitous connection through the ubiquitous sensor data through large data upload realize intelligent decision analysis, it can be said that the wisdom of the city is the networking of the target. This paper mainly discusses some application cases of Internet of things in the city of wisdom.

internet of things; smart city; NFC; Bluetooth 4.0; fi ngerprint authentication