大数据，物联网与智慧城市三者有何关系

2023-08-16 18:05:02物联网0219

大数据，物联网与智慧城市三者有何关系,第1张

智慧城市是在数字城市、平安城市等基础框架之上建立的全新实体，通过物联网将现实世界与数字世界进行有效融合，自动和实时地感知现实世界中人和物的各种状态和变化，由云计算中心处理其中海量和复杂的计算与控制，为城市管理和公众提供各种智能化的服务。

从国家政策来看，中国“863计划”智慧城市项目总体技术体系架构在科技部863计划“智慧城市(一期)”项目的支持下，863计划智慧城市项目(一期)总体组提出了“六横两纵”的智慧城市技术框架。“六横”层层递进，最下层的是城市的感知层，再是传输层，再上面依次分别是处理层、支撑服务层、应用服务层，最上面是智慧应用层，贯穿全局的是安全保障体系以及标准与评测。

而要真正实现智慧城市，必须引入大数据技术，主要包含三大方面的需求，通过以下三个方面才能实现海量数据的搜集、处理、加工、分析，并真正作用于具体细分行业：

一、大数据融合技术

我国智慧城市建设面临的重大挑战之一，是城市系统之间由于标准问题无法有效集成，形成信息孤岛。因此，在大数据融合技术领域，一方面要加强大数据标准建设，另一方面要加强海量异构数据建模与融合、海量异构数据列存储与索引等关键技术研发，为给予底层数据集成的信息共享提供标准和技术保障。

二、大数据处理技术

大规模数据在智慧城市系统流动过程中，出于传输效率、数据质量与安全等因素的考虑，需要对大规模数据进行预处理。大数据处理技术往往需要与基于云计算的并行分布式技术相结合，这也是目前国际产业界普遍采用的技术方案。

三、大数据分析和挖掘技术

大数据分析与挖掘技术为智慧城市治理提供了强大的决策支持能力。相比于大数据融合和处理技术，大数据分析与挖掘技术更为复杂，是国际学术界和产业界面临的极具挑战性的技术难题。

随着大数据技术的不断发展，以及行业用户对大数据技术的需求日渐明显，大数据行业应用遍地开花。小编通过金鹏信息在智慧城市大数据应用的探索，分享一些国内外的实际案例供借鉴。

1国内的智慧城市

2013年3月，北京市的“智慧朝阳服务网”正式上线。通过大数据技术的处理、分析手段，从支撑库提炼出数据后发送到服务管理系统，然后通过服务门户，包括微信、微博、移动应用、服务网站、机顶盒等多元化的方式与不同的用户群体进行沟通。

2国外的智慧城市

瑞典首都斯德哥尔摩市政府在通往市中心的道路上设置了18个路边控制站，通过使用RFID技术以及利用激光、照相机和先进的自由车流路边系统，自动识别进入市中心的车辆，自动向在周一至周五(节假日除外)6:30到18:30之间进出市中心的注册车辆收税。通过收取“道路堵塞税”减少了车流，交通拥堵降低了25%，交通排队所需的时间下降50%，道路交通废气排放量减少了8%-14%，二氧化碳等温室气体排放量下降了40%。

3智慧医疗

金鹏信息医疗制定了基于英特尔大数据解决方案的区域卫生数据中心建设目标，在郑州区域卫生数据中心形成了完整的大数据解决方案。经过反复测试和调优，这一区域卫生大数据计算架构可以满足海量数据(一亿条以上记录数)的高并发检索和实时数据分析的性能要求，满足了“智慧”的大数据需求。

4智慧警务

通过充分利用云计算、物联网、大数据和视频智慧分析技术、GIS(地理信息系统)、GPS(全球定位系统)、移动通信网络、移动警务智能系统、数字集成等前沿科技，实现警务工作现代化、智能化、流程化、可视化。

5智慧交通

郑州建立智能公交系统，使公交车信息就在地图上显示出来：如最近的一辆公交车还有5分钟到站，满员;下一辆公交车还有10分钟到站，有空座，可以选择乘坐;下楼2分钟，走到站台1分钟，余下7分钟，还有时间坐下喝杯热茶。

6智慧消防

郑州建立智能消防系统，报警人只需拨打119，系统将立刻定位报警人当前位置，并调用位置所在区域监控摄像头，确定灾情地点和火势情况。

7智慧城市规划

在城市规划方面，通过对城市地理、气象等自然信息和经济、社会、文化、人口等人文社会信息进行挖掘，可以为城市规划提供强大的决策支持，强化城市管理服务的科学性和前瞻性。

