所屬欄目:計算機網絡論文 發布日期: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,它以物聯網、云計算等技術作為依托,通過相關基礎設施的構建,實現城市可持續發展的目標。在智慧城市的建設過程中,物聯網技術和云計算技術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,研究物聯網和云計算技術在智慧城市中的應用,對于促進智慧城市的發展具有重要的現實意義。
1智慧城市中物聯網技術的應用
物聯網是智慧城市建設中不可或缺的重要技術之一,該技術在智慧城市中的應用主要體現在如下幾個方面:
1.1在智慧交通中的應用
交通是城市得以持續發展的根本,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,即借助先進的技術,改善行人、車輛和道路之間的關系,從而達到改善交通運輸環境的目的。物聯網技術在智慧交通中的應用體現在如下幾個方面:1.1.1智能公交系統公交車作為城市的“生命線”,其重要性不言而喻,智能公交利用物聯網的RFID(射頻技術)和傳感器技術,可以實時了解并掌握公交車所處的位置,從而實現路線提醒等功能。按照公交車的營運特點,利用智能調度系統,可以對線路、車輛進行規劃調度,從而使車輛排班實現了智能化。1.1.2共享單車共享單車是一種新型的交通工具租賃業務,它以自行車為載體,對城市道路的通過率進行最大限度地利用,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,能夠將相關的數據實時傳給服務平臺,從而對所有的單車進行精確定位,掌握其使用狀態。1.1.3車聯網車聯網即車輛物聯網,以行駛的車輛作為感知對象,借助先進的RFID、傳感器和通信等技術,實現車與車、車與路、車與人之間的網絡連接,從而進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,減少交通事故的發生。1.1.4智能信號燈在城市中的交叉路口加裝雷達裝置,可以對路口的車流量、車速、車距以及行人等進行實時監測,并將監測到的數據信息傳給控制中心,這樣便可對路口處的交通信號燈進行動態調控,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展,使建設用地不斷減少,很多城市都出現停車資源緊張的現象,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,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、攝像頭等裝置,可以實現車牌識別、車位查詢及與預定以及APP自動付費等功能,為人們出行停車提供了便利。
1.2在智能電網中的應用
關于智慧城市中物聯網及云計算技術的應用孫光輝(連云港深港石化能源科技有限公司江蘇省連云港市222000)EPRI(美國電力科學研究院)對智能電網進行如下定義:由具備自動化功能的輸配電系統組成的電力系統,以高效、可靠的方式實現電網運作,能夠快速響應電力市場及企業業務需求,為用戶提供經濟、可靠的電力服務。我國的專家學者認為,智能電網就是電網智能化,它以通信網絡作為依托,借助傳感技術、測量技術以及先進的控制方式和決策系統,實現電網的安全、穩定、可靠、高效、經濟運行。在智能電網中,物聯網技術的應用主要體現在如下幾個方面:1.2.1繼電保護借助物聯網技術,能夠對外界氣象條件下的電力桿塔以及線路受力情況進行實時感知,并將這部分信息進行及時反饋,當發現桿塔或是線路的受力情況接近臨界狀態時發出報警提示,并向安裝在桿塔上的調節裝置下達指令,使其動作,從而達到緩解受力的目的,直至維修人員趕至現場進行更換。當電力線路覆冰之后,物聯網技術能夠對冰層的厚度進行感知,并對覆冰產生的危害進行評估。同時,物聯網技術的應用,還能對電網內部的運行狀況進行實時感知,如線路中電壓或是電流的變化情況,據此對可能發生的故障進行預測,采用網絡重構的方法,對潮流分布加以改變,從而達到抑制故障發生的目的。物聯網技術在智能電網中的應用,使電網具備了自愈功能,當某些元件發生問題后,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中,對物聯網技術進行應用后,能夠進一步提高需求側的管理水平。