[摘 要]本文章针对城市化发展现状，分析城市化发展进程中的问题，通过物联网技术在智慧城市中的应用，针对推动城市化发展，解决可持续性，节能和精细动态管理等问题，提出了物联网的规划设计思路以及应用案例。
[关键词]物联网；城市化；发展
中图分类号：TP317 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）17-0223-01
前言
在之前的城市化建设过程中，建设者遇到了一系列问题：首先是一次性投资效应，缺少长期投入计划，缺少管理维护支撑，难以实现长效应用；其次是各部门的系统都是自下而上的建设模式，建设水平参差不齐，难以相互兼容，缺乏整合考虑；第三是规划设计完整性差，缺少前瞻性的可实施目标设定，缺少管理和运营设计考虑，难以实现整体的最佳效果；第四是各部门之间基本没有协同的、可实施的、端到端的标准化参考架构；第五是没有考虑运营的可持续性，体系架构必须是方便运营和管理的；最后，目前政府采取垂直式的城市管理模式，横向为众多职能部门，各负其责，互不关心。因此导致管理效率低下，系统重复建设，不利于后继应用整合，缺乏整体和联动的全局布局。
1 物联网驱动智慧城市的建设
智慧城市通过应用最新的物联网体系架构和技术手段进行规划、设计、建造和运营城市基础设施，平衡社会、商业和环境需求，同时优化可用资源，通过提供各种流程、系统和产品，促进城市可持续性的发展，为其居民、经济以及赖以生存的环境带来利益，改善生活质量和经济状况。随着社会生产力的不断发展，物联网将向协同感知的中级阶段演进，最终将达到泛在的聚合。未来智慧城市将更加关注智能化作用的范围，实现无处不在的感知、应用汇聚和交叉这个最高阶段。物联网把信息系统对社会生产、生活的影响，从“信息与娱乐”领域扩展到“生产和生活”领域，从而扩大对人类发展的影响力。人口规模不再成为产业发展的约束，而物与物相连的应用规模将远大于人与人交互的规模。
智慧城市需要发展物联网产业的原因最重要的是其能够保证我们的信息安全与国土安全。现在物联网的应用更多的是强调自主知识产权。其次，通过物联网，使我们能够抢占信息产业第三次浪潮的制高点。最后，物联网与TD-LTE相结合能够充分发挥自主技术的优势。
2 智慧城市建设的理解
2.1 总体思路
物联网的体系架构提出智慧城市发展要点是“前瞻考虑、整体设计、自上而下地进行全局应用和架构的规划，面向应用聚合演进考虑”。整体开放式架构智慧城市方案的设计可以从三个平面进行概括。
第一个平面是整体体系架构设计。整个网络中的智能处理、计算能力分布在三个层面上，包括感知层的网关层面、网络层的使能控制层面以及应用层的应用基础平台层面。通过三层的智能分布与相互关联，实现整个系统的能力均衡部署，构成一个明确的、标准的、面向未来的、可自由扩展的开放式体系架构。
第二个平面是整体应用的布局。包括智慧城市管理领域、智慧市民服务、智慧的宜居设施等，此外需要更多地考虑城市产业的发展。比如，在海南提出体验式的旅游，在江西景德镇提出打造一个景德镇瓷器品牌产业的组织等，通过不同领域的相互关联和交叉，来实现应用的整体布局。
第三个平面是运营管理的设计。通过统一的平台，可以在业务层面解决业务和资源运营管理的问题，在网络层面解决网络抽象和资源管理的问题以及应用的策略和控制等。在终端层面，除了终端和网关的管理，还会把管理的手段延伸到感知层，通过对一些传感器的管理，真正实现整个体系架构从业务到网络到终端到感知的、完整的、端到端的可运营、可管理的系统。
因此，智慧城市的整体解决方案是包含了“三层智能化+开放式架构+弹性应用环境”的完整系统设计。
2.2 智慧城市建设的实践
⑴智慧城管