金鹏信息智慧城市解决方案

对于从事智慧城市体系业务的广大打工人，可能大部分对于智慧城市的了解都来自于公司自己的业务，和领导对政策的理解。我也一样，进入公司就有要对标的企业，和已经规划好的路线。

但其实自己对于智慧城市的基础信息还不够了解，这里就针对自己的了解，从基础规定到名词解读，从头进行梳理。

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一、名词解读

CIM（City Information Model/Modeling）城市信息模型

BIM（Building Information Model/Modeling）建筑信息模型

GIS（Geographic Information System）地理信息系统

WMS（Web Map Service）网络地图服务

WCS（Wbe Coverage Service）网络覆盖服务

S3M（Spatial 3D Model）空间三维模型

I3S（Indexed 3D Scene）索引三维场景

BAS（Building Automation System）楼宇自动化系统或建筑设备自动化系统

IBMS（Intelligent Building Management System）智能化集成系统，是指在BAS的基础上更进一步的与通信网络系统、信息网络系统实现更高一层的建筑集成管理系统

IOT（Internet of Things）物联网，又称传感网，简要讲就是互联网从人向物的延伸

IOC（Inversion of Control）直译是“控制反转”，解释来说就是把复杂系统分解成相互合作的对象，这些对象类通过封装以后，内部实现对外部是透明的，从而降低了解决问题的复杂度，而且可以灵活地被重用和扩展。映射到智慧城市中，就是将各个系统分解成可以组合的功能，这些功能可通过ioc被上层的应用系统调用

AIOT=AI（人工智能）+IoT（物联网），AIoT融合AI技术和IoT技术，通过物联网产生、收集来自不同维度的、海量的数据存储于云端、边缘端，再通过大数据分析，以及更高形式的人工智能，实现万物数据化、万物智联化

二、一般规定

1、平台总体架构应包括自下而上的设施层、数据层、服务层，以及标准规范体系、运维与安全保障体系；三个层次中的上层对下层具有依赖关系，两大体系对三个层次具有约束关系。

2、平台设施层宜包括数据采集、传输、存储、处理、服务等基础软件及网络资源。

3、CIM基础平台建设统一管理CIM数据，提供数据和服务访问接口，满足业务协同、信息联动和应用延伸的要求。

三、国家级、省级、市级CIM平台衔接关系：

1、CIM基础平台分为国家级、省级和市级平台，三级平台实现网络联通、数据共享、业务协同。

2、国家级、省级和市级平台建立协同工作机制和运行管理机制，三者之间纵向关系为：

1）、监督指导：支撑监测监督、通报发布、应急管理与指导应用；

2）、业务协同：支撑专项行动、重点任务落实和情况通报等应用；

3）、数据共享：国家级、省级、市级平台应与同级政务系统进行数据共享，以及实现跨平台的数据共享。

4）、国家级平台和省级平台应具备重要数据汇集、数据查询与可视化、统计分析、数据共享与交换、监测监督、运行管理和开发接口等功能。

今天先到这里，明天继续整理数据可视化、数据查询、数据接口的常规规范。

--------------------文章参考住建部发布的《CIM基础平台技术导则及技术标准》

GIS技术发展概况：

在新兴的信息产业中，GIS(Geographic Information System,地理信息系统)作为集计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学和治理科学及相关学科等为一体的新兴边缘学科，近30年来迅速兴起。

GIS将计算机技术和空间地理分布数据相结合，通过系统建立、空间操作与模型分析，为地球科学、环境科学和工程设计、乃至企业治理等方面的规划、治理和决策提供有用的信息。

目前GIS在国内外应用领域已相当广泛，不但成功地应用于测绘、制图、资源和环境等领域，而且已成为城市规划、公共设施治理、工程建设等的重要工具，此外GIS还进入了军事战略分析与决策、商务策划、文教卫生乃至人们日常活动的各种领域中。

目前GIS被认为是21世纪支柱性产业，是信息产业的重要组成部分。“九五”期间国家科技部已将GIS列为“重中之重”的项目，并重点支持发展我国的GIS产业。

扩展资料

我国的GIS发展较欧美先进国家起步约晚15年左右，但发展速度并不很慢。1994年9月，我国国家测绘总局与美国ARC/INFO总部签定了合作的ARC CHINA计划。

仅以GIS在城市方面的应用就有城市自来水、城市煤气、城市规划、城市地下管线、城市环境、城市道路、城市土地等不胜枚举，至于其他各方面的应用诸如环境监测、水土流失、矿产资源、投资评价等更是屡见不鲜。所有这些都标志着GIS在我国的成长与发展。