早期的電力系統在設計時,為滿足用電峰谷的要求,使得電網本身的容量比較大,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電,從而導致電網中的部分容量閑置。智能電網的出現使這一情況得到有效改善,這與物聯網技術的應用有著密不可分的關聯。如利用智能電表可以制定動態的電費計量方案,從而反映出不同時間段內的發、輸電成本,并使電力用戶在新能源發電時,增加用電量,達到緩解峰谷用電壓力,保持電網供需平衡的目的。1.2.3電力設備狀態監測RFID、無線傳感網絡是物聯網的關鍵技術,可以利用這些技術對物體進行識別和監測。比如,將RFID與GPRS技術進行結合后,能夠對智能電網中輸變電設備進行同步管理,為設備的運行狀態監測提供智能化手段。同時,利用物聯網的架構體系,并在相應的電力設備上加裝傳感器裝置,可以對設備的運行狀態進行采集,從而實現設備的實時監控,提高設備的運行穩定性和可靠性。
1.3在智慧醫療中的應用
智慧醫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。在智慧醫療中,物聯網技術的應用主要體現在如下幾個方面:1.3.1醫療器材與藥品監管用于疾病治療的器材和藥品是監控管理的重點內容之一,為提高監管效率和水平,可以利用物聯網中的RFID技術,對器材和藥品進行監管,由此可有效防止醫療安全問題的發生。同時,RFID技術還能對藥品進行跟蹤監測,有助于降低管理成本。此外,通過與醫療機構、物流公司的合作,并基于RFID技術建立追蹤系統,摘要:本文從智慧交通、智能電網、智慧醫療三個方面,對智慧城市中物聯網技術的應用進行分析,隨后依托云計算技術,對智慧城市規劃云平臺的構建進行論述。期望通過本文的研究能夠促進智慧城市的發展有所幫助。關鍵詞:智慧城市;物聯網;云計算技術能夠對醫療垃圾進行全程跟蹤,避免非法處理的情況發生。1.3.2數字醫院構建在數字化醫院的構建過程中,可將物聯網技術應用到如下環節:(1)病患基礎信息管理。電子健康檔案能夠為醫生制定診療方案提供可靠的依據,根據檔案中記錄的病患信息,可避免用錯藥物的情況發生,同時還能自動提醒護士巡查和發放藥品。(2)醫療急救管理。在一些比較特殊的情況下,如無法聯系到患者家屬、危重病患等,可利用物聯網的RFID技術,對病人的身份進行快速確認,包括姓名、年齡等基礎信息以及以往的發病史,從而為急救工作的開展爭取時間。
1.4遠程醫療監護
通過RFID、傳感器等技術,能夠對人的活動進行自動識別和監測,除了可以確定正常的維護之外,還能在出現危險時提供幫助。該技術的成本相對較低,不會涉及到個人的隱私,被監測對象不需要穿戴額外的裝置,從而使遠程醫療監護成為可能。
2智慧城市中云計算技術的應用
在智慧城市的建設過程中,規劃是重要的前提和基礎,為提高規劃水平,可依托強大的云計算技術,構建一個智慧城市規劃云平臺。
2.1平臺架構
該平臺采用當前流行的B/S架構進行搭建,編程語言為Java,在平臺的開發過程中,集成多種先進的技術,如WebGIS技術、數據庫技術、無線通信技術等等。整個平臺共分為以下幾個層次:基礎層、數據層、應用層、接口層、認證層。2.1.1基礎層這是整個平臺的基礎,由相關的硬件設備組成,如各類服務器、數據存儲設備、網絡通信設備等等。該層為平臺的穩定運行提供了硬件支撐,所有的硬件設備選用的都是性價比較高的產品,在降低平臺開發成本的同時,進一步提升了平臺的運行可靠性。2.1.2數據層整個平臺的正常運轉離不開相關數據的支撐,數據層的主要作用是為平臺提供相關數據。由于智慧城市規劃過程中需要使用的數據類型比較多,并且數據都來自于不同的部門。為給數據存儲提供便利,平臺只對自身產生的數據和用戶上傳的數據進行存儲,其它的數據則可借助調用接口進行使用。2.1.3應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,如數據轉換、地理信息處理、空間要素、消息隊列等等,應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現平臺的基礎服務功能,并對外發布與智慧城市規劃有關的信息,完成信息共享。具體包括以下服務:數據轉換、消息通信、版本管理等等。2.1.5認證層這是整個平臺的集成接口,采用當前較為完善的安全技術,如CA證書等,并利用身份識別和授權訪問,實現單點登錄。
