基于云计算和物联网的智慧城市建设方案

任青

摘 要 以智慧人文、指挥管理、智慧生活、智慧服务、智慧产业和智慧技术为特征的智慧城市是一种新型城市发展模式，体现着高水平发展的信息化技术，创新发展、发现问题以及解决问题的能力更强。近期热门的云计算和物联网技术给设计实现智慧城市方案提供了更好的保障。本文对智慧城市进行了简单介绍，并提出基于云计算和物联网的智慧城市建设方案。

【关键词】云计算 物联网 智慧城市 建设方案

1 引言

人类社会随着不断进步的科技水平步入了现代化的时代，我们生活的每一个角落都填充着科技元素，从而油然而生了智慧城市的概念。智慧城市与先进的获取分析城市信息技术相结合，一方面获取了城市海量数据，同时分析利用这些数据，通过与计算机软件通信技术的结合，使市民得到智慧的服务。城市智能信息化水平的提高表现在城市生活、交通以及安全等的各方面。

2 概念设计

国内外均开展了一系列的智慧城市建设，如国内的智慧双流和智慧上海等，韩国的“U-City计划”和新加坡的“智慧国计划”等。而密集的人口、较差的交通情况以及人们居家时间较短等是中国核心城市的主要特点，而智慧城市建设方案的提出也是基于以上这些特点。

2.1 概述智慧城市建设方案

智慧城市应具备以下特征：

2.1.1 感知和获取信息的能力

智慧城市采集传输信息可以通过广泛普及的移动通信网络进行，再加上普及的射频技术以及传感器技术，时时刻刻的感知着城市中的多种信息元。

2.1.2 存储和处理海量数据的能力

只有具备处理数据的中心大脑，感知到的城市信息才能得到充分的利用。

2.1.3 管理服务能力智能化

在以上的基础上高效挖掘所获取的信息，得到有价值信息已解决问题，提供更好的服务。

2.2 智慧城市网络层

良好的城市网络通信能力是传输智慧城市数据的依赖，感知层所采集到的信息通过互联网、GPS、城市WIFI和3G/4G等移动通信网络运输到数据中心，通过加工处理得到有价值的信息。

2.3 智慧城市平台层

智慧城市的大脑和控制中心即是平台层，分布式的挖掘数据中心以及数据存储的仓库都包含其中。数据仓库储存网络层传送的感知层数据。这些数据反映了每个市民的信息及城市的状态，能够发掘出有价值的方便应用的信息。

2.4 智慧城市应用层

在信息基础上，物联网应用层展开工作，使用者能够得到多元化展现的信息，停车诱导系统、交通诱导系统以及警用车辆GPS定位系统等均能构成。同时，基于云计算技术和当前车流信息，下一时段的车流信息也能够预计出来，从而便于针对具体情况做出诱导调整。

3 智慧城市中移动通信设备的角色

3.1 广义的移动通信

移动通信设备在一方面可以作为感知层收集数据，一方面可以作为应用层直接通过APP的使用参与到智慧生活、智慧交通和智慧安全之中。移动通信设备的数据交互格式要选择轻量级，以方便其与智慧城市数据中心以及其他移动通信设备之间传输交互信息。

而具有数据格式简单化特点的Json能够满足其需求，它的数据格式为压缩式，并且方便读写，能够直接作为服务器端代码，简化客户端和服务器端的代码开发量。

3.2 指挥交通构架

汽车随着人们生活水平的提高已成为重要的出行手段，交通问题也得到了人们广泛的关注。红绿灯控制以及交警人力疏导等传统情况下交通拥塞的控制方法不具有高效性和实时性，耗费人力物力，疏导作用不强。而智慧城市交通包括：

3.2.1 交通诱导作用

汽车作为城市交通的主体，也是感知层的载体，网络层能够将GPS和通信设备等感知到的实时信息传送到数据中心，加上交通路口的摄像信息等，整个城市的交通情况均可以得到掌握，并在此基础诱导交通，避免堵塞。

3.2.2 停车诱导作用

停车位紧张是人们的一大苦恼，而智慧交通能够通过反馈给用户获取到的停车场射频信息以及车辆信息使其更快捷的选择到停车位，避免造成逗留堵塞情况。

3.2.3 车辆自动缴费作用

商场停车场收费处以及其他的各个城市收费站往往有拥堵现象，城市日渐增加的车流量以不能通过人工收费模式得到满足。通过高速摄像头的安装以及车牌自动缴费窗口的设立可以解决这种情况，既减轻了交通压力，又节省人力资源。

3.2.4 共享公交行驶进度

市民出行时长时间的等待公交和地铁降低了其出行热情也影响出行效率，而告知市民每辆公交地铁的形势进度信息和预计达到时间则可以方便市民进行更好的准备和选择。

3.3 智慧生活

智慧生活包括：

3.3.1 远程控制家用电器

通过传感器设备对家用电器如热水器和电视录像设备等进行远程控制，現在的预设模式必会被远程控制模式所取代。

3.3.2 智能化生活缴费

人工读数是现在日常生活中的主要交费方式，低效且耗费人力。而通过在电表和水表等上附加传感器网络从而实现读数自动化，将结算自动上报，节省人力。通过在家庭煤气和天然气的物联终端接上传感器和3G终端等还能及时感知泄露等情况的发生，以进行及时有效的处理。

3.4 智慧安全

过去的城市安全策略是简单的安全防护系统，随着普及应用的物联网技术逐渐演变为城市综合化体系。主要包括：

（1）城市公共服务场所如街道社区、道路监控、楼宇建筑、警务人员、移动物体、银行邮局以及机动车辆等的安全。

（2）城市重要的机构如水电气厂、机场、桥梁大坝、以及地铁等的安全。

4 结束语

人工智能技术随着快速发展的科技而逐渐改变着我们的日常生活，智能生活方式逐渐取代传统的生活方式。本文基于云计算和物联网，结合人工智能算法以及信息通信针对智慧生活、智慧交通以及智慧安全三个方面提出一套城市建设方案。虽然仍有许多安全因素蕴含其中，但是智慧城市的发展必然会随着技术发展而逐渐完善。

参考文献

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[2]杨俊.基于用电信息采集系统的“四表集抄”技术方案的研究与实践[D].华北电力大学（北京），2016.

[3]陈德铭.试论物联网技术在智慧城市建设中的应用[J].商品与质量，2016（03）.

作者单位

济宁市智慧城市建设办公室 山东省济宁市 272000