所屬欄目:計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)論文 發(fā)布日期:2020-07-18 10:14 熱度:
智慧城市是最近幾年提出的一個全新概念,它以物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)作為依托,通過相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)建,實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。在智慧城市的建設(shè)過程中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云計算技術(shù)具有不可替代的作用,并成為智慧城市不可或缺的組成部分。因此,研究物聯(lián)網(wǎng)和云計算技術(shù)在智慧城市中的應(yīng)用,對于促進(jìn)智慧城市的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1智慧城市中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)是智慧城市建設(shè)中不可或缺的重要技術(shù)之一,該技術(shù)在智慧城市中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在如下幾個方面:
1.1在智慧交通中的應(yīng)用
交通是城市得以持續(xù)發(fā)展的根本,而目前大部分城市的交通都或多或少的存在一些問題,智慧交通的出現(xiàn)使這些問題迎刃而解。智慧交通是智慧城市的重要組成部分之一,即借助先進(jìn)的技術(shù),改善行人、車輛和道路之間的關(guān)系,從而達(dá)到改善交通運(yùn)輸環(huán)境的目的。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧交通中的應(yīng)用體現(xiàn)在如下幾個方面:1.1.1智能公交系統(tǒng)公交車作為城市的“生命線”,其重要性不言而喻,智能公交利用物聯(lián)網(wǎng)的RFID(射頻技術(shù))和傳感器技術(shù),可以實(shí)時了解并掌握公交車所處的位置,從而實(shí)現(xiàn)路線提醒等功能。按照公交車的營運(yùn)特點(diǎn),利用智能調(diào)度系統(tǒng),可以對線路、車輛進(jìn)行規(guī)劃調(diào)度,從而使車輛排班實(shí)現(xiàn)了智能化。1.1.2共享單車共享單車是一種新型的交通工具租賃業(yè)務(wù),它以自行車為載體,對城市道路的通過率進(jìn)行最大限度地利用,給城市居民出行提供了極大的便利。在共享單車上,配有GPS定位的智能鎖,或是NB-IoT模塊,能夠?qū)⑾嚓P(guān)的數(shù)據(jù)實(shí)時傳給服務(wù)平臺,從而對所有的單車進(jìn)行精確定位,掌握其使用狀態(tài)。1.1.3車聯(lián)網(wǎng)車聯(lián)網(wǎng)即車輛物聯(lián)網(wǎng),以行駛的車輛作為感知對象,借助先進(jìn)的RFID、傳感器和通信等技術(shù),實(shí)現(xiàn)車與車、車與路、車與人之間的網(wǎng)絡(luò)連接,從而進(jìn)一步提升車輛的駕駛水平,確保行車的安全性、舒適性、高效性,由此能夠大幅度提高交通通行效率,減少交通事故的發(fā)生。1.1.4智能信號燈在城市中的交叉路口加裝雷達(dá)裝置,可以對路口的車流量、車速、車距以及行人等進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測,并將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)信息傳給控制中心,這樣便可對路口處的交通信號燈進(jìn)行動態(tài)調(diào)控,從而提高車輛通行率,減少信號燈空置時間。1.1.5智慧停車隨著城市的快速發(fā)展,使建設(shè)用地不斷減少,很多城市都出現(xiàn)停車資源緊張的現(xiàn)象,這在一定程度上影響了正常的交通出行,停車難、停車效率低等問題越來越普遍。智慧停車的出現(xiàn),使上述問題得到有效緩解。智慧停車以停車位資源為依托,利用地磁感應(yīng)、攝像頭等裝置,可以實(shí)現(xiàn)車牌識別、車位查詢及與預(yù)定以及APP自動付費(fèi)等功能,為人們出行停車提供了便利。
1.2在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用
