1.2.3 城市物联网

物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。物联网是城市智慧化建设中非常重要的元素，它侧重于底层感知信息的采集与传输，属于城市范围内泛在网建设的重要方面。

1．物联网与智慧城市

物联网（Internet of Tings，IoT）起源于20世纪90年代末期，是指通过信息传感设备，按约定的协议，将任意物体与网络相连接，物体通过信息传播媒介进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能。通信与识别、智能化、互联性是其主要特征。①通信与识别。一般来说，在物联网上需要安装海量的各类型传感器，每个传感器均是一个信息源，各种类型的传感器所接收到的信息在格式及内容上是不同的，因此物联网必须具备极强的识别功能。另外，物联网作为一个集信息收集、处理于一体的综合系统，其必定需要一个完善的通信系统。②智能化。与其他一些系统相比，物联网不但具备信息收集的功能，其还具备极强的信息处理功能，可对物体进行有效的智能管理，物联网通过一些设备与传感器相连接，利用云计算、智能识别等各种先进的自动化反馈技术可大范围实现对事物的智能化管控。③互联性。物联网技术的核心和基础仍是互联网，其主要是通过各类有线及无线设备与互联网相融合，将事物信息及时准确地反映出去。物联网上的传感设备可将信息定时传输，由于所要传输的信息量极大，出现了海量信息，因此在传输过程中，为了保证数据具备正确性与及时性，物联网需要适应各种类型的网络及协议。智慧城市（Smart City）一词较早出现在20世纪80年代中期，是指在城市规划、设计、建设、管理与运营等领域中，通过物联网、云计算、大数据、空间地理信息集成等智能计算技术的应用，使得城市管理、教育、医疗、房地产、交通运输、公用事业和公众安全等城市组成的关键基础设施组件和服务更互联、高效和智能，从而为市民提供更美好的生活和工作服务，为企业创造更有利的商业发展环境，为政府赋能更高效的运营与管理机制。系统感知、传递可靠、高度智能等是智慧城市重要特征。①系统感知。更加全面、更加系统的感知是智慧城市发展的基础也是其基本特性，以使得城市中需求感知的人和物可实现相互感知，且可随时获得所需求的各种信息及数据。物联网通过一些设备与传感器相连接，可保证智慧城市内的一切动态被实时感知与协调。②传递可靠。在实现全面的互联之后，形成可靠的传递是智慧城市发展的基础特征之一，并且这使得各种信息的采集及控制能做到可靠传递。要做到可靠的信息传递，物联网的互联性必不可少。试想一下，在物联网的帮助下，各类传感器敏捷采集数据，使得整个城市的各类公开信息都能唾手可得。③高度智能。更具深度及更具智能的信息管控能力是智慧城市的又一基础特征，对系统收集到的各类信息进行快速、准确、有效的处理，并做出智能控制管理。物联网的信息收集的功能和极强的信息处理功能，可对物体进行有效的智能管理。 物联网与智慧城市特征的高度重合，证明了智慧城市是物联网集中应用的平台之一，也是物联网技术综合应用的典范，是由N个物联网功能单元组合而成的更大的示范工程，承载和包含着几乎所有的物联网、云计算等相关技术。通过传感技术，实现对城市管理中的能源生产、运输、转换及消耗的监测和全面感知，实时智能识别、立体感知城市能源各方面情况。

2．城市物联网应用场景

智慧城市是物联网解决方案的主要应用场景之一。物联网在智慧城市发展中的应用关系到方方面面，从市政管理智能化、农业园林智能化、医疗智能化、楼宇智能化、交通智能化到旅游智能化及其他应用智能化等方面，均离不开物联网技术。物联网技术采集特定数据，然后数据被用于改善城市的营运，优化城市服务的效率并与市民连接。典型应用领域包括智慧物流、智能交通、智能安防、智慧能源环保、智能医疗、智慧建筑、智能家居和智能零售等。