2.2平臺的功能模塊
本次構建的云平臺,能夠為用戶提供多種功能,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、權限、成員進行管理,能夠為用戶搭建有利于智慧城市規劃項目開展的環境。在該平臺當中,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限也不一樣。所以,在對該功能模塊進行設計時,引入基于角色的訪問控制技術,由此使同一個用戶可以兼具多個不同的角色,進而擁有不同的權限,操作更加靈活。2.2.2消息通信模塊該模塊具備如下功能:規劃項目內和項目外的數據信息實時共享、系統通知等。在對該模塊進行設計時引入社交功能,從而使城市規劃編制各個環節中產生的動態信息能夠即時傳播,其實現方法為RabbitMQ加WebSTOMP。2.2.3GIS模塊該模塊包括如下功能:地圖加載與實時顯示、規劃創意表達、GIS文件操作等。GIS功能模塊可以借助強大的互聯網為用戶提供Web服務,如地圖顯示、規劃創意表達等。2.2.4數據處理模塊該模塊具備如下功能:在線收集和統計數據、在線展示專題與提交成果、成果存儲到數據庫等。在智慧城市規劃中,數據是相關工作開展的基礎和依據,由于各大城市的規劃都呈現出縱深發展的趨勢,從而使得規劃時需要具有時空屬性的數據,并且使用的數據類型不斷增多,數據量也隨之增大。該功能模塊可以對現有的城市規劃數據進行整合,從而為用戶提供具有高時效性的規劃數據,不但能縮短數據收集與整理時間,而且還能為規劃決策提供強有力的數據支撐。平臺可以通過對GP服務的調用,完成在線收集數據,并借助JS開源庫對收集到數據進行統計分析,從而實現專題展示。2.2.5在線規劃模塊該模塊是整個平臺的核心,具體包括如下功能:規劃要點在線計算與提示、規劃沖突在線檢測等。對于智慧城市規劃而言,相關方案的編制依據除了規范標準之外,還有上位規劃,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給用戶,并根據規則輔助規劃方案的編制。
2.3應用效果
本次開發的智慧城市規劃云平臺,以先進的云計算技術為依托,利用通信、地理信息等技術,融入即時消息通信機制,對城市規劃過程中產生的大數據進行收集整理,為智慧城市規劃提供數據支撐。平臺能夠進行在線分析,使信息得到實時共享,它的應用為智慧城市的建設提供了強有力的技術支撐。
3結論
綜上所述,智慧城市的建設是一項較為復雜且系統的工作,由于其中涵蓋的內容比較多,所以必須以先進的物聯網和云計算技術作為支撐,以此來提升智慧城市的整體水平。未來一段時期,要加大對物聯網和云計算的研究力度,通過優化改進,使其更加完善,從而更好地為智慧城市建設服務。
參考文獻
[1]陳立冠.基于云計算技術的“智慧教育云”服務體系的建設研究[J].自動化與儀器儀表,2018(2):123-124.
[2]項斌.安防大數據在智慧城市建設中的深度應用與地位[J].中國安全防范技術與應用,2019(12):176-178.
《智慧城市物聯網與云計算技術的應用》來源:《電子技術與軟件工程》,作者:孫光輝
文章標題:智慧城市物聯網與云計算技術的應用
轉載請注明來自:http://www.optiwork.cn/fblw/dianxin/wangluo/43268.html
攝影藝術領域AHCI期刊推薦《Phot...關注:105
Nature旗下多學科子刊Nature Com...關注:152
中小學教師值得了解,這些教育學...關注:47
2025年寫管理學論文可以用的19個...關注:192
測繪領域科技核心期刊選擇 輕松拿...關注:64
及時開論文檢索證明很重要關注:52
中國水產科學期刊是核心期刊嗎關注:54
國際出書需要了解的問題解答關注:58
合著出書能否評職稱?關注:48
電信學有哪些可投稿的SCI期刊,值...關注:66
通信工程行業論文選題關注:73
SCIE、ESCI、SSCI和AHCI期刊目錄...關注:120
評職稱發論文好還是出書好關注:68
復印報刊資料重要轉載來源期刊(...關注:51
英文期刊審稿常見的論文狀態及其...關注:69
copyright © www.optiwork.cn, All Rights Reserved
搜論文知識網 冀ICP備15021333號-3