關(guān)于智慧城市中物聯(lián)網(wǎng)及云計算技術(shù)的應(yīng)用孫光輝(連云港深港石化能源科技有限公司江蘇省連云港市222000)EPRI(美國電力科學(xué)研究院)對智能電網(wǎng)進(jìn)行如下定義:由具備自動化功能的輸配電系統(tǒng)組成的電力系統(tǒng),以高效、可靠的方式實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)作,能夠快速響應(yīng)電力市場及企業(yè)業(yè)務(wù)需求,為用戶提供經(jīng)濟(jì)、可靠的電力服務(wù)。我國的專家學(xué)者認(rèn)為,智能電網(wǎng)就是電網(wǎng)智能化,它以通信網(wǎng)絡(luò)作為依托,借助傳感技術(shù)、測量技術(shù)以及先進(jìn)的控制方式和決策系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、可靠、高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。在智能電網(wǎng)中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在如下幾個方面:1.2.1繼電保護(hù)借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),能夠?qū)ν饨?a href='http://www.56st48f.cn/qxxx/' target='_blank' class=infotextkey>氣象條件下的電力桿塔以及線路受力情況進(jìn)行實(shí)時感知,并將這部分信息進(jìn)行及時反饋,當(dāng)發(fā)現(xiàn)桿塔或是線路的受力情況接近臨界狀態(tài)時發(fā)出報警提示,并向安裝在桿塔上的調(diào)節(jié)裝置下達(dá)指令,使其動作,從而達(dá)到緩解受力的目的,直至維修人員趕至現(xiàn)場進(jìn)行更換。當(dāng)電力線路覆冰之后,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)Ρ鶎拥暮穸冗M(jìn)行感知,并對覆冰產(chǎn)生的危害進(jìn)行評估。同時,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,還能對電網(wǎng)內(nèi)部的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時感知,如線路中電壓或是電流的變化情況,據(jù)此對可能發(fā)生的故障進(jìn)行預(yù)測,采用網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的方法,對潮流分布加以改變,從而達(dá)到抑制故障發(fā)生的目的。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用,使電網(wǎng)具備了自愈功能,當(dāng)某些元件發(fā)生問題后,會被自動隔離出去,保證其它元件不受影響,避免造成大面積停電。1.2.2用電信息采集在智能電網(wǎng)中,對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用后,能夠進(jìn)一步提高需求側(cè)的管理水平。早期的電力系統(tǒng)在設(shè)計時,為滿足用電峰谷的要求,使得電網(wǎng)本身的容量比較大,但在夜晚時分電力用戶對電能的使用量相對較少,電站也會隨之停止發(fā)電,從而導(dǎo)致電網(wǎng)中的部分容量閑置。智能電網(wǎng)的出現(xiàn)使這一情況得到有效改善,這與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用有著密不可分的關(guān)聯(lián)。如利用智能電表可以制定動態(tài)的電費(fèi)計量方案,從而反映出不同時間段內(nèi)的發(fā)、輸電成本,并使電力用戶在新能源發(fā)電時,增加用電量,達(dá)到緩解峰谷用電壓力,保持電網(wǎng)供需平衡的目的。1.2.3電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測RFID、無線傳感網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù),可以利用這些技術(shù)對物體進(jìn)行識別和監(jiān)測。比如,將RFID與GPRS技術(shù)進(jìn)行結(jié)合后,能夠?qū)χ悄茈娋W(wǎng)中輸變電設(shè)備進(jìn)行同步管理,為設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測提供智能化手段。同時,利用物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)體系,并在相應(yīng)的電力設(shè)備上加裝傳感器裝置,可以對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行采集,從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備的實(shí)時監(jiān)控,提高設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性。
1.3在智慧醫(yī)療中的應(yīng)用
