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物联网在智慧医疗的应用精选(九篇)

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物联网在智慧医疗的应用

第1篇:物联网在智慧医疗的应用范文

关键词:物联网智慧城市;RFID;云计算

随着信息技术的不断发展,城市信息化应用水平不断提升,智慧城市建设应运而生。以物联网、云计算、移动互联网为代表的新一代信息技术推动了智慧城市的逐步形成,那么物联网也就成为了智慧城市信息服务体系的核心技术。

1 物联网――智慧城市建设的核心技术

1.1 物联网的定义

关于物联网的定义众说纷纭,自1991年,美国麻省理工学院(MIT)的Kevin Ash-ton教授首次提出物联网的概念以来,到现在为止对物联网的定义有多种,还缺乏一个清晰的定义,但物联网的基本概念框架已经形成。目前,能够被普遍接受的说法是,物联网是新一代信息技术的重要组成部分,是继互联网之后世界信息产业发展的又一次浪潮,主要是运用激光扫描器、全球定位系统、射频识别(RFID)、红外感应器等信息设施进行传感,按照事先有的约定,将物与物相连在互联网上,进行信息交换和通信,通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中。

1.2 物联网的关键技术

1.2.1 Internet技术

物联网的英文名称是“Internet of things(IOT)”。顾名思义,物联网是物与物相连的互联网,从本质上说还是个网络,所以物联网的核心基础仍然是Internet技术,它是在Internet技术的基础上延伸和扩展的网络。

1.2.2 射频识别技术

RFID是一种传感器技术,非接触的自动识别技术,融合了无线射频技术和嵌入式技术,是物联网的信息采集层技术之一,在自动识别、物品物流管理方面有着广阔的应用前景。RFID分为Passive RFID、Active RFID和半Passive RFID三种。所有的RFID系统都包含附着在设备上的电子标签、与电子标签交互的读写器以及把读写器连接到中心数据库的后端系统这三个基本组件。

1.2.3 短距离无线通讯技术

物联网是把RFID标签里的数据通过无线传输技术发送到中心系统中,无线化是控制领域的发展趋势,尤其是工作于ISM频段的短距离无线通信得到了广泛的应用,各种短距离无线通信都有各自合适的使用范围,物联网用到的无线传输技术主要包括Wi-Fi技术、蓝牙技术、ZigBee技术、UWB(ultra Wideband)技术、移动Ad hoc网络技术及相应的NS2仿真技术等。

1. 2.4 无线传感网络技术

无线传感器网络是当前信息领域中研究的热点之一,传感网络与RFID系统融合能更好的获得物体的位置、温度、移动性等状态。传感网络由一定数量的传感节点组成,传感器节点可以连续不断地进行数据采集、事件检测、事件标识、位置监测和节点控制,传感节点的这些特征和无线连接方式使得无线传感器网络的应用领域非常广阔,目前已经广泛应用于环境、医疗、交通、军事、工业、商业和航空等诸多领域。

1.2.5 嵌入式技术

物联网实际上是一种基于互联网的嵌入式系统,把物理对象相连,嵌入式系统与无线数据传输网络相结合,满足了局域网的协议要求以及网络拓扑结构、动态路由的数据传输要求,形成了真正的物联网,做一个形象的比喻,在物联网中传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官,网络就是神经系统用来传递信息,嵌入式系统则是人的大脑,在接收到信息后要进行分类处理。所以说如果没有嵌入式技术的支持,就不会有物联网的进一步扩展。

1.2.6 大数据处理技术

相比传统的互联网,在物联网中,对大数据技术具有更高的要求,物联网中的数据量更大、数据更加多样化、数据传输速率更高、数据真实性要求更高。可以得出,大数据处理技术是物联网中关键的必需技术。

1.2.7 云计算技术

云计算的基本形态就是将数据计算从本地转移到服务器端,本地只是进行数据的传输与执行,这与物联网的整体概念是完全相符的,物联网借助云计算技术的支持可以更好的提升数据的存储以及处理能力,从而使自身的技术得到进一步的完善。可以说物联网对云计算有着很强的依赖性,没有云计算技术,物联网就无法提供各种基于海量数据的服务。

2 物联网技术在智慧城市建设中的应用

智慧城市是一个庞大复杂的工程,不同的城市需要制定符合各自特征的总体规划,每个城市的资源、发展状况不同,要充分考虑各个领域之间的关系,全面建设一个智慧城市技术体系。物联网技术是创建智慧城市的关键技术,智慧城市的兴起正是源于物联网技术的突破性进展。物联网技术的应用体现在智慧城市建设的方方面面,目前智慧城市建设正处在一个快速发展、全面提升的阶段,据世界银行测算,一个百万人口以上的智慧城市的建成,在投入不变的前提下,实施智慧化管理和服务将能增加城市的发展红利2.5-3倍,为了抢占智慧城市的至高点,世界各国掀起了智慧城市建设的热潮,截至2013年明,国家住建部也分两批公布了193个智慧城市试点城市,目前上海、深圳、南京、宁波、广州、沈阳、武汉、西安等二十多个城市的智慧城市建设已经驶入快车道。根据我国智慧城市的发展现状,本文选取比较成熟的建设领域进行阐述。

2.1 智慧交通

智慧交通系统以国家智能交通系统体系框架为指导,通过监控、监测、交通流量分布优化等技术,完善公安、城管、公路等监控体系和信息网络系统,建立以交通诱导、应急指挥、智能出行、出租车和公交车管理等系统为重点的、统一的智能化城市交通综合管理和服务系统,实现交通信息的充分共享。在交通信息资源整合的基础之上,基于全面的数据,建立分析模型,提高交通行业辅助决策能力,全面提升监控力度和智能化管理水平,并对各类交通信息进行综合处理和,在确保交通运输安全、畅通的前提下,提高公众服务水平。

2.2 智能电网

智能电网通过对整个电力供应体系的自动化来提高电网的可靠性及效率,传感器技术、信息技术与先进的设备技术、先进的控制方法相结合,实现了在可靠性、安全性、经济性、高效性、环境友好等方面的目标要求。智能电网的建设,让生活更便捷,可以实现对智能家电的实时控制和远程控制,还可以为互联网等提供接入服务。在节能与环境方面,智能电网可以提高能源利用效率,实现节能减排。智能电网的建设强有力的推动智慧城市的发展。

2.3 智慧物流

智慧物流是通过RFID、传感器、移动通讯技术等让配送货物自动化、信息化和网络化。智慧物流更重视将物联网、传感网、互联网整合起来,通过动态科学的管理,实现物流自动化、可视化、可控化、智能化。智慧物流的发展可以降低物流成本,加速物流产业的发展。随着物联网的发展,将企业的物流系统、生产系统、采购系统与销售系统智能的融合,智慧物流将融入企业的各个环节之中,形成智慧企业。

2.4 智慧医疗

智慧医疗由智慧医院系统、区域卫生系统、家庭健康系统三部分组成,物联网技术在智慧医疗的各个领域都有关键性的应用,它包括药品领域、远程监护和家庭护理、医疗信息化、医院急救、以及医疗设备和医疗垃圾的监控、血液管理、传染控制等多个方面。