1）智慧物流

智慧物流是新技术应用于物流行业的统称，指的是以物联网、大数据、人工智能等信息技术为支撑，在物流的运输、仓储、包装、装卸、配送等各个环节实现系统感知、全面分析及处理等功能。智慧物流的实现能大大地降低各行业的运输成本，提高运输效率，提升整个物流行业的智能化和自动化水平。智慧物流的应用场景包括三个主要方向，即仓储管理、运输监测、冷链物流等。①仓储管理。通常采用基于远距离无线电（Long Range Radio，LoRa）、窄带物联网（Narrow Band Internet of Things，NB-IoT）等传输网络的物联网仓库管理信息系统，完成收货入库、盘点、调拨、拣货、出库以及整个系统的数据查询、备份、统计、报表生产及报表管理等任务。尤其在无人仓、智能立体库、金融监管库里面有大量的物联网设备，通过物联网设备实时监控货品的状态，指引设备运营。②运输监测。实时监测货物运输中的车辆行驶情况以及货物运输情况，包括货物位置、状态环境以及车辆的油耗、油量、车速及刹车次数等驾驶行为。③冷链物流。冷链物流对温度要求比较高，温湿度传感器可将仓库、冷链车的温度实时传输到后台，便于监管。 2）智能交通 智能交通是物联网的一种重要体现形式，利用信息技术将人、车和路紧密地结合起来，改善交通运输环境、保障交通安全以及提高资源利用率。物联网技术的具体应用领域，包括智能公交车、共享单车、车联网、智慧停车以及智能红绿灯等。①智能公交车。结合公交车辆的运行特点，建设公交智能调度系统，对线路、车辆进行规划调度，实现智能排班。②共享单车。运用带有全球定位系统（Global Positioning System，GPS）或北斗、NB-IoT模块的智能锁，通过与应用程序相连实现精准定位、实时掌控车辆状态等。③车联网。利用先进的传感器及控制技术等实现自动驾驶或智能驾驶，实时监控车辆运行状态，降低交通事故发生率。④智慧停车。通过安装地磁感应设备，连接进入停车场的智能手机，实现停车自动导航、在线查询车位等功能。⑤智能红绿灯。依据车流量、行人及天气等情况，动态调控灯信号，来控制车流，提高道路承载力。⑥汽车电子标识。采用射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术，实现对车辆身份的精准识别、车辆信息的动态采集等功能。⑦充电桩。通过物联网设备实现充电桩定位、充放电控制、状态监测及统一管理等功能。⑧高速无感收费。通过摄像头识别车牌信息，根据路径信息进行收费，从而提高通行效率、缩短车辆等候时间等。 3）智能安防 传统安防对人员的依赖性比较大，非常耗费人力，而智能安防能够通过设备实现智能判断。目前，智能安防最核心的部分在于智能安防系统，该系统是对拍摄的图像进行传输与存储，并对其进行分析与处理。一个完整的智能安防系统主要包括三大部分，门禁、报警和监控，行业中主要以视频监控为主。①门禁系统。门禁系统主要以感应卡、指纹、虹膜以及面部识别等为主，有安全、便捷和高效的特点，能联动视频抓拍、远程开门、手机位置探测及轨迹分析等。②监控系统。监控系统主要以视频为主，通过视频实时监控，使用摄像头进行抓拍记录，将视频和图片进行数据存储和分析，实现实时监测并确保安全。③报警系统。报警系统主要通过报警主机进行报警，同时可以将语音模块以及网络控制模块置于报警主机中，缩短报警响应时间。 4）智慧能源环保 智慧能源环保的物联网应用主要集中在水能、电能、燃气、路灯等能源和用电装置以及井盖、垃圾桶等环保装置。如智慧井盖可以用于监测水位及其状态，智能水电表可实现远程抄表，智能垃圾桶可实现自动感应等。将物联网技术应用于传统的水、电、光能设备通过联网进行监测，从而提升利用效率，减少能源损耗。①智能水表。利用先进的NB-loT技术，可实现远程采集用水量以及提供用水提醒等服务。②智能电表。自动化信息化的新型电表，具有远程监测用电情况并及时反馈等功能。③智能燃气表。通过网络技术将用气量传输到燃气集团，无须入户抄表即可实现显示燃气用量及用气时间等功能。④智慧路灯。通过给路灯搭载传感器等设备，实现远程照明控制以及故障自动报警等功能。

5）智能医疗

在智能医疗领域，新技术的应用必须以人为中心。而物联网技术是获取数据的主要途径，能有效地帮助医院实现对人和物的智能化管理。对人的智能化管理指的是通过传感器对病人的生理状态（如心跳频率、体力消耗、血压高／低等）进行监测，主要指的是通过医疗可穿戴设 备将获取的数据记录到电子健康文件中，方便病人或医生查阅。对物的智能化管理指的是通过RFID技术对医疗设备、物品进行监控与管理，实现医疗设备、用品的可视化，主要用于实现数字化医院。 6）智慧建筑 建筑是城市的基石，技术的进步促进了建筑的智能化发展，以物联网等新技术为主的智慧建筑越来越受到人们的关注。当前的智慧建筑主要体现在节能方面，用设备进行感知和数据传输从而实现远程监控，不仅能够节约能源同时也能减少楼宇人员的运维工作量。根据亿欧智库的调查，目前智慧建筑主要体现在照明用电、消防监测、智慧电梯、楼宇监测以及运用于古建筑领域的白蚁监测。 7）智能家居 智能家居指的是使用不同的方法和设备来提高人们的生活能力，使家庭变得更舒适、安全和高效。物联网应用于智能家居领域，能够对家居类产品的位置、状态和变化进行监测，通过分析其变化特征并结合人的需求，在一定程度上进行反馈。智能家居行业的发展主要分为三个阶段：单品连接、物物联动和平台集成。智能家居的发展方向首先是连接智能家居单品，然后是实现不同单品之间的联动，最后向智能家居系统平台发展。 8）智能零售 零售行业按照距离将零售分为远场零售、中场零售、近场零售三种不同的形式，三者分别以电商和商场、超市和便利店、自动售货机为代表。物联网技术可以用于近场和中场零售，且主要应用于近场零售，即无人便利店和自动（无人）售货机。智能零售通过将传统的售货机和便利店进行数字化升级与改造，打造无人零售模式。通过数据分析并充分运用门店内的客流和活动，可以为用户提供更好的服务，可以使商家提高经营效率。