智慧醫(yī)療是智慧城市的重要組成部分之一,與城市居民的健康密切相關(guān)。在智慧醫(yī)療中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在如下幾個方面:1.3.1醫(yī)療器材與藥品監(jiān)管用于疾病治療的器材和藥品是監(jiān)控管理的重點(diǎn)內(nèi)容之一,為提高監(jiān)管效率和水平,可以利用物聯(lián)網(wǎng)中的RFID技術(shù),對器材和藥品進(jìn)行監(jiān)管,由此可有效防止醫(yī)療安全問題的發(fā)生。同時,RFID技術(shù)還能對藥品進(jìn)行跟蹤監(jiān)測,有助于降低管理成本。此外,通過與醫(yī)療機(jī)構(gòu)、物流公司的合作,并基于RFID技術(shù)建立追蹤系統(tǒng),摘要:本文從智慧交通、智能電網(wǎng)、智慧醫(yī)療三個方面,對智慧城市中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析,隨后依托云計算技術(shù),對智慧城市規(guī)劃云平臺的構(gòu)建進(jìn)行論述。期望通過本文的研究能夠促進(jìn)智慧城市的發(fā)展有所幫助。關(guān)鍵詞:智慧城市;物聯(lián)網(wǎng);云計算技術(shù)能夠?qū)︶t(yī)療垃圾進(jìn)行全程跟蹤,避免非法處理的情況發(fā)生。1.3.2數(shù)字醫(yī)院構(gòu)建在數(shù)字化醫(yī)院的構(gòu)建過程中,可將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到如下環(huán)節(jié):(1)病患基礎(chǔ)信息管理。電子健康檔案能夠?yàn)獒t(yī)生制定診療方案提供可靠的依據(jù),根據(jù)檔案中記錄的病患信息,可避免用錯藥物的情況發(fā)生,同時還能自動提醒護(hù)士巡查和發(fā)放藥品。(2)醫(yī)療急救管理。在一些比較特殊的情況下,如無法聯(lián)系到患者家屬、危重病患等,可利用物聯(lián)網(wǎng)的RFID技術(shù),對病人的身份進(jìn)行快速確認(rèn),包括姓名、年齡等基礎(chǔ)信息以及以往的發(fā)病史,從而為急救工作的開展?fàn)幦r間。
1.4遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)
通過RFID、傳感器等技術(shù),能夠?qū)θ说幕顒舆M(jìn)行自動識別和監(jiān)測,除了可以確定正常的維護(hù)之外,還能在出現(xiàn)危險時提供幫助。該技術(shù)的成本相對較低,不會涉及到個人的隱私,被監(jiān)測對象不需要穿戴額外的裝置,從而使遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)成為可能。
2智慧城市中云計算技術(shù)的應(yīng)用
在智慧城市的建設(shè)過程中,規(guī)劃是重要的前提和基礎(chǔ),為提高規(guī)劃水平,可依托強(qiáng)大的云計算技術(shù),構(gòu)建一個智慧城市規(guī)劃云平臺。
2.1平臺架構(gòu)
該平臺采用當(dāng)前流行的B/S架構(gòu)進(jìn)行搭建,編程語言為Java,在平臺的開發(fā)過程中,集成多種先進(jìn)的技術(shù),如WebGIS技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、無線通信技術(shù)等等。整個平臺共分為以下幾個層次:基礎(chǔ)層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層、接口層、認(rèn)證層。2.1.1基礎(chǔ)層這是整個平臺的基礎(chǔ),由相關(guān)的硬件設(shè)備組成,如各類服務(wù)器、數(shù)據(jù)存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備等等。該層為平臺的穩(wěn)定運(yùn)行提供了硬件支撐,所有的硬件設(shè)備選用的都是性價比較高的產(chǎn)品,在降低平臺開發(fā)成本的同時,進(jìn)一步提升了平臺的運(yùn)行可靠性。2.1.2數(shù)據(jù)層整個平臺的正常運(yùn)轉(zhuǎn)離不開相關(guān)數(shù)據(jù)的支撐,數(shù)據(jù)層的主要作用是為平臺提供相關(guān)數(shù)據(jù)。由于智慧城市規(guī)劃過程中需要使用的數(shù)據(jù)類型比較多,并且數(shù)據(jù)都來自于不同的部門。為給數(shù)據(jù)存儲提供便利,平臺只對自身產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和用戶上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲,其它的數(shù)據(jù)則可借助調(diào)用接口進(jìn)行使用。2.1.3應(yīng)用層該層是整個平臺較為重要的組成部分之一,包含多個引擎,如數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、地理信息處理、空間要素、消息隊列等等,應(yīng)用層的主要作用是為接口層提供后臺支撐。2.1.4接口層該層的主要用途是實(shí)現(xiàn)平臺的基礎(chǔ)服務(wù)功能,并對外發(fā)布與智慧城市規(guī)劃有關(guān)的信息,完成信息共享。具體包括以下服務(wù):數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、消息通信、版本管理等等。2.1.5認(rèn)證層這是整個平臺的集成接口,采用當(dāng)前較為完善的安全技術(shù),如CA證書等,并利用身份識別和授權(quán)訪問,實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)登錄。