数字化城市管理是智慧城市的基础。除了精细化管理区域，还在智慧城管建设方面使用了分级分层的思想增加了万米单元网格的管理，在整个管理体制上引入了“双轴”，即监督和管理相互支撑和相互协同的管理体制。
我们以一个开放式共享的平台架构，以业务控制平台为核心，通过提供标准的业务接口，既可以将底层各种感知设备对城市基础部件以及基础事件的采集信息与平台对接，又可以让整个数字化城市的管理系统与城市应急指挥系统、平安城市的视频监控管理系统进行有效对接。后台整合了必要的异构数据，包括GIS、政务数据库、专业数据库、数据仓库、专家库等，最终实现业务的动态精细管理，针对城市基础部件提供公共设施的基础管理。整个体系架构中信息是共享的，而且实现了跨系统的联动。
⑵智慧监护
人性化的市民服务是智慧城市的核心。目前中国老龄化的速度非常快，特别是在大城市，“空巢老人”非常多。我们通过与市政府和移动运营商合作，推出了一个为老人提供基于手机的智能监护应用方案。
整个系统核心是一个民政老人综合应用平台，老人与监护人的手机都可以通过移动网络接入平台。后台有客服坐席，监护人通过宽带网络也可以接入整个系统。实现的功能包括以下几种：一是一键通信，使用老人机的一键通信后，可以完全通过后台的客服坐席为老人实现通话的连接及短信的发送；二是针对老人容易忘记一些重要事情的特点，为老人实现预定提醒的功能，如当天有重要的事情发生，预定之后会在特定的时间为老人发送提醒信息；三是针对特殊的老人提供亲情定位功能，监护人在自己的手机上可以看到老人在整个城市中活动的轨迹及实时的位置；四是针对“空巢老人”的一些服务，比如老人需要医护时提供紧急救护的一键求助，后台的客服坐席可以根据老人的需求迅速提供社区关怀，并调度医护进行救护；此外，针对老人家里电灯、水管出现的问题，也可以通过客服提供上门维修的资源组织。该方案可以有效地提升社会和谐度，在一定程度上解决了老龄化带来的问题。
⑶智慧社区
智能化的社区和家庭是智慧城市的一个重要特征。首先，能够提供基于无源光网络的PON+EoC的模式，适合在三网融合场景使用；第二种是PON+LAN的模式，通过网线在楼内进行接入；第三种是PON+WLAN的模式，为小区提供无线宽带接入；第四种是光纤入户模式。除此之外，还可以提供很多附加应用，比如智慧社区中智慧的物业管理、停车管理、能耗管理、人员的身份管理、周界安防、人体舒适度等；在智慧家庭方面可以提供整个家庭内部的宽带连接，从而实现室内舒适度管理、非法入侵告警、火警以及玻璃破碎和水浸的告警，此外还可以提供家庭远程健康监测的业务。
3 对未来城市发展的思考
面向未来的智慧城市发展，笔者认为从一开始就要着眼于整体架构的规划和设计。从长远来看，智慧城市的目标是由以下要素构成的：首先是无所不在的感知，未来的传感网络将是可管、可控的；第二是基础网络，强调海量终端的接入能力、异构网络的适配能力和传输的可靠性与实时性；第三是基础数据设施建设，强调基于云计算的架构，以实现集中共享、绿色节能、安全服务等；第四是一个可运营可管理的规范平台，在整个基础架构上强调开放式的能力集成，关联业务之间的互通性，在此基础上实现对全网和终端的管理，对终端行为的感知和实施高效便捷的资源策略；第五是终端对业务的呈现，在面向开放应用的基础应用平台之上，需要智能的移动、固定终端以及面向全业务接入的能力和可实施的三屏互动技术。最后是智能的应用，强调对数据采集和监测要实现综合分析、整合以及智能响应。总之，智慧城市长远的发展目标可以用四个词来概括“安全、便捷、智慧、生态”。
我们希望通过统一的开放式架构打造面向未来的智能物联世界，以实现任何人在任何地点任何时间都能够享受任何服务的智慧城市终极目标。
参考文献
[1] 胡铮，物联网，科学出版社，2010.
[2] 杨正洪，智慧城市-大数据、物联网和云计算之应用，清华大学出版社，2014.