2.5 智慧家居

智慧家居是利用物联网技术将家中的各种设备连接在一起,根据用户的不同需要进行组合,采用模块化结构,提供家电控制模块、照明控制模块、室内外遥控模块、防盗报警模块、环境监测模块、暖通控制模块、红外转发以及可编程定时控制等多种功能模块。

2.6 智慧环保

智慧环保是借助物联网技术,把感应器和装备嵌入到各种环境监控对象中,通过传感手段实时监测水、大气、噪音、废弃物、化学品、辐射等各类关键环境要素的状态,并将监测数据实时传递和共享,以更加精细和动态的方式实现环境管理和决策的智慧。

第2篇:物联网在智慧医疗的应用范文

随着计算机网络技术的发展,物联网技术逐渐被应用在社会生活的各个领域中,以物联网技术为基础的智慧社区就是应用物联网技术的典型案例,通过构建该智能社区,改变了社区居民传统的生活方式,同时也改变了社区的管理方式和服务方式,能够为社区居民提供多样性的、智能化的综合社区服务,是物联网技术发展和进步的体现。本文将对智慧社区的系统架构以及云系统平台进行分析,为实现以物联网技术为基础的智能社区提供思路和帮助。

【关键词】物联网技术 智慧社区 应用系统

社区是居民生活的基本单元,也是城市人口管理的重要模式,同时社区也是城市经济发展成熟的表现。由于受到多种因素的影响作用,目前我国城市的社区建设中还面临着一系列的问题,例如社区的兼容性和互联性较差,相关技术及产品的应用率低等,因此我国城市社区仍然未能实现全面的智能化,这与城市经济发展水平是不相协调的,无法满足城市居民的生活需求,因此构建以物联网技术为基础的智慧社区有利于提高城市社区居民的生活水平,具有重要的社会意义。

1 以物联网技术为基础的智慧社区

1.1 智慧社区的系统架构

根据智慧社区中物联网技术应用的不同特点,可以将智慧社区的系统架构分为设备层、应用层以及增值服务层。其中设备层就是由社区内部的相关电气设备以及智能化的家居系统中的电气设备所构成的,包括家庭安全防御设备、社区照明设备、社区摄像头、报警设备、可视化对讲设备、家庭智能终端以及社区停车场的相关管理设备等;而应用层主要包括智能家居及智慧社区两个不同的系统;而社区的增值系统可以是社区的物业,也可以是专门的服务提供商。

1.2 智慧社区的云系统

通过构建智慧社区的云计算平台,能够为社区服务与管理提供计算以及数据存储等功能,因此可以在很大程度上提高社^管理的智慧化程度。云系统的服务重点是为智慧社区中各个不同的子系统进行相应的技术支撑,同时也是提供数据的来源。云系统计算平台能够为智慧社区中的智能家居系统、智慧商务系统以及智慧养老和智慧安全防护系统等提供有效的云计算服务。

2 以物联网技术为基础的智慧社区应用层

2.1 智慧家居的管理平台

智慧社区中的智能家居的管理平台主要是以社区中的家庭作为管理单位,将居民住宅作为平台,通过应用相关的物联网技术实现了家居生活中的相关设备以物联网技术的有效结合,进而实现了全面的信息交换,可以帮助社区居民更科学合理的进行时间安排与规划,同时还能够实现能源的节约利用,在对病人的照顾中也可以发挥巨大的作用,实现的全面化的智能安全防护。智能家居的管理平台当中主要由家居的安全防护系统、家庭医疗服务系统和智能化家电平台所构成。

2.2 社区的物联网管理平台

社区的物联网管理平台是在智慧家居系统的基础上进行扩展的结果,能够为社区居民提供更全面的社区服务,满足社区居民的不同生活需求。

2.2.1 一卡通系统

该系统功能的发挥以社区家庭中现有的宽带网络为依托,同时将小区中的门禁系统或者小区中停车场系统的RFID卡作为载体,实现了社区运营、管理与服务的一卡通。社区居民持有该卡能够享受到社区的各项智能化服务,例如社区中的相关物业服务、社区中的增值服务以及相关加盟商的会员服务等,极大的方便了社区居民的生活。

2.2.2 智能安全防护系统

该防护系统中包括了电子巡查功能、视频监控系统、智能门禁系统以及智能防盗报警系统等,可以实现对社区居民的全方位安全防护,进而为城市社区居民提供了一个非常安全和舒适的社区环境。该系统还能够同家居的安全防护系统相联系,当社区面临紧急情况时可以立即启动社区的应急系统,以最快的速度得到相关警力的支援,因此有效的维护了社区居民的安全。

2.2.3 社区智能医疗系统

该系统可以为社区居民建立以家庭为单位或者以个人为单位的健康电子档案、相应的电子病历等,并将以上信息纳入到数据库中,这样就能够为社区居民提供优质高效的智能化医疗卫生服务。同时将社区及家庭的医疗系统实施有效的结合,因此可以对社区的患者提供远程的病情监护,进而省去了患者奔波的环节,有效的提高了社区的医疗服务水平。

2.2.4 社区智能物业管理系统

该系统中将远程智能抄表系统、楼宇间对讲系统、报备与保修系统、社区停车场的管理系统以及来访客的管理系统等进行了有效的融合,因此可以为社区居民提供更全面的物业管理服务,不仅提高了物业服务的水平,同时还降低了物业管理人员的工作强度。

2.3 社区的网络服务平台

社区的网络服务平台建立在通信网络和宽带网络的基础之上,实现物业管理、政府机构以及社区居民之间的有效联系和信息沟通,实现了社区生活的智能化安全管理以及智能化办公,为社区居民提供了全方位的智能化服务。社区的网络服务平台当中将社区的物联网管理平台中的相关功能进行了融合与延伸,同时也为社区的商户提供了相关的智能化服务,有助于社区商户开展经营活动。

3 结语

本文以物联网技术为基础,构建了面向城市社区居民的智慧社区架构。智慧社区是计算机网络技术发展成熟并应用的必然趋势,也是未来城市社区的发展趋势,在智慧社区的建设过程中应该坚持以居民为中西,为社区居民提供智能化服务为目标,构建以物联网技术为依托的城市智慧社区,满足城市人民的生活需求,提高社区居民的生活水平,充分发挥物联网技术的作用。

参考文献

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[3]马瑞芳,王会燃,林慧琳,顾文媛.计算机软件测试方法的研究[J].小型微型计算机系统,2013,24(12):78-90.

[4]卢志俊,黄若函,周招洋.物联网技术在智能电网中的应用[J].电力系统通信,2015,09(17):191-192

作者简介

樊雨微(1999-),女。现为陕西省西安中学学生。主要研究方向为环境污染治理。

第3篇:物联网在智慧医疗的应用范文

[摘 要] 为了使社区居民享受高效、便捷的社区医疗服务

>> 基于健康物联网的社区卫生服务系统设计 基于物联网的智能社区医疗服务系统设计 社区服务信息终端系统设计 基于物联网及移动平台的社区智能精细化服务管理系统建设研究 基于物联网的校园快递智慧服务系统设计 物联网基础下物流信息系统的设计与实现研究 面向服务的物联网信息共享技术研究 基于物联网的智慧景区信息系统设计 物联网信息采集系统的设计与实现 浅谈物联网模式下的社区火情应急服务系统 社区智能健康医疗服务系统实施研究 物联网的能源管理系统设计研究 物联网时代小区智能化系统设计研究 基于物联网技术的社区帮扶人员管理系统研究与实现 不完全信息下物联网信息服务定价策略研究 物联网服务模式设计及应用 物联网综合航运信息系统 社区便民服务系统设计与实现研究 物联网在社区卫生服务中的应用 信息时代下物联网服务模式设计及应用 常见问题解答 当前所在位置:l.

