智慧城市构建技术及框架研究

基于该研究者专门从事智慧城市的涉及研究，以智慧城市信息系统架构为研究对象，该文首先分析智慧城市的概念和关键能力，明确提出由物联网和云计算等技术承托的智慧城市信息系统的总体框架，进而探究智慧城市信息系统的网络拓扑，最后就建设智慧城市得出技术发展和政策环境等方面的建议。　　1、城市信息化的发展趋势　　信息化时代瞬息万变，移动互联网、物联网、云计算技术方兴未艾，其增长速度远超过人们的想象。

互联网应用于从不能加载内容的Web1.0时代发展到人们可以参予分享内容的Web2.0时代，再行到现在已悄悄迈向的智能化的Web3.0时代;管理信息化应用于从注目的组织内部事务处置到注目的组织内部工作流程，又在向的组织内外协同处理的表达意见发展。人们的信息化生活、生产活动渐渐从堵塞、单一南北对外开放、智能，于是以迈进协同处理、信息智能的时代。城市作为人们生活和生产的载体，将无可避免地与信息产业技术发展趋势结合，从而派生出有不具备智能的城市级信息系统。

智慧城市信息系统作为信息产业新技术融合的产物，将掌控和协同城市居民的生活和生产活动，使之更为便利、高效、安全性、人与自然。　　可以将城市比作一个有机的生物体，而将其信息系统比作生物体的神经系统。

高等生物的神经末梢感觉体内、体外环境的信息，通过周围神经传送到中枢神经展开统合加工，再行经周围神经掌控、协商生物体内部各系统的功能以及生物体和外部环境的均衡。物联网感官和掌控终端是智慧城市的神经末梢，宽带通信基础网络包含周围神经系统，而云计算数据中心作为城市智慧的大脑，三者联合包含智慧城市信息系统，以协商城市这个可观的生物体各系统的运转，以及城市和自然环境的均衡。城市将越发依赖这种高度网络、高度协同的智慧信息系统。

　　2、智慧城市的概念和关键能力　　智慧城市是以智慧技术、智慧产业、智慧人文、智慧服务、智慧管理、智慧生活为特征的城市发展新模式，是信息化向更高阶段发展的展现出，具备以更加强劲的集中于智慧找到问题、解决问题的能力，因而具备更加强劲的创意发展能力。我们指出，智慧城市是物联网行业应用于的综合性构建，并通过感官数据的统一集中管理、海量信息的智能化处置，构成面向城市管理、掌控与服务的应用于模式。

其建设和发展目标是环绕城市的可持续发展，获取全面感官的、有效地掌控的高效管理和优良服务。　　智慧城市不应不具备以下三个信息化关键能力：　　(1)信息的全面感官能力　　城市中布有大量的感官终端，通过传感器网络，在运营、服务中捕捉到人们生活、生产以及城市环境的多种信息元数据。　　(2)海量的数据处理能力　　不具备海量的跨部门、跨行业异构数据的存储能力，需要对海量异构数据展开高效分析、计算出来和处置的能力，并且需要建构基于数据分析和科学知识管理的智能应用于能力。　　(3)智能的管理服务能力　　在构成承托智慧城市的行业智能应用于的基础上，创建面向服务的智慧城市综合应用于的统一公共管理平台，为居民生活和各行业生产获取普适的、智能的应用于与服务。

　　3、物联网和云计算技术　　智慧城市信息系统是一个面向城市管理、掌控与服务的体系，它统一集中于各行业数据与信息资源，为跨部门、跨行业创建协同处理和智能控制平台(闻图1)。　　对智慧城市关键能力的分析可以看见，物联网和云计算需要为建构智慧城市信息系统获取技术承托，它们在宽带通信基础网络的承托下包含智慧城市信息系统的信息感官末端和信息处理末端。一方面，物联网渗入进各行业，获取全面的城市感官和掌控网络。

另一方面，云计算数据中心获取面向各个物联网行业应用于的构建，面向用户和终端获取整体的智慧城市应用服务平台。两者之间由广泛覆盖面积的宽带通信网络在平台与终端之间获取网络环境承托。

云计算构架在宽带通信网之上，物联网将主要倚赖宽带通信网来构建有效地伸延，通过云计算模式可以承托具备业务一致性的物联网集约运营。　　3.1物联网技术在智慧城市中的应用于　　物联网是通信网和互联网的扩展应用于和网络派生，它利用感官技术与智能装置对物理世界展开感官、辨识，通过网络传输网络，展开计算出来、处置和科学知识挖出，构建人与物、物与物信息交互和无缝链接，超过对物理世界实时控制、准确管理和科学决策的目的。

物联网的网络架构可以分成三层：感官层、网络层和应用层。感官层对物理世界感官、辨识并掌控。

网络层构建信息的传送。应用层在对信息计算出来和处置的基础上构建在各行业的应用于。

物联网的关键技术还包括传感与RFID融合技术、辨识与环境感官技术、物联网节点及网关技术、物联网通信与频管技术、物联网终端与组网技术、物联网软件与算法、物联网交互与掌控、物联网计算出来与服务等。　　物联网的应用于渗入智慧城市的方方面面，可以为智慧城市信息系统的感官和掌控获取全面反对。这些应用于总结一起有：(1)工业，如生产过程控制、供应链管理、能耗掌控等。

(2)农业，如农作物细致灌溉、生长环境监测、农产品流通追溯到等。(3)商业，如自动贩卖机、POS终端等。(4)金融服务，如金卡工程、二代身份证等。

(5)交通，如交通流量监控、交通信号掌控、电子收费、定位导航、车辆状况临床等。(6)电力，如智能变电站、智能用电、配电自动化等。(7)医疗卫生，如远程临床、医疗废物监控等。(8)教育，如图书信息启动时、远程教育等。

(9)家居，如形同虚设、安防、电气设备远程控制等。(10)环境，如有害物质监测、气候环境监测等。

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