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 微文:基于物联网的智慧城市系统


摘要: 来源 | 广东省城乡规划设计研究院撰稿 | 总工程师室 张庆晖 曾宇娟审核 | 总工程师室 张庆晖编辑 | 总工程师室 曾宇娟全文共6295字,阅读大约需要15分钟引言智慧城市是迭代演进,只有起点,没有终点。2018 年开始,智慧城市慢慢从1.0时代走到了3.0时代。1.0 时代是“千人一面”,简单地推行电子政务,居民和组织可在网上查询及办理相......(2020-07-13 15:16:48)| 本站微文频道仅收录微信文章标题与文首300字  |   作者:南粤规划

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基于物联网的智慧城市系统




来源 | 广东省城乡规划设计研究院

撰稿 | 总工程师室 张庆晖 曾宇娟

审核 | 总工程师室 张庆晖

编辑 | 总工程师室 曾宇娟


全文共6295字,阅读大约需要15分钟



引言

智慧城市是迭代演进,只有起点,没有终点。


2018 年开始,智慧城市慢慢从1.0时代走到了3.0时代。1.0 时代是“千人一面”,简单地推行电子政务,居民和组织可在网上查询及办理相关业务;2.0 时代是“千人千面”,目前大部分国内的智慧城市仍处于该阶段,市民可方便地通过手机App处理各种相关事务和社会活动,政府与民众通过手机有了股市价值 的互动;3.0 时代则是“一人千面”,它是基于一个强大的大数据平台,结合新技术来提供城市服务,实现“全面感知,物联万物,创生智慧”。

智慧城市1.0和2.0阶段,只是将物理世界的业务流程平移到数字世界,部分地解决了流程效率的问题,本质是实现了业务处理的“无纸化”。而3.0阶段,则通过数字技术镜像了物理世界,创造了“数字孪生”的新世界。如果说1.0阶段的管理数据是江河,2.0阶段的互联网数据是海洋,那么,3.0阶段的物联网数据则是日月星辰,这是数量级上的差别。

近几年来,随着物联网、大数据、移动通信技术的发展,智慧城市的发展在广度和深度上都在不断突破。2019年科技部公示了 11 个“物联网与智慧城市关键技术及示范”重点专项项目。项目集中于智慧城市建设领域的关键技术,所涉及的中央经费高达 2.1 亿元,牵头承担单位包含国内高校、科研院所、企业等机构。这不仅推动了传统意义上的智慧城市向新型智慧城市演进,更为新型智慧城市建设带来了前所未有的发展机遇。




01

智慧城市&物联网的定义与特征




1.1智慧城市定义



智慧城市是以炒股配资 通信技术,有效整合各类城市管理系统,实现城市各系统间炒股配资 资源共享和业务协同,推动城市管理和服务智能化,提升城市运行管理和公共服务水平的新生态。
 
智慧城市将人与人之间的P2P通信扩展到了机器与机器之间M2M通信。“通信网+互联网+物联网”构建成基础通信网络,把智慧城市打造为一个统一平台:设立城市数据中心,通过分层建设,达到平台能力及应用的可成长、可扩充,搭建起全方位的智慧城市系统框架。


注:IT炒股配资 技术  CT 通讯技术



1.2 物联网定义



物联网是通过感知设备,按照约定协议,连接物、人、系统和炒股配资 资源,实现对物理和虚拟世界的炒股配资 处理并做出反应的智能服务系统。
 
物联网在智慧城市应用建设中扮演的是中枢神经系统的角色,通过云化的大数据物联网云平台对感知的数据进行分析处理。基于分析处理的成果,支持各种各样的城市应用服务。2015-2018年我国蜂窝物联网连接数净增量分别为0.39亿、0.65亿、1.83亿、3.77亿,呈高速增长态势 。美国研究机构Forrester预测,物联网所带来的产业价值要比互联网高30倍,物联网技术有可能衍生出下一个上万亿元规模的市场。
 
2018年12月中央经济工作会议上,中央将物联网定义为新型炒股配资 基础设施,将其确定为“新基建”的重要方向之一。目前,三大运营商加大投资建设物联网通信基础设施,NB-IoT三表成为了主抓手之一。截止2018年底,我国NB-IoT基站约100万个, 连接数约5000万次。