[6]P S Pandian, K P Safeer, D T Shakunthala,et al.Internet Protocol Based Store and Forward Wireless Telemedicine System for VSAT and Wireless Local Area Network [C]// IEEE-ICSCN,2007:54-58.

[7]谢勇,林小强,陈旭辉,等. 面向智慧医疗的家庭健康跟踪系统[J].计算机系统应用,2016,25(6):44-47.

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[10]赵秋芬. 面向社区的健康服务网络平台的研究与设计[D].广州:华南理工大学,2013.

[收稿日期]2017-02-24

第4篇:物联网在智慧医疗的应用范文

触摸医疗 智慧健康

现如今,“看病难,看病贵”已经成为人们关注的重点民生问题。公共医疗水平还远未满足人们的期望。医疗行业需要迎接三大挑战:效率较低的医疗体系、质量欠佳的医疗服务、看病难看病贵的就医现状,而这些挑战背后的根本原因是医疗卫生资源分配不够均匀。

新医改政策出台后,从跨国IT巨头IBM、微软、英特尔、惠普、戴尔到本土方案商华为、曙光、东软、用友、金蝶、神州数码等,纷纷强势挺进医疗市场,与以天健科技、西安华海、浙江联众、广州怡捷、中域海量等为代表的专业医疗信息化方案商,纷纷争抢新医改带来的商机。GE通用、西门子、飞利浦等跨国医疗巨头也纷纷进驻中国基层医疗机构。

IBM推出了一系列智慧医疗解决方案,面向区域医疗卫生和大型综合性医院集团,包括区域医疗信息网络、CHAS临床科研信息整合平台、医疗协同平台、基于云计算网络环境的智慧医疗等,旨在以信息化推进医患资源的优化流动,助力新医改扎实启程,从而构建“人人享有基本医疗卫生服务”的智慧医疗体系。

华为智慧医疗通过打造居民电子健康档案、电子病历的区域医疗信息平台建设,利用先进的物联网技术,实现各级医疗卫生机构和相关职能部门业务系统之间的互联互通、数据共享和联动协同;同时有效的实现患者、医生、医院,以及医疗设备之间的沟通。在中国新医改的背景之下,华为智慧健康解决方案努力实现让智慧医疗走入寻常百姓家。

技术为基 完善医疗

智慧医疗的实现需要生命科学技术和信息技术的支撑,其关键技术分布于物联网体系中,涉及到感知层、网络层和应用层。在感知层,涉及到射频标识(RFID)技术、定位技术、体征感知技术、视频识别技术等。智慧医疗的数据主要从医院和用户处传出信息的传感器获得,并实现检测对象数据的准确采集、检测、识别、控制和定位。在网络层通过信息互通类技术实现检测数据的上传工作,实现用户和医疗机构、服务机构之间健康信息网络写作的数据沟通渠道,并及时给用户提供必要的响应。在应用层,通过基于大数据和云计算的信息处理技术对数据进行存储、分析,为监测数据的开放提供做好准备。

智慧医疗一直是大数据和云计算技术最重要的应用之一。医疗作为IBM沃森最早进入的应用领域,2011年8月开始,沃森就开始在美国的一些医疗机构“实习”了。沃森的自然语言处理能力可以直接阅读医学文献和各种医疗文档。除此之外,沃森还具备学习能力,它可以从医生看病的活动记录中学到相应的经验。由于具备了主动学习知识和获取经验的方式,沃森的准确性要远远高于过去的医学专家系统。

医疗行业的数据量大而且类型复杂,其中包含着丰富多样的信息价值,如果能够有效地对其存储、处理、查询和分析,就可以辅助医生做出更加科学、准确的诊断和用药决策,甚至帮助相关研究机构实现医疗方法和药物的革新。英特尔公司的开放架构大数据平台是英特尔针对医疗行业用户开发的。它由双路至强处理器和英特尔Apache Hadoop发行版软件组成。英特尔双路至强处理器能够实现对存储子系统的优化,可用于打造存储服务器,支持横向可扩展存储方案。英特尔Apache Hadoop发行版软件是专门为大数据存储、管理、处理和查询需求开发,且针对英特尔至强平台进行了充分优化。

关注民生 智慧未来

第5篇:物联网在智慧医疗的应用范文

(中国农业大学烟台研究院,山东 烟台 264670)

【摘要】智慧城市是物联网、云计算、大数据等技术的发展和经济发展的必然产物,是一个通过智能信息技术,可进行深度分析、精细控制的城市。将在城市公共安全、生产制造、环境监控、智能交通、智能家居、公共卫生、金融贸易等多个领域,使社会各种资源的效用发挥到最大化。

关键词 智慧城市;物联网;云计算;大数据

智慧城市(smarter city)是国家正在大力推进的新型城镇化建设的方向。其是城市信息化建设的高级阶段,本质是融合,通过物联网、云计算和大数据技术等智能信息技术的运用。将城市里分散的、各自为政的信息化系统整合起来,使各系统之间交融协作,构建政府、企业、市民三大城市主体的数字网络化交互、共享平台。使城市公共管理与服务更加便捷、高效、灵活[1]。使社会各种资源的效用发挥到最大化。

1 智慧城市的主要智能信息技术

智慧城市将城市的基础设施、基础环境、生产生活相关产业和设施进行多方位的数字化、信息化实时处理与利用,为城市公共管理服务提供了更便捷、高效、灵活的应用与服务模式。是城市公共管理服务模式的创新,与数字城市相比,智慧城市更加智能,它突出强调几项关键的新一代智能信息技术的应用,最典型的就是物联网、云计算和大数据技术。[2]

物联网技术。在信息感知技术如传感器、图像识别、语音识别、卫星定位、电子标签等经历多年的发展之后,已经具备了将用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间,进行信息交换和通信,智能化物体的联网技术,通过信息感知技术感知遍布城市各个角落的信息并通过网络传递给城市数据中心,实现物与物、人与物之间的信息传递与控制。这将建立城市的神经网络

云计算技术。支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务,计算资源和能力被隐藏在云层后面,用户无需了解、也不用担心应用运行的具置。只需要一台笔记本或者一个手机,提出自己对信息服务的需求。云后面,是虚拟化的城市数据中心,大量异构的服务器、存储和平台被虚拟化成统一的服务资源,信息资源被最大程度地统筹和共享。将建立城市的中枢系统。

大数据技术。是从海量的各种各样类型的数据中,快速获得有价值信息的技术能力,利用流处理、并行性、摘要索引和可视化等技术,建立起城市的海量数据库。海量的各类数据,如大量博客信息、物联网数据、空间数据、3D数据等等,被采集、存储、分类、挖掘和分析,对复杂事件做出智慧地决策。