2.2平臺的功能模塊
本次構(gòu)建的云平臺,能夠?yàn)橛脩籼峁┒喾N功能,具體如圖1所示。2.2.1管理功能模塊該模塊具備多項管理功能,可以對賬戶、項目、文件、權(quán)限、成員進(jìn)行管理,能夠?yàn)橛脩舸罱ㄓ欣谥腔鄢鞘幸?guī)劃項目開展的環(huán)境。在該平臺當(dāng)中,不同的賬戶涉及不同的項目,各個項目的成員有所差別,每個成員對文件的使用權(quán)限也不一樣。所以,在對該功能模塊進(jìn)行設(shè)計時,引入基于角色的訪問控制技術(shù),由此使同一個用戶可以兼具多個不同的角色,進(jìn)而擁有不同的權(quán)限,操作更加靈活。2.2.2消息通信模塊該模塊具備如下功能:規(guī)劃項目內(nèi)和項目外的數(shù)據(jù)信息實(shí)時共享、系統(tǒng)通知等。在對該模塊進(jìn)行設(shè)計時引入社交功能,從而使城市規(guī)劃編制各個環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的動態(tài)信息能夠即時傳播,其實(shí)現(xiàn)方法為RabbitMQ加WebSTOMP。2.2.3GIS模塊該模塊包括如下功能:地圖加載與實(shí)時顯示、規(guī)劃創(chuàng)意表達(dá)、GIS文件操作等。GIS功能模塊可以借助強(qiáng)大的互聯(lián)網(wǎng)為用戶提供Web服務(wù),如地圖顯示、規(guī)劃創(chuàng)意表達(dá)等。2.2.4數(shù)據(jù)處理模塊該模塊具備如下功能:在線收集和統(tǒng)計數(shù)據(jù)、在線展示專題與提交成果、成果存儲到數(shù)據(jù)庫等。在智慧城市規(guī)劃中,數(shù)據(jù)是相關(guān)工作開展的基礎(chǔ)和依據(jù),由于各大城市的規(guī)劃都呈現(xiàn)出縱深發(fā)展的趨勢,從而使得規(guī)劃時需要具有時空屬性的數(shù)據(jù),并且使用的數(shù)據(jù)類型不斷增多,數(shù)據(jù)量也隨之增大。該功能模塊可以對現(xiàn)有的城市規(guī)劃數(shù)據(jù)進(jìn)行整合,從而為用戶提供具有高時效性的規(guī)劃數(shù)據(jù),不但能縮短數(shù)據(jù)收集與整理時間,而且還能為規(guī)劃決策提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐。平臺可以通過對GP服務(wù)的調(diào)用,完成在線收集數(shù)據(jù),并借助JS開源庫對收集到數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,從而實(shí)現(xiàn)專題展示。2.2.5在線規(guī)劃模塊該模塊是整個平臺的核心,具體包括如下功能:規(guī)劃要點(diǎn)在線計算與提示、規(guī)劃沖突在線檢測等。對于智慧城市規(guī)劃而言,相關(guān)方案的編制依據(jù)除了規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)之外,還有上位規(guī)劃,如法定圖則等。該功能模塊可以將上述要求以推送的方式發(fā)給用戶,并根據(jù)規(guī)則輔助規(guī)劃方案的編制。
2.3應(yīng)用效果
本次開發(fā)的智慧城市規(guī)劃云平臺,以先進(jìn)的云計算技術(shù)為依托,利用通信、地理信息等技術(shù),融入即時消息通信機(jī)制,對城市規(guī)劃過程中產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理,為智慧城市規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支撐。平臺能夠進(jìn)行在線分析,使信息得到實(shí)時共享,它的應(yīng)用為智慧城市的建設(shè)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。
3結(jié)論
綜上所述,智慧城市的建設(shè)是一項較為復(fù)雜且系統(tǒng)的工作,由于其中涵蓋的內(nèi)容比較多,所以必須以先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)和云計算技術(shù)作為支撐,以此來提升智慧城市的整體水平。未來一段時期,要加大對物聯(lián)網(wǎng)和云計算的研究力度,通過優(yōu)化改進(jìn),使其更加完善,從而更好地為智慧城市建設(shè)服務(wù)。
參考文獻(xiàn)
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《智慧城市物聯(lián)網(wǎng)與云計算技術(shù)的應(yīng)用》來源:《電子技術(shù)與軟件工程》,作者:孫光輝
文章標(biāo)題:智慧城市物聯(lián)網(wǎng)與云計算技術(shù)的應(yīng)用
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