智慧城市的典型应用场景与建设中的问题研究

2020-11-09田安红

无线互联科技 2020年15期

关键词：公厕联网消防

李继，田安红

(1.中讯邮电咨询设计院有限公司成都分公司，四川成都 610042；2.曲靖师范学院信息工程学院，云南曲靖 655011)

0 引言

智慧城市借助深度学习、云计算、物联网等新兴技术[1-3]，能实现城市的变革与快速发展。因此，研究部分典型的应用场景，并针对发展中存在的问题给予一定的建设意见，对于加快智慧城市的建设有着一定的参考价值。

1 智慧城市内涵

智慧城市是融合云计算、人工智能、物联网、大数据、空间信息等多种新兴的信息技术。从技术层面来理解是信息化，即智慧城市的关键技术之一为物联网，物联网的基本特征是全面感知获取、智能化处理分析和可靠精准传递，在获取空间位置、身份特征、运动状态等基础信息上[4-6]，物联网能通过地理信息系统关联城市事件与基础信息，实现物与人之间的互联互通。从应用层面来理解是智能化，即云计算在建设过程中的实施应用，云计算数据中心能支撑复杂庞大系统的正确运作。从社会层面来理解是人本化，即通过精细化的管理、高效的政府、舒适的环境建设，给人们带来幸福感。

2 智慧城市的全景图

智慧城市的全景主要包含数字城管、应急系统、数字物流、数字社区、数字医疗、数字校园、智能交通、食品安全等方面的建设，从而实现数字产业、数字民生、数字政府，具体如图1所示。

图1 智慧城市的全景

3 智慧城市中的典型应用场景分析

3.1 大气环境监测

针对城市空气质量，可采用高点部署和地面部署方式，形成立体监控数据，监测内容主要包含PM2.5、二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳、PM10、风速与风向、大气降雨量与蒸发量。在空气污染预警期间，临时布控移动监测点，如生产企业、建筑工地和汽车修理厂等位置，完成监测装置部署。而针对户外空气质量，通过实时绘制区域空间污染浓度的分布地图，对污染源进行排查。

3.2 智慧公厕监测

针对公园、景区、街道、车站等场景，可利用传感器和物联网技术，快速准确掌握空气公厕内的空气质量、人流量、占用蹲位情况、烟雾报警、紧急求救等信息，提高公厕的服务质量，实时捕获公厕的数据信息，并在出现紧急情况时根据设定的阈值启动报警。采用智慧云平台方式进行管理，及时跟踪监控不同位置的公厕情况，实现快速调度指挥，提高工作效率的同时，降低管理成本。智慧公厕的外挂大屏能实时呈现出公厕数据，客户可借助小程序准确定位公厕位置与信息，实现多元化的服务。

3.3 桥梁状态监测

桥梁受损表现为撞击、沉降、塌陷等，可利用可视化管理监测桥梁健康状态，如结构变形、结构应力、环境参数、裂缝等，呈现出桥梁的日常状态或者异常报警状态，并对桥梁的日常维护提供一些业务支撑，例如数据统计分析、维修、预案等。同时，实时捕获到桥梁的响应结果，自动识别结构损伤并启动应急报警处理，跟踪结构状态变化趋势，长期对桥梁的寿命提供安全管理与监测。通过连续实时跟踪监测，及时获取桥墩沉降、桥梁振动与载重、桥梁环境与水位、桥梁视频与供电系统等信息。

3.4 城市消防监测

城市消火栓的压力情况，消防水箱的液位情况是城市消防监测的重点对象，可采用消防栓水压监测传感器，监测消火栓的压力和消防水箱的水位，并将监测数据实时传送到平台，如果数据低于预定阈值，平台会把报警信息发送给消防单位和自来水单位。同时，当消防水箱的液位很低时，可通过人工智能技术自动连接到本地消防水泵启动注水措施。

3.5 智慧公园

智慧公园建设是生态文明与信息化的深度融合，其对应的全网络架构如图2所示。智慧公园的智能基础设施网络提供的感知与一体化服务主要包含智能道路、智能板凳、智能垃圾桶、智能灌溉、智能灯杆、智能井盖。可采用4G，5G，Bluetooth，WiFi等技术实现多样化组网。可利用物联网、云平台、人工智能、深度学习等方法试试监测与分析数据，并提供智慧管控、智慧互动、智慧景观、智慧服务、智慧养护等应用赋能。

图2 智慧公园全网络架构

智慧管控主要包含环境要素监测系、基础监测系、消防监测系、应急管理、网络化管理、游乐设施管理等；智慧互动主要包含智慧警示、智慧花木、智慧垃圾桶、智慧板凳、智慧游乐识别、智慧道路等；智慧景观主要包含智慧照明、智慧夜景、数字化景观、灯影叠加植被等；智慧服务主要包含无人驾驶游览车、一部手机游公园、智慧餐饮、无人商店、智慧导览等；智慧养护主要包含智慧育种育苗、智慧园艺、重点林木监护系、古建筑监护系、公园自动化作业、公园病害监测系等。

4 智慧城市发展中存在的主要问题与对策

4.1 智慧城市架构体系

智慧城市的系统结构非常复杂，包含城市的规划、管理、建设和服务等多种业务应用的建设，各种标准、规范、安全体系等的建设，结合物联网、下一代通信网络、传感器技术等的信息基础设施建设。因缺乏统一的智慧城市架构体系，且顶层设计的指导经验不足，定位不够精确，在实际实施过程中呈现出信息孤岛的问题。因此，提升智慧城市的内涵认识刻不容缓，不同部门需要统一对智慧城市的认识，并充分结合自己的优势产业，考虑智慧城市的建设可以落地，突破各部门信息共享的障碍，提高实施的工作效率。

4.2 智慧城市的发展模式

智慧城市建设过程中涉及的关键技术主要有云计算、大数据、物联网、三网融合等，然而，关键技术的突破是建设中的难点，成为制约建设的瓶颈。同时，智慧城市的发展中没有充分重视公众和企业的参与，而政府信息化重视较重。因此，需要探究新的技术路径来实现智能化的智慧城市建设，并深入探究其在建设中的管理体制、投融资、信息化等内容。