其他技术。影响智慧城市发展的技术还有很多,如3S技术(GIS,gps,RS)、将遥感、卫星定位和地理信息系统紧密结合起来,实现对各种空间信息和环境信息的快速、机动、准确、可靠的收集、处理与更新;HTML5发展使原有的基于FLEX和SilverLigt的RIA(富互联网应用)统一到HTML5环境;数据和软件一体化的应用开发平台技术和Web API技术,使组织机构的服务API化,带动API经济的发展;最终用户开发(Enduser Development)促进开发前移,推动用户参与开发;室内定位技术将是活动的定位更加微观和精准等。网络通信技术、建模仿真技术、元数据技术、人工智能技术和安全问题等也是不可缺少的必要技术。

2 智慧城市的信息技术应用领域

国外的智慧城市发展,将建设的重点集中在六大领域:公共安全、电力、医疗卫生、水资源管理、交通和服务型政府。我国地域差别较大,城市特点各不相同,综合众多专家观点和厂家的报告,涉及到的智慧城市领域主要包括以下领域。

2.1 智能城市综合管理

通过 “智慧城市”的智能运营中心平台,对获得大量的有效信息,实时分析、沟通、协作,对城市管理业务对象和事件进行精细化控制,实施对城市部件的检查、报警、紧急事件处理、指挥调度、督察督办等功能。确保公共安全并提供水、电、气、热等服务正常运行,如:重要对象(巡检人员、车辆等)跟踪、实时事件上报,食品安全追溯、危险品安全处置、灾害预警与处理等。

在此方面还需要进行多方面的深入研究,如食品安全追溯方面的条形码或二维码的识别技术、多原料产品的问题追溯问题、条形码信息输入侧的安全追踪等问题有待进一步研究。

香港政府实施的“tellme@1823”项目已比较成熟,市民可利用智能手机拍照、录像或录音的方式,结合手机的定位系统,将突发事件实时举报。可借鉴其模式,突出城市特色,使智能城市综合管理系统更加便民和人性化。

2.2 智慧电网系统

智慧电网系统是以物理电网为基础,将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。具有响应迅速、计量准确、数据实时采集、服务高效便捷等特点,构建了电力流、信息流、业务流实时互动的新型智能供用电关系。确保电力供应的安全性、可靠性、经济性和环保约束,充分满足用户对电力的需求和优化资源配置,适应电力市场化发展的要求。

我国的智能电网是以特高压电网为骨干网架,各电压等级电网协调发展的坚强电网系统,相对于其他行业具有一定的独立性,国家电网正在进行社区智能用电管理方面的课题研究,属于电力BI行业的延伸,其内容和性质均属于智慧电网系统的范畴。说明该我国在该领域已有相关研究和应用。

2.3 智能交通系统

该系统类示与城市交通指挥中心的含义,通过道路收费系统、多功能智能交通卡系统、数字化交通智能信息管理系统等多种模式的数据整合,提供基于交通预测的智能交通灯控制、交通疏导、出行提示、应急事件处理管理平台。

功能包括:电子收费、车辆监督、停车服务、交通检测、交通流检测、交通违法监测。帮助进行城市路网优化分析;为城市规划决策提供支持。[3]

2.4 智慧医疗

智慧医疗是指利用先进的智能信息技术,打造健康档案区域医疗信息平台,实现患者与医务人员、医疗机构、医疗设备之间的互动,通常由智慧医院系统、区域卫生系统以及家庭健康系统三部分组成 。可使医疗信息、医疗服务、医疗资源延伸至城市各个角落,实现医疗服务的最优化解决。

我国乃至全球的公共医疗水平还远未达到人们的预期,医疗卫生资源不断集中到大医院,出现医疗服务质量欠佳、看病难且贵的就医现状。智慧医疗将个体、器械、机构整合为一个整体,将病患人员、医务人员、保险公司、研究人员等紧密联系起来,有利于缓解就医难的问题。鉴于我国的医疗体系,智慧医疗在国内的推广相对需要作出更多的努力,如需要克服非技术层面的问题。

2.5 智能公园管理

具体功能包括:提供综合信息显示、无线上网等服务;建立人流实时检测机制,精确统计入园人量;发送社区短信提醒游客注意安全。用于提高公园服务质量,避免突发事故生。

2.6 城市环境管理

功能主要包含环境质量在线监测、污染源在线监测、机动车绿标发放与识别、移动环境监察执法等。

2.7 电子政务应用

用于和公开处理政务,提供政务查询公共服务,建立政府与人民直接沟通的渠道,增加办事执法的透明度。也用于向城市管理系统的工作人员,提供办公、办事、考核和即时通知功能,提高工作人员履职能力和效率。具体应用包括:综合办公、事务办理、政务查询、绩效考核和公共政务应用等功能。

2.8 智能城市照明管理

具体功能应包括:定时检测路灯工作参数(电压、流等);建立自动控制和人工远程两种开闭模式,实现回路节能或单个灯具智能化控制;建立故障报警与防盗机制。用于节约城市照明能耗,提高设施管养效率。

2.9 其他领域

智慧城市还包括智慧建筑系统、水务领域(水文监测、水质监测、供用水监测、灾情监测、水工设施监控、视频监控等)等领域。

3 总言

综上所述,智慧城市是物联网、云计算、大数据等技术的发展和经济发展的必然产物,是一个通过智能信息技术,可进行深度分析、精细控制的城市。将在城市公共安全、制造生产、环境监控、智能交通、智能家居、公共卫生、健康监测、金融贸易等多个领域,使社会各种资源的效用发挥到最大化,给我们带来全新的生活感受。[4]

参考文献

[1]张永民.智慧城市总体方案[J].中国信息界,2011(3):12-21.

[2]深圳市城市管理局.广东省“智慧城市管理”建设指南:征求意见稿[S].2011,5.

[3]孙怀义,王东强,刘斌.智慧交通的体系架构与发展思考[J].自动化博览,2011(10):28-35.

第6篇:物联网在智慧医疗的应用范文

【关键词】智慧城市;物联网;角色

1.智慧城市发展现状

随着现代科技的飞速发展,智慧城市已成为全球城市发展的战略首择。目前国内外智慧城市的发展建设处于发展探索阶段,但是不同的城市在发展智慧城市的时候侧重点各有不同。新加坡主要侧重交通、教育和医疗系统的应用,意在建设一个市民、企业、政府三者合作的电子系统,让市民成为城市建设的参与者;韩国首都首尔建设智慧城市的侧重点为城市安全、设施管理、智能交通和环境四大方面;美国纽约在智慧城市建设过程中主要实施电子健康记录与服务,启动纽约市IT基础设施服务行动计划,升级政府的E-mail系统,建立智能停车系统等[1]。国内智慧城市建设处于试点建设阶段,科技部在2010年确定国家“863”智慧城市项目试点城市为:深圳和武汉;工信部在2011年9月确定全国第一批智慧城市建设试点城市为:扬州、常州;国家测绘地理信息局在2012年12月启动智慧城市时空信息平台建设试点,从测绘地理信息应用方面进行智慧城市建设研究[2];国内智慧城市发展也有所成效,近两年涌现出了“智慧深圳”、“智慧南京”、“数字南昌”、“生态沈阳”等智慧城市建设优秀的城市[3]。