1.3 物联网技术与智慧城市的特征

1.3.1 物联网技术的主要特征

(1)互联网:物联网技术的核心和基础仍是互联网,其主要通过各类有线及无线设备与互联网相融合,将事物炒股配资 及时准确地反映出去,物联网上的传感设备可将炒股配资 定时传输,由于所要传输的炒股配资 量极大,出现了海量炒股配资 的情况,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。
 
(2)智能化:与其他一些系统相比,物联网不但具备炒股配资 收集的功能,其还具备极强的炒股配资 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反馈自动化技术可大范围实现对事物的智能化管控。
 
(3)通信及识别:一般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炒股配资 源,各种类型的传感器所接收到的炒股配资 在格式和内容上是不同的,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炒股配资 收集、处理为一体的综合系统,必定需要一个完善的通信系统。

1.3.2 智慧城市的主要特征

(1)系统感知:更加全面更加系统的感知能力是智慧城市发展的基础也是其基本特性,这让城市中人和物可实现相互感知,且可随时获得所需求的各种炒股配资 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协调。
 
(2)传递可靠:在实现全面的连接之后,同时形成可靠的传递也是智慧城市发展的基础特征之一,并且这使得各种炒股配资 的采集及控制能做到可靠传递。
 
(3)高度智能:更具深度及更具智能的炒股配资 管控能力是智慧城市的又一基础特征,对收集系统收集到的各类炒股配资 进行快速、准确、有效地处理,并做出智能控制管理。
 
(4)人性化管理和服务:智慧本身是对人类灵性的描述,目前转变到城市建设当中,其作用是为了完成城市自动化、智能化、智慧化及人性化等,即使得城市可像人一样也具备灵性及智慧。


1.4 相关标准正在不断完善,促进智慧城市健康发展





02

物联网技术在智慧城市和智能中国股市 中的应用





物联网分成无线有线两种技术。火神山和雷神山医院、深圳小汤山医院就使用了物联网的无线通信技术。从物联网技术通信图中我们可以了解到,物联网并不等于5G技术。5G的应用包括三部分,而物联网实际上只是其中一部分。



2.1 物联网典型应用



(1)家居智能:产品类型有照明、空调、窗帘控制、影音控制、安防监控等。随着物联网的发展,出现了免布线,免机电配合的智能股票论坛 设备。


(2)能源计量:物联网水表、电表和气表等表计的计量是未来能源互联网时代重要的前奏。把能源计量做好普及之后,下一步就是能源互联网的时代。


(3)智能照明:最新的互联网灯具可以免布线,减少专业间配合,做到极简化,灯与灯可以互相通信。同时还有车库停车引导功能,只要沿着灯光亮的地方走就可以。智慧路灯可实现车流、车速亮度感应控制,电力参数检测,跟车联网融合。


(4)人资定位:通过物联网手环对人的行为进行管控,越界报警,同时可对人的体征做检测。比较适合用于看守所、医院、养老、儿童活动中心需要特殊看护的人身上。


(5)安全检测:对大型基建设施的沉降、倾斜、位移、加速度、应力进行监测和预警。


(6)智慧市政:实时监测下水道井盖的移位与倾斜,发现井盖异常开启后及时上报监控平台;对物联网垃圾桶远程监控状态,自动规划垃圾回收车路线;对物联网空开进行常规电力参数检测、漏电/温度/接线/平衡监测、负荷报警、大数据管理等。


(7)智慧消防:火灾探测器和报警按钮等设备可通过NB-IoT的方式联到城市级的监测中心,用于火灾隐患识别和预警。


(8)智慧环保:基于NB-IoT的污染源监测终端可以对污染源进行检测,比如颗粒物浓度PM10/PM2.5、扬尘、噪声、水质等。目前在工地、码头仓库、河流已经有成熟的应用案例 。



2.2 物联网时代智慧城市和智能中国股市 特征



物联网时代智慧城市与智能中国股市 特征主要表现在弱关联、生态化、规模化运行及AI平台。未来,智慧城市和智能中国股市 将更加懂人和客观世界:一是通过物联网增强中国股市 的感知和调整能力,相当于人的神经和肌肉;二是通过AI增强预测能力,相当于人的大脑。无论是智慧城市还是智能中国股市 ,最终都是要形成一个节能低碳的生产、生活方式,令用户觉得更加便利和幸福,也让运营更加高效和安全。



2.3 物联网LED智能照明案例




表:某项目传统照明与物联网照明对比


表:物联网LED车库照明与普通LED灯功能对比


物联网智慧路灯节能效果分析,综合概括为以下几个点:


(1)方便维护 ,系统在线巡测灯具故障,减少人工维护成本;


(2)按需照明,依据系统设置调光值,根据传感器自动对灯具进行控制;


(3)节能减排,按需照明减少能源浪费,提高经济效益和社会效益;


(4)数据统计,电能统计/能耗对比/故障统计/亮灯率/损耗,在线生成图形界面;


(5)管理效率,通过智能控制,提升管理效能。







03

三大通信运营商发力物联网业务应用




3.1 中国电信的物联网业务网页主要内容及应用案例



以中山大学为例,NB-IoT在广东拥有近万间公租房,分散在多个城市多个校区。用传统的机械锁进行管理存在管理分散、工作量大、安全隐患、入住难、催收难等诸多问题,而广州电信开发的NB-IoT公租股票行情 品,租户办理入住时可一站式录入个人身份炒股配资 及指纹特征,录入炒股配资 随后云平台通过NB-IoT网络和加密算法下发到与租房合约匹配的智能锁上,租户即可凭身份证和指纹开锁,同时开锁记录同步到云平台用于加强管理。该方案基于NB-IoT广覆盖、大连接的技术优势,快速部署无需布线,超低功耗也大大增强了智能锁的集中智控能力。云平台还提供了多种智能分析工具与大数据可视化工具,让管理人员可快速对所有物业进行远程管理。这将有效解决公租房管理中诸如转租、钥匙管理、看房低效、拖欠房租等问题,还可根据租户和管理方的需求陆续提供股市价值 个性化功能与服务。






3.2 中国联通、中国移动的物联网应用概况

 

1)中国联通物联网应用实践


中国联通在智慧城市各领域已开展多项物联网应用实践,并将其列为七大重点创新业务之一,制定了“物联网平台+”生态战略。其智慧城市应用平台,聚焦了城市部件和安防管理,构建了基于NB-IoT的智慧路灯、智能灌溉、智能垃圾桶、智能井盖、智能配电箱、智慧水务、环境监测和智能停车八大物联网应用。



2)中国移动5G与智慧城市


2019年6月,中国移动发布《 5G+智慧城市白皮书》。6月在以"智联万物"为主题的" 2019世界移动大会·上海"展会上,中国移动首次呈现" 5G+新型智慧城市"全景,从多个维度展现中国移动运用5G技术驱动各行业共同构筑5G新型智慧城市的实力。作为一项革命性的炒股配资 技术,5G将驱动人工智能、物联网、大数据等一系列前沿科技,显著提升新型智慧城市的建设进程。2019年10月18日,第六届世界互联网大会“互联网之光”博览会在浙江乌镇开幕,中国移动重磅发布《5G新型智慧城镇白皮书》。





04

泛在电力物联网配电器件发展及应用案例




4.1“泛在电力物联网”概念与特征



“泛在电力物联网”是一个实时全息感知电力生产、传输、消费各环节设备,提供承载电网运营、企业运营、终端客户服务等全业务的新一代炒股配资 通信物联网,具有终端泛在接入、云计算协同、平台开放共享、应用随需定制等特征,能大大降低电网企业运维成本、提高电网可靠性,同时可通过大数据采集分析更好地指导能源结构调整,成为促进能源结构优化,节能减耗的驱动力。

 

面对“泛在电力物联网”,传统配电行业将发生以下几点变化:


(1)配电元器件数据传输技术的快速革新:传统的配电元器件仅支持有线无源干接点或RS485通讯,但泛在物联网要求实时设备参数传输及大数据分析反馈,对数据传输的时效性和便捷性要求较高,新型的配电元器件需植入新兴的无线通讯技术。


(2)配电元器件感知采样精度的提升:泛在物联网对配电设备的实时控制保护及大数据分析,需要高精度的基础感知数据进行支撑,这就要求配电行业厂家对现有元器件设备采样精度进行提升,往0.5级、0.2级或更高精度进行开发。

 

(3)配电企业综合研发及解决方案搭建能力提高:随着泛在物联网的推出,将要求配电行业企业加大对电力电子、通讯物联网技术、计算机软件的开发及投入,提升整体解决方案搭建及配套能力。



4.2 智能配电物联网特色



配电物联网是开放、共享的价值创造平台,能够快速构建智能传感、智能终端、通信网络、软硬件平台设施、数据服务、第三方应用开放服务等产业链上下游供应商将共建共享的生态体系,其具体特色表现在以下几个方面:


(1)故障预警,智能运维:配电物联网可提供多种设备预警监测,如过温、过载、电压波动、电流不平衡等实时监测反馈。若智能配电物联网发出温升预警信号,运维人员提前介入运维,可有效防止故障的发生,提高连续用电可靠性。


(2)大数据分析,能效管理:智能配电物联网通过高时效性的通讯技术将设备参数采集并传输到云端,进行大数据运算后,用户可实时通过移动终端设备提取所需的运算结果,有效指导用能结构优化、提高能源应用效率。


(3)远程监控,无人值守:智能配电物联网可有效地为智能电网、农网改造或智能终端配电提供更好的基础保障,通过智能配电物联网,可对远端电力设备进行实时状态监测及自愈恢复,真正地实现了无人值守。



4.3 配电物联网技术的应用趋势展望



去年,国家电网公司在《泛在电力物联网建设大纲》中明确,“泛在电力物联网”将通过充分应用移动互联、大数据分析、人工智能等现代炒股配资 技术,实现电力系统各环节的万物互联,是未来电力能源领域发展的新模式。

 

随着配电物联网产业化、规模化,配电物联网建设发展标准体系初步形成。通过对配电物联网技术的积极探索和深入实践,未来,配电物联网应用发展或将呈现以下趋势:


(1)无线局域网、城域网、5G等通讯技术在配电物联网应用平台上将百花齐放;

(2)感知层配电元器件模块化(脱扣器、控制器、通讯模块)技术将成为趋势,以便于物联网改造及扩展;

(3)随着配电物联网技术成熟应用,未来AI人工智能、真正的无人值守将成为现实;

(4)通过高精度数据采集,云端运算及大数据分析,配电元器件自主故障分析预警,自主排除故障恢复等电网自愈技术将得到快速发展。




05

5G在物联网领域应用




5.1 5G三大应用场景将给社会带来革命性变革



5G三大应用场景共同构建了5G的应用体系。而这其中配资公司 海量机器连接和高可靠、低时延应用,是从1G到4G的网络应用中从来没有出现过的能力。这也是5G改变社会最为重要的两个基点。5G的本质,是连接能力,让万物互联,赋能人工智能、区块链、物联网等新技术,从而推动社会发展。


(1)高速下载的能力是5G三大应用场景中的第一个场景,叫作增强移动宽带。这个能力最想解决的,并不是让你更快地下电影,而是为了解决实时交互类的问题,也就是帮助人们更快速实现高清视频的传输与交互。


(2)第二大应用场景叫做海量机器连接。这里主要是应用于物联网的,它的作用是感知类的,或者数据采集类的应用。这种应用将实现快速的数据传输,从而对万物实现实时的遥感、遥测、可管理。


(3)5G的第三个应用场景是高可靠、低时延应用。这个场景是面向那些工业控制、无人驾驶飞机、无人驾驶线上配资 等这样的控制类应用。这类应用必须安全可靠,能够为个人保驾护航。



5.2  5G让万物互联走向万物智联



5G改变人与人、人与计算机、人与物、计算机与物之间的连接关系,让万物互联走向万物智联,从而产生巨大的炒股配资 消费能力。


(1)工厂将利用移动通信技术和网络物理系统等手段,推动制造业向智能化转型,主要涉及整个企业的生产物流管理、智能化生产系统、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。随着5G时代的到来,我们将看到一个全新的工业化社会。


(2)云计算、大数据技术支持海量物联网应用,未来每平方公里将有百万连接,各类连接预计占比如下:智能抄表55%、楼宇自动化设备7%、白色家电11%、安全监控8%、消费类电子设备15%、其它4%。万物智联将是5G时代的重要愿景。






06

  结语  




智慧技术成本高昂,只有预算充裕的城市才适合大力推广。造价不菲的智慧城市建设并非都是成功的。韩国仁川的松岛新城是斥资350亿美元采用高科技打造的最便捷生活体验项目,然而新城居民将其称为“监狱天堂”,15年过去了,“未来城市”并没有如愿成为“梦想之城”,住宅空置率近半。

 

建造新的基于物联网的智慧城市,是一个超级庞大的系统工程,仅仅凭借个人,或者几个厂家是无法完成的,需配资平台 府、相关的科研、标准组织机构、芯片传感器厂家、网路供应商、系统平台提供厂家、城市应用提供厂家以及相关的城市管理组织部门等进行全方位的通力合作,才有可能完成。




 

-END-



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