[摘 要]本文章针对城市化发展现状，分析城市化发展进程中的问题，通过物联网技术在智慧城市中的应用，针对推动城市化发展，解决可持续性，节能和精细动态管理等问题，提出了物联网的规划设计思路以及应用案例。
[关键词]物联网；城市化；发展
中图分类号：TP317 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）17-0223-01
前言
在之前的城市化建设过程中，建设者遇到了一系列问题：首先是一次性投资效应，缺少长期投入计划，缺少管理维护支撑，难以实现长效应用；其次是各部门的系统都是自下而上的建设模式，建设水平参差不齐，难以相互兼容，缺乏整合考虑；第三是规划设计完整性差，缺少前瞻性的可实施目标设定，缺少管理和运营设计考虑，难以实现整体的最佳效果；第四是各部门之间基本没有协同的、可实施的、端到端的标准化参考架构；第五是没有考虑运营的可持续性，体系架构必须是方便运营和管理的；最后，目前政府采取垂直式的城市管理模式，横向为众多职能部门，各负其责，互不关心。因此导致管理效率低下，系统重复建设，不利于后继应用整合，缺乏整体和联动的全局布局。
1 物联网驱动智慧城市的建设
智慧城市通过应用最新的物联网体系架构和技术手段进行规划、设计、建造和运营城市基础设施，平衡社会、商业和环境需求，同时优化可用资源，通过提供各种流程、系统和产品，促进城市可持续性的发展，为其居民、经济以及赖以生存的环境带来利益，改善生活质量和经济状况。随着社会生产力的不断发展，物联网将向协同感知的中级阶段演进，最终将达到泛在的聚合。未来智慧城市将更加关注智能化作用的范围，实现无处不在的感知、应用汇聚和交叉这个最高阶段。物联网把信息系统对社会生产、生活的影响，从“信息与娱乐”领域扩展到“生产和生活”领域，从而扩大对人类发展的影响力。人口规模不再成为产业发展的约束，而物与物相连的应用规模将远大于人与人交互的规模。
智慧城市需要发展物联网产业的原因最重要的是其能够保证我们的信息安全与国土安全。现在物联网的应用更多的是强调自主知识产权。其次，通过物联网，使我们能够抢占信息产业第三次浪潮的制高点。最后，物联网与TD-LTE相结合能够充分发挥自主技术的优势。
2 智慧城市建设的理解
2.1 总体思路
物联网的体系架构提出智慧城市发展要点是“前瞻考虑、整体设计、自上而下地进行全局应用和架构的规划，面向应用聚合演进考虑”。整体开放式架构智慧城市方案的设计可以从三个平面进行概括。
第一个平面是整体体系架构设计。整个网络中的智能处理、计算能力分布在三个层面上，包括感知层的网关层面、网络层的使能控制层面以及应用层的应用基础平台层面。通过三层的智能分布与相互关联，实现整个系统的能力均衡部署，构成一个明确的、标准的、面向未来的、可自由扩展的开放式体系架构。
第二个平面是整体应用的布局。包括智慧城市管理领域、智慧市民服务、智慧的宜居设施等，此外需要更多地考虑城市产业的发展。比如，在海南提出体验式的旅游，在江西景德镇提出打造一个景德镇瓷器品牌产业的组织等，通过不同领域的相互关联和交叉，来实现应用的整体布局。
第三个平面是运营管理的设计。通过统一的平台，可以在业务层面解决业务和资源运营管理的问题，在网络层面解决网络抽象和资源管理的问题以及应用的策略和控制等。在终端层面，除了终端和网关的管理，还会把管理的手段延伸到感知层，通过对一些传感器的管理，真正实现整个体系架构从业务到网络到终端到感知的、完整的、端到端的可运营、可管理的系统。
因此，智慧城市的整体解决方案是包含了“三层智能化+开放式架构+弹性应用环境”的完整系统设计。
2.2 智慧城市建设的实践
⑴智慧城管