2.物联网在智慧城市建设中的角色

在智慧城市发展过程中,物联网技术对城市的未来发展有着深远的影响,其影响程度是不可估量的, 因此,探讨和分析物联网在智慧城市建设中的角色,寻找智慧城市发展合理、科学的建设对策就显得十分必要[4]。物联网在智慧城市建设中的角色研究可以为各个智慧城市的建设与发展提供有效的理论参考。

2.1物联网技术是智慧城市发展的技术提供者

百度百科给出物联网的定义如下:“通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,将任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术叫做物联网技术”。在智慧城市发展过程中,物联网技术应用无处不在。

2.1.1射频识别(RFID)技术

物联网技术发展中十大核心技术之一:射频识别技术,是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作不需要人工的干预,RFID技术的特点有:防磁干扰、防水、耐高温、识别有效距离大、使用寿命长、数据加密、存储容量大、存储信息更改自如等优点[5]。RFID技术主要应用于移动支付、门禁系统、物流包裹跟踪和识别、产品防伪、运动计时、票证管理、汽车防盗系统、停车场管理等[6]。

2.1.2传感网络

传感器网络是由分布不同位置上的自动装置组成的一种计算机网络,传感器和这些自动装置共同监控不同位置的环境状态,比如花圃湿度状态监控、楼宇噪音监控等。传感器网络主要应用于环境与生态监测、医疗健康监护系统、交通控制系统、家庭电器自动化等[7]。

2.1.3智能技术与云计算

智能技术与云计算是实现物联网的关键技术,这两种技术影响着物联网的整体性能,关系着物联网的可靠性和稳定性。

2.2物联网技术是智慧城市发展的能源节约机

物联网技术能够节约大量能源以及人力,降低了城市信息管理的成本。目前国内外很多城市在建设智慧城市时都是以“低碳”为核心,智能建筑、智能交通、智慧医疗、智慧教育、智慧旅游等都大大的节约的人力成本、物力成本和财力成本。

2.2.1建筑节能

建筑节能是运用建筑智能化技术实现建筑能耗计量及设备能效分析,采用系统集成的手段,构建能耗计量和管理平台,通过建筑物能效综合管理,在热水供应、照明、家电等方面达到较好的节能效果[8]。目前,基于物联网的建筑能耗监测系统目前还处于发展阶段,但是,建筑节能是物联网技术应用的热点,是未来物联网应用市场的主力军,对促进我国工业、建筑等领域的节能降耗、提高产品质量、改善企业效益等目标的实现起到很好的推动作用。

2.2.2交通节能

智慧城市发展的重点还有智能交通。智能交通是将先进的通信技术有效地集成、运用于整个城市交通管理,从而建立一种大范围、全方位、实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。智能交通可以有效地利用现有的交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率。智能交通系统主要应用于车辆控制系统、交通监控系统、旅行信息系统等[9]。

智能交通能大幅度的降低汽车能耗。通过智能交通控制,可以有效地提高车辆的运行速度,车辆平均车速提高了,就可以减少燃料的消耗和废气的排出,这样每年可节约上亿吨汽油的消耗。另外,智能建筑的不断完善,也会有效缓解交通使堵塞,减少汽车在路上的停滞时间,从而减少尾气的排放,空气质量也相对有所改善,从而带动相关产业的能源节约。

2.3物联网技术是智慧城市经济发展的推动者

物联网被称为是继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次革命。专家认为,物联网除了可以节约成本以外,还可以大大的提高经济效益。

物联网主要是人与人间的信息交互,以手机数量(1000部数量级)计算其产业规模,其经济总量已接近万亿台,若全国的移动终端来计算,其经济规模是巨大的。所有关数据显示,2015年无线传感器产业年产值达200亿。可见物联网产业对城市经济发展的影响程度[10]。

3.结束语

智慧型城市是社会发展的必然产物,物联网在智慧城市的发展中起到了至关重要的作用。目前,我国大部分城市的智慧化建设已经初见成效,但也难免存在一些问题,为了更好的利用物联网推动智慧城市的发展,政府和有关部门应该加强政策法规的建设。主要包括物联网发展的法律和保护政策的制定和实施、加强物联网技术的应用、加强技术革新、加快物联网的标准体系建设等。通过对物联网的大力发展和广泛应用,进一步加快智慧城市建设。

参考文献:

[1] 廖智翔,卓伟.广西电信在智慧城市建设中的角色和作用[J].企业科技与发展,2013(24).

[2] 胡佳艳.智慧城市研究进展与展望[J].科技管理研究,2014(17).

[3] 杨心丽.基于生态文明的智慧城市建设刍议[J].住宅科技,2014(5).

[4] 浦江峰.物联网技术对于智慧城市的重要性[J].城市建设理论研究(电子版),2014(24).

[5] 颜杰.RFID标签防碰撞盲源分离算法研究[D].广东:广东工业大学,2014.

[6] 翟惠林.带有防伪芯片的物理印章信息管理系统的研究与实现[D].浙江:浙江工业大学,2013.

[7] 尹琦.基于智能传感器网络的校园环境管理信息系统模型设计[J].广东技术师范学院学报(自然科学版),2012(3).

[8] 李华文.探讨现代智能化建筑的节能技术应用途径[J].城市建设理论研究(电子版),2011(16).

[9] 刘宇.基于计算机视觉的交通流量估计关键技术研究[D].北京:北京交通大学,2012.

[10] 许文婷,谭硕,薛飞,俞园园.物联网商业模式的问题及对策研究[J].经济研究导刊,2014(12).

第7篇:物联网在智慧医疗的应用范文

【关键词】互联网+ 智慧城市 发展

我国在“十三五”规划时期,经济发展进入“新常态”,急需发展新动能。在“互联网+”、“大数据”、“中国制造2025”、“三网融合”等战略实施的带动下,智慧城市作为新型城镇化和信息化的最佳结合,将会成为地方政府加速科技创新驱动、促进发展方式转变、推动经济结构优化升级的有力支撑。在全球新一轮科技革命和产业变革兴起的时代背景下,“互联网+”与智慧城市两大潮流的融汇,将成为推动我国经济转型升级的重要动力。

1智慧城市的特点

2008年,IBM在提出“智慧地球”的概念时,一并提出了“智慧城市”的概念,并将其作为智慧地球的一个重要项目,包括信息化基础设施、智慧交通、智慧能源、智慧医疗、智慧教育等一系列组成部分。智慧城市的概念很宽泛,它包含政治、经济、文化与技术等方方面面的内容,服务对象面向城市主体――政府、事业、企业和个人。从广义来说,智慧城市就是运用现代通信技术感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息,从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动、教育在内的各种需求做出智能响应。其实质是利用先进的信息技术,实现城市智慧化的管理和运行,进而为城市居民创造更加美好、便利的生活,促进城市的和谐和可持续发展。

智慧城市具有以下一些特征,即物联化、信息化、深度互联、覆盖广泛、智能化、协同共享、开放应用等。智慧城市通过建设宽带多媒体信息网络、地理信息系统等基础设施平台,整合城市信息资源,建立电子商务、电子政务、劳动社会保险等信息化社区,逐步实现城市国民经济和社会的信息化,包括智慧的医疗、智慧的交通、智慧的生活、智慧的教育、智慧的养老、智慧的政务、智慧的能源等领域。

2互联网+下智慧城市行业发展分析

智慧城市是信息化发展到一定阶段的必然产物,中央高度重视智慧城市建设,智慧城市建设有利于缓解我国交通拥堵、环境污染、安全隐患、医疗卫生保障能力弱等“城市病,并提升城市功能品质、更好地保障和改善民生。当前形势下,我国智慧城市的建设需求呈爆发式增长,并且已经成为推进“互联网+”战略的突出亮点。概括来讲,智慧城市就是从非常简单的政府与老百姓的投诉反馈机制,延伸到网格化、精细化的管理系统,再通过城市的公共信息平台,把云计算、大数据、物联网这三大信息加上去,使得整个城市的智慧管理系统不断升级,不断向前发展。

目前,智慧城市的很多项目已经在城市的应用中取得了较好的效果,其原因主要包括三个方面,首先,“互联网+”构想的提出,让社会经济中的许多主体都在思索怎样通过互联网在领域中进行改革,并形成了许多优秀的创意;而政府及其他一些投资商、资源开放平台等也对这些改革的实现提供了资金、基础设施等支持;其次,互联网产业经过长期的发展,其信息化的观念早已深入人心,新成长起来的一代人本身就是对信息化极其依赖的“网络人”,用“智慧”的方式解决任何问题都是水到渠成之事;另外,政府的改革一直在推进,政府自身、公用事业单位的深度改革是近年改革的目标,包括政府信息公开、医疗分级体系的建立等等,为众多服务商打开了新的前景之门。

下面列举一些大家所关注的具有前景的智慧城市应用。

2.1智慧医疗。医疗是跟我们每个人息息相关的,智慧医疗是各互联网公司关注的领域。看病者都希望能享受便利的医疗,医院和医生也都希望能最大程度地满足患者的需求。目前,智慧医疗的核心是减少患者在医院的非必要时间,增加医患接触的时间。基于此,政府的模式是推动分级诊疗发展,并由此带动了智能病历等解决方案的市场。而阿里、百度等互联网公司推出的在线挂号、在线支付等方式,将患者在医院的等候时间尽量留给诊疗环节,而非排队等候的时间。与此同时,医药类电商推出了在线购药服务,使患有常见病、慢性病的患者不用前往医院。

2.2智慧交通。交通是一个城市的“动脉”,一个城市只有交通顺畅,才能减少大家出行的时间,以提高工作和生活的效率。智慧交通是指以交通信息中心为核心,连接城市公共汽车系统、城市出租车系统、城市高速公路监控系统、城市电子收费系统、城市成道路信息管理系统、城市交通信号系统、汽车电子系统等的综合性协同运作,以充分保障城市交通安全、提升交通系统运行效率和管理水平,为公众的出行提供便利顺畅的服务。

2.3智慧教育。社会经济越发达,教育就会越受到重视,教育是民众最关心的问题之一,从义务教育到高中教育、大学教育,甚至是成人教育、老年教育,都可以在互联网的支持下采用智慧化的方式,智慧教育正在实现教育的全方位覆盖。在学校的课堂教学当中,在城市里已经普及电子化多媒体教学;“家校通”在中小学的普及已经为家校之间的互动提供了便利;各个教育资源平台正在将学校教育延伸至课外,其在线的互动型教学,为学习者们提供了新的学习方式。这些教学应用覆盖了各个年龄段、各种学习类型、各种学习时间,真正实现了全面发展的智慧教育。

2.4智慧生活。在智慧城市的应用中,智慧生活无疑是人们生活的重点。近几年,O2O(Online To Offline)的兴起使智慧生活吸引了人们的注意。O2O是指将线下的商务机会与互联网结合,让互联网成为线下交易的平台,通过打折、提供信息、服务预订等方式,把线下商店的消息推送给互联网用户,从而将他们转换为自己的线下客户,这就特别适合必须到店消费的商品和服务,比如餐饮、健身、看电影和演出、美容美发等,“智慧”不再是简单的信息传递,而是服务的直接交付。对消费者而言,O2O提供丰富、全面、及时的商家折扣信息,能够快捷筛选并订购适宜的商品或服务,且价格实惠;对服务提供商来说,O2O模式可以带来大规模的消费者,且本地化程度较高的网站借助O2O模式,还能为商家提供其他增值服务。

2.5智慧养老。养老一向是现代人所关注的话题,当前老龄化问题比较严重,对于是独生子女的80后,现在即将面临老人赡养问题,工作的繁忙必然面临居家养老无人照顾的难题,而养老院等机构床位短缺,所以智慧养老是目前政府和各互联网公司正在积极探索尝试的新领域。一些城市正在尝试社区养老模式,即老人们还是居住在自己家里,但周边建成的服务机构可以随时上门为老人们服务,老人们与服务机构之间可以依靠智能硬件、智能应用等进行连通。目前,有些城市智慧养老的应用处在试点当中,相信在政府的支持下,不久便可以在多个城市进行推广和应用。

21世纪的“智慧城市”的创建是一项系统工程,需要各行各业的有效对接和互联互通、因地制宜、循序渐进,为市民提供宜居的、安全的、绿色的生活环境以及良好的就业机会和创业环境,实现“让城市更智慧、让生活更美好”的目标,实现智慧城市的可持续发展,从而对于包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能的响应,为人类创造更美好的城市生活。

参考文献:

[1]孙静彬,迟莹博.“互联网+”与智慧城市[J].中国建设信息

化,2016(3).

[2]王海蕴.着力打造智慧城市[J].财经界,2016(3).

[3]申剑,孟继超. 智慧城市的“两新”实践[J].城市管理与科

技,2016(1).

[4]戚颖.智慧城市建设策略点滴谈[J].经济探索,2016(1).