数字化城市管理是智慧城市的基础。除了精细化管理区域，还在智慧城管建设方面使用了分级分层的思想增加了万米单元网格的管理，在整个管理体制上引入了“双轴”，即监督和管理相互支撑和相互协同的管理体制。
我们以一个开放式共享的平台架构，以业务控制平台为核心，通过提供标准的业务接口，既可以将底层各种感知设备对城市基础部件以及基础事件的采集信息与平台对接，又可以让整个数字化城市的管理系统与城市应急指挥系统、平安城市的视频监控管理系统进行有效对接。后台整合了必要的异构数据，包括GIS、政务数据库、专业数据库、数据仓库、专家库等，最终实现业务的动态精细管理，针对城市基础部件提供公共设施的基础管理。整个体系架构中信息是共享的，而且实现了跨系统的联动。
⑵智慧监护
人性化的市民服务是智慧城市的核心。目前中国老龄化的速度非常快，特别是在大城市，“空巢老人”非常多。我们通过与市政府和移动运营商合作，推出了一个为老人提供基于手机的智能监护应用方案。
整个系统核心是一个民政老人综合应用平台，老人与监护人的手机都可以通过移动网络接入平台。后台有客服坐席，监护人通过宽带网络也可以接入整个系统。实现的功能包括以下几种：一是一键通信，使用老人机的一键通信后，可以完全通过后台的客服坐席为老人实现通话的连接及短信的发送；二是针对老人容易忘记一些重要事情的特点，为老人实现预定提醒的功能，如当天有重要的事情发生，预定之后会在特定的时间为老人发送提醒信息；三是针对特殊的老人提供亲情定位功能，监护人在自己的手机上可以看到老人在整个城市中活动的轨迹及实时的位置；四是针对“空巢老人”的一些服务，比如老人需要医护时提供紧急救护的一键求助，后台的客服坐席可以根据老人的需求迅速提供社区关怀，并调度医护进行救护；此外，针对老人家里电灯、水管出现的问题，也可以通过客服提供上门维修的资源组织。该方案可以有效地提升社会和谐度，在一定程度上解决了老龄化带来的问题。
⑶智慧社区
智能化的社区和家庭是智慧城市的一个重要特征。首先，能够提供基于无源光网络的PON+EoC的模式，适合在三网融合场景使用；第二种是PON+LAN的模式，通过网线在楼内进行接入；第三种是PON+WLAN的模式，为小区提供无线宽带接入；第四种是光纤入户模式。除此之外，还可以提供很多附加应用，比如智慧社区中智慧的物业管理、停车管理、能耗管理、人员的身份管理、周界安防、人体舒适度等；在智慧家庭方面可以提供整个家庭内部的宽带连接，从而实现室内舒适度管理、非法入侵告警、火警以及玻璃破碎和水浸的告警，此外还可以提供家庭远程健康监测的业务。
3 对未来城市发展的思考
面向未来的智慧城市发展，笔者认为从一开始就要着眼于整体架构的规划和设计。从长远来看，智慧城市的目标是由以下要素构成的：首先是无所不在的感知，未来的传感网络将是可管、可控的；第二是基础网络，强调海量终端的接入能力、异构网络的适配能力和传输的可靠性与实时性；第三是基础数据设施建设，强调基于云计算的架构，以实现集中共享、绿色节能、安全服务等；第四是一个可运营可管理的规范平台，在整个基础架构上强调开放式的能力集成，关联业务之间的互通性，在此基础上实现对全网和终端的管理，对终端行为的感知和实施高效便捷的资源策略；第五是终端对业务的呈现，在面向开放应用的基础应用平台之上，需要智能的移动、固定终端以及面向全业务接入的能力和可实施的三屏互动技术。最后是智能的应用，强调对数据采集和监测要实现综合分析、整合以及智能响应。总之，智慧城市长远的发展目标可以用四个词来概括“安全、便捷、智慧、生态”。
我们希望通过统一的开放式架构打造面向未来的智能物联世界，以实现任何人在任何地点任何时间都能够享受任何服务的智慧城市终极目标。
参考文献
[1] 胡铮，物联网，科学出版社，2010.
[2] 杨正洪，智慧城市-大数据、物联网和云计算之应用，清华大学出版社，2014.