第8篇:物联网在智慧医疗的应用范文

未来五年,长春市将以“政府智慧运行、产业智慧发展、市民智慧生活”为目标,围绕城市建设、社会管理、公共交通、生态环境、保障民生等领域,构建“智慧长春”的基础支撑环境,建立起“智慧长春”的初步框架。

“智慧长春”建设将建立三个中心,搭建三个平台,启动六大工程。即建立电子政务管理中心,搭建运维电子政务公共支撑平台;建立信息资源共享中心,搭建运维信息资源共享交换平台;建立智慧城市综合运营指挥中心,搭建城市综合运营指挥平台。

提升信息设施建设

长春市将提高城市信息化水平,以提升网络宽带化和应用智能化水平为主线,着力构建完善的信息基础设施体系,便捷高效的信息感知和智能应用体系,全面推进“智慧长春”建设。

加快光网改造及基础设施建设,搭建信息网络、信息资源及云计算三大公共平台。以“下一代互联网(IPV6)”、“新一代广播电视网(NGB)”建设及物联网、云计算等关键技术的创新应用为核心,大力推动智慧感知网络建设、城市宽带网络建设、无线城市建设和“三网融合”。

到2017年,长春市将基本建成全面感知、普适计算、融合应用、安全可控的信息网络设施。实现互联网城域出口带宽达到2T以上,互联网宽带接入率达到90%以上,3G网络覆盖率达100%,无线宽带网络覆盖率达到70%以上,全市有线电视双向数字化率达100%,住宅小区实现100%光纤接入,行政村实现100%光纤覆盖。

通过加强信息安全基础设施建设,实施信息安全关键技术创新工程,加强互联网信息安全管理,提高信息安全防护、监控应急和打击网络犯罪的能力,完善信息安全保障体系。

同时,规划建设应急防范、灾难备份等平台设施,构建与“智慧长春”建设相适应的信息安全体系。

完善智慧旅游城市

长春市正积极建设智慧旅游基础服务设施。建设智慧旅游城市硬件基础设施,实现旅游景区、旅游饭店等涉及旅游环境的WiFi全覆盖。启动了长春市智慧旅游综合管理平台、智慧旅游综合公共服务平台建设。选择重点A级景区、星级饭店等旅游行业单位作为首批智慧旅游建设试点单位,进行智慧旅游改造升级。

2014年10月至2015年12月,长春市全面推进智慧旅游建设。届时,游客可以通过手机查询长春旅游信息资源、产品、服务。

建设智慧城市公共平台

围绕着市民智慧生活,长春市正在重点建设六个智能应用系统,即市民卡综合服务系统,智能交通系统,卫生医疗综合服务系统,智慧教育信息系统,智慧社区综合服务系统,社会服务管理综合信息系统。

长春市计划建成一系列集硬件、软件、集群设备、网络基础设施、数据信息于一体的公共支撑平台,面向政府运行、产业发展、市民生活等领域提供有效的支持。以应急指挥中心为依托,面向政府构建智慧政务应用支持平台;通过呼叫中心、智能手机APP应用、社区服务站等多种形式,面向市民建设社保、医疗、教育等领域的公众服务应用平台。以电子商务、农业及农品为切入点,面向企业建设智慧产业应用支撑平台。

还将构建全市统一的政务信息化支撑体系,建立跨部门的信息资源共享及协同办公体系。政务公开信息网上率100%,政府部门普遍实现网上办公,90%以上的行政许可、行政处罚事项通过网络办理。

长春市将以“市民卡”为载体,整合各类与个人社会事务相关的社保、医保、公积金等政府部门信息系统,推动教育、医疗、交通、社保、档案等各领域的智能化服务。让市民从吃、住、行、教育、医疗、社区生活等方面全面享受智能化服务,城市公共服务更加便捷。

促进智慧产业发展

为实现智慧产业规模化提升,促进“两化”融合,长春市重点培育智慧产业集群;促进信息技术在农业的应用,培育智慧农业示范区;推动传统商务模式转变,培育智慧商务示范区;整合文化旅游信息资源,培育智慧文化旅游新业态。

重点发展信息服务业,推动产业发展和智慧型城市建设。近年来,长春市先后获得了“国家光电信息产业基地”、“国家电子商务示范城市”、“国家火炬计划软件园区”等诸多称号,信息产业涵盖了光电子、汽车电子、服务外包、软件开发等广阔领域,信息产业产值以年均20%以上的速度保持增长,基本形成了重点企业引领、科研院所支撑、园区集聚辐射、政策环境保障的信息产业发展格局。

到2017年,长春市的智慧产业将实现规模化提升,产业规模将达3000亿元。传统制造业中,规模以上企业信息技术的应用率将达到80%以上,重点产业领域新一代信息技术应用比重达到90%,中小企业的互联网普及率达到90%以上。

长春市正在建立智慧医疗体系,即“智慧医疗云”,以智慧医疗平台为主体,医院可以公开其医疗资源、医疗技术方案和医药价格。通过这个系统,患者通过网络、电话和短信多种方式的实名门诊预约,医生可根据患者预约门诊时提供的病情和以往检查结果,进行必要检查项目的预处置,并根据预约时间排队。

长春市还实施建设了“1378”卫生信息化建设工程,即建立一个平台、三个数据库、融通七个系统、实现功能。未来将建立一个市级区域卫生信息平台;建立居民健康档案、电子病历和公共卫生服务三个数据库。联通医疗、疾控、妇幼、血液、急救、卫生监督、卫生行政等七个管理信息系统。

通过互联互通,改善资源配置、提高资源利用率,提高卫生服务协调与快速应急反应能力,提高为百姓询医选医约医,获取健康知识服务能力,提供医疗质量、基本药物、财务监管服务等八项服务职能。

相关链接

智慧城市建设需破解三大问题

国务院发展研究中心李广乾认为智慧城市从三个维度认识:“两化”深度融合、战略性新兴产业、新型城镇化。

我国的智慧城市作为信息化建设的重点主要还是在地方、业务层面,尚未与国家的信息化发展战略相衔接。在具体实施时并没有对其进行全面系统的规划落实。

近年来诞生的物联网、云计算、大数据技术,共同构成新一轮、更强劲的信息化浪潮。这一轮信息化浪潮对于经济社会的潜在影响,我们尚难以预料。但是,可以预料的是,当前基于传统的行政区划而展开的智慧城市建设不适应技术发展要求。

第9篇:物联网在智慧医疗的应用范文

关键词:智慧城市 信息系统 关键能力 物联网 云计算

中图分类号:P208 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)11(b)-0031-02

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,其增长速度超出人们的想象。互联网应用从只能读取内容的Web 1.0时展到人们可以参与共享内容的Web 2.0时代,再到现在已悄然迈进的智能化的Web 3.0时代;管理信息化应用从关注组织内部事务处理到关注组织内部工作流程,又在向组织内外协同处理的诉求发展。人们的信息化生活、生产活动逐渐从封闭、单一走向开放、智能,正迈向协同处理、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相结合,从而衍生出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,将控制和协同城市居民的生活和生产活动,使之更加便捷、高效、安全、和谐。

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受体内、体外环境的信息,通过周围神经传递到中枢神经进行整合加工,再经周围神经控制、协调生物体内部各系统的功能以及生物体和外部环境的平衡。物联网感知和控制终端是智慧城市的神经末梢,宽带通信基础网络构成周围神经系统,而云计算数据中心作为城市智慧的大脑,三者共同构成智慧城市信息系统,以协调城市这个庞大的生物体各系统的运转,以及城市和自然环境的平衡。城市将愈发依赖于这种高度互联、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表现,具有以更强的集中智慧发现问题、解决问题的能力,因而具有更强的创新发展能力。我们认为,智慧城市是物联网行业应用的综合性集成,并通过感知数据的统一集中管理、海量信息的智能化处理,形成面向城市管理、控制与服务的应用模式。其建设和发展目标是围绕城市的可持续发展,提供全面感知的、有效控制的高效管理和优良服务。

智慧城市应具备以下三个信息化关键能力:

(1)信息的全面感知能力

城市中布有大量的感知终端,通过传感器网络,在运行、服务中捕获到人们生活、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

具备海量的跨部门、跨行业异构数据的存储能力,能够对海量异构数据进行高效分析、计算和处理的能力,并且能够构建基于数据分析和知识管理的智能应用能力。

(3)智能的管理服务能力

在形成支撑智慧城市的行业智能应用的基础上,建立面向服务的智慧城市综合应用的统一公共管理平台,为居民生活和各行业生产提供普适的、智能的应用与服务。

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、控制与服务的体系,它统一集中各行业数据与信息资源,为跨部门、跨行业建立协同处理和智能控制平台(见图1)。

对智慧城市关键能力的分析可以看到,物联网和云计算能够为构建智慧城市信息系统提供技术支撑,它们在宽带通信基础网络的支撑下构成智慧城市信息系统的信息感知端和信息处理端。一方面,物联网渗透入各行业,提供全面的城市感知和控制网络。另一方面,云计算数据中心提供面向各个物联网行业应用的集成,面向用户和终端提供整体的智慧城市应用服务平台。两者之间由普遍覆盖的宽带通信网络在平台与终端之间提供网络环境支撑。云计算构架在宽带通信网之上,物联网将主要依赖宽带通信网来实现有效延伸,通过云计算模式可以支撑具有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

物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络衍生,它利用感知技术与智能装置对物理世界进行感知、识别,通过网络传输互联,进行计算、处理和知识挖掘,实现人与物、物与物信息交互和无缝链接,达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策的目的。物联网的网络架构可以分为三层:感知层、网络层和应用层。感知层对物理世界感知、识别并控制。网络层实现信息的传递。应用层在对信息计算和处理的基础上实现在各行业的应用。物联网的关键技术包括传感与RFID融合技术、识别与环境感知技术、物联网节点及网关技术、物联网通信与频管技术、物联网接入与组网技术、物联网软件与算法、物联网交互与控制、物联网计算与服务等。

物联网的应用渗透智慧城市的方方面面,可以为智慧城市信息系统的感知和控制提供全面支持。这些应用概括起来有:(1)工业,如生产过程控制、供应链管理、能耗控制等。(2)农业,如农作物精细灌溉、生长环境监测、农产品流通追溯等。(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、交通信号控制、电子收费、定位导航、车辆状况诊断等。(6)电力,如智能变电站、智能用电、配电自动化等。(7)医疗卫生,如远程诊断、医疗废物监控等。(8)教育,如图书信息推送、远程教育等。(9)家居,如门禁、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。

3.2 云计算技术在智慧城市中的应用

社会经济和信息化大发展,尤其是移动互联网和物联网应用的发展,提出了对海量信息的处理与低成本、普适化、智能化应用的需求。云计算因这些需求快速发展,获得了显著的商业成功。云计算是一种新的计算方法和商业模式,即通过虚拟化、分布式存储和并行计算以及宽带网络等技术,按照“即插即用”的方式,自助管理计算、存储等资源能力,形成高效、弹性的公共信息处理资源,使用者通过公众通信网络,以按需分配的服务形式,获得动态可扩展信息处理能力和应用服务。如果从计算效用的角度来看,云计算通过虚拟化技术形成可管理的弹性的资源池,充分提升机群的CPU和存储的利用率,又通过分布式存储技术和并行计算技术,充分利用机群并行处理的强大计算能力和快速响应能力,并通过中间件层对上层应用透明。构建智慧城市一体化智能控制服务平台,需要处理对城市各方面的生活、生产活动以及环境的感知数据,运用统计学、机器学习、专家系统和自动规划等多种方法,从原始数据中挖掘相关信息,提炼出信息中蕴涵的知识,发现规律,提供智能的城市管理、控制和服务。对海量信息的快速处理和智能挖掘需要巨大的存储能力和计算能力,云计算的海量数据分布式存储和并行处理能力为实现人工智能提供了重要的途径。

4 智慧城市信息系统的总体框架

智慧城市的总体框架,包括物联网感知和控制层、云计算数据中心、数字化平台、管理中心和应用五个层次。

(1)普遍部署的物联网感知终端对城市系统和环境进行感知与采集,通过宽带通信网络对感知信息进行传送;(2)在云计算数据中心对信息进行汇聚、提取和处理;(3)在数字化平台实现行业集成的应用接口整合;(4)通过业务管理平台实现用户、业务、数据、安全、认证、授权和计费等管理功能;(5)最后实现各行业的应用服务。另外,标准、法规的完善和全局的统筹规范有利于保障整个信息系统的管理和控制,保证智慧城市的建设和运营,使系统真正具有智能运营、交付和服务能力。

5 智慧城市信息系统的网络拓扑

智慧城市信息系统是智能的开放的系统,其网络拓扑以城市数据中心为核心,以物联网终端为触角,由内而外分为六层。

(1)城市数据中心包括网络数据中心、业务数据中心和用户数据中心,共同构成城市数据系统。各种终端、传感器和网络捕获的多种信息元数据汇集到城市数据中心,利用云计算分布式数据存储和并行计算技术支撑专家系统、机器学习和自动规划,对数据进行分析和处理,对网络、业务、终端提供协同和智能的一致性控制、服务和管理支撑,从而构建城市级的人工智能系统,使管理、控制和服务具有智能的特性。(2)云存储、云计算和云网络设备构成的云资源系统为城市信息系统提供云计算的能力,使其具有强大的计算能力与共享服务能力。其中,云交换机和云路由器是一种新型可编程、可虚拟化、自适应和智能调度与资源共享构成的精简架构,即智能交换机和智能路由器,可以支持各种协议,实现接入普适化和控制智能化。(3)能力引擎系统提供资源和支撑能力的开放使用。其中,数据分析能力基于特定的计算规则,对结构化数据和非结构化数据进行计算处理,以期从海量信息中得到规律性的认识。(4)智能接入网关将传感器终端接入云中,屏蔽不同传感器终端的差异,进行不同终端接入的智能适配,实现统一接入。由于各种终端拥有的资源不同且动态变化,需要智能接入网关层进行自动发现识别和智能适配。(5)终端指感知和控制,以及应用服务获取的末端设备,广义的包括PC、手机、传感器、云终端以及各类具有计算与通信能力的设备(如:相机、电视机、播放器、冰箱、空调、洗衣机等)。

6 智慧城市发展建议

智慧城市的建设和发展需要现代信息通信技术支撑,需坚持开放合作与自主创新相结合,突破海量数据处理、智能终端系统、智慧化产业支撑平台等关键技术。

另一方面,也需要依靠政府和行业主管部门制定发展规划和扶持政策以大力推进智慧城市建设,从而构建良好的产业发展环境和配套措施,建设宽带、普遍部署的通信基础网络。同时,需要推动跨行业联合制定统一的标准体系研究,实现通信、数据、信息、应用、服务的协同。此外,还需要通过立法和监管,实现数据共享,提高信息管理水平,建立数据的隐私保护和信息安全管理机制。有了以上四个方面的共同保障,才具备打造一流的智慧城市服务环境,汇聚规模化的产业集群,实现规模经济和现代服务的条件。

参考文献

[1] 邹佳佳,马永俊.智慧城市内涵与智慧城市建设[J].无线互联科技,2012(4):69-71.

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