参考资料百度百科——GIS

说白了，物联网就是物物网络，把所有现实中的东西通过传感器编程数据，然后通过收集和控制这些数据来操控现实生活中的各种食物。由检测，传输，数据处理控制来完成一系列的动作。就像人的神经网络接收了外在的感觉然后传输给脑袋来处理一样。

物联网最初是想实现在艰苦环境下的数据收集，因为人不能长时间待在恶劣的环境中收集数据，所以希望用电子产品来远程收集这些数据。

1，像海洋环境监测之类的环境监测方面用的比较早。

2，然后就是军事方面较早开始应用来收集战场数据，因为军事的首要目的不是科技效益，而国家的大笔军事资金提供了先行研究应用的可能。美军研究出来的信息尘埃已经应用于实际的战争中了。

3，因为物联网设备并不便宜，有很多硬件上的问题还未解决，所以从技术和成本上来考虑，暂时还很难大规模普及于民用。但是其未来却已经计划出了一些蓝图。

a应用于医疗方面

关于病人各项数据的持续检控在医疗上来说是很重要的环节，如果用人力实现这个将是费时费力的。而用物联网之后，可以由机器来实现，并值班医生护士进行提醒和报警之类的动作，将节省大量人力物力，而且效果将更加好，就像有位24小时陪伴的护士在身边。

b应用于家居方面

智能家居的应用将靠物联网得到更大的发展，哪怕人不在家也可以清楚和操控家里的一切。到时家就像一部智能电脑，可以任你控制。

c应用于各种检测

机械修理需要知道机械故障在哪，往往是先通过个人的判断，然后将机械拆解到一定程度来检测是哪个地方有问题。用物联网中的传感器来检测可以提高检测效率，由计算机来判断是哪有问题。对于这个其实已经实现了。

像建筑物的长期质量监控也需要用到，一旦大楼出现质量问题，物联网可以自动警报，防止悲剧的发生。而汽车，飞机之类的也可以用这些来提高保障。

d网络安全方面的应用。物联网也是网络，它其实是因特网的一种延伸产品，既然是因特网的一部分，那么必然有骇客，有入侵。而物联网将比因特网更加贴近人们生活的实质，所以这方面的网络安全人们将愿意花费更多的金钱去保障。

c电信服务之类

物联网将使手机电话之类的交流手段得到更进一步的提升，有一天物联网将作为网络的一部分称为电信部门的另一种产品，就像电话，短信一样。

物联网的作用实在太广了，将其与个个行业结合都可以产生一种新的产品。而目前最看好的是以上几种。研究物联网一般电子业，计算机和通信专业的学生比较多。我本人就是通信专业的。目前也正在国外留学研究物联网。

这些是我目前对物联网的一些信息，写出来希望对你有帮助。

GPS是全球定位系统（Global Positioning System）；

GIS是地理信息系统（Geographic Information System）；

RS是遥感(Remote Sensing)

RFID是射频识别（Radio Frequency IDentification）

GPS是全球定位系统，GPS卫星的分布使得在全球的任何地方，任何时间都可观测到四颗以上的卫星，并能保持良好定位解析精度。根据“三角测量”原理，GPS信号接收机可以输出地面任何地点的位置信息。现在这些位置信息已经广泛地用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、地壳运动监测、工程变形监测、精细农业、个人旅游及野外探险、紧急救生、和车辆、飞机、轮船的导航与定位等各个领域。现在比较多的包括DGPS、AGPS等，DGPS是指差分GPS，AGPS呢是指网络辅助GPS，现在大家熟知的手机GPS定位服务等都是利用的在这个技术。

GIS是指地理信息系统，这个概念比较广泛，现在我们所接触到的所有事物都可以通过和GIS有关联，比如大家出行，再出门前，你可能会问朋友那条路怎么走，怎么转车什么的，朋友给你提供几条线路，你就要通过地图或者常识去判断选择，这就是最短路径最具体的体现。包含了所有行业事物，使其在公众和个人业务中解释事件、预测结果、战略规划等等。这些都是GIS在应用到各行业的基础体现。

RS是指用间接的手段来获取目标物状态信息的方法。遥感一般有三个要素，目标物(object)，传感器(sensor)，和测量方法(retrieval method)。简单地说，用你的眼睛看五彩缤纷的世界就是一个遥感过程。在这里，花草树木是目标物，你的眼睛是传感器，红绿蓝等不同颜色对视网膜会有不同刺激，这背后隐藏的生物物理原理则是测量方法。根据遥感平台(platforms)分类，遥感可分为机载遥感(airborne)、星载遥感(satellite-borne)和地面遥感(ground remote sensing)，其中机载遥感是飞机携带传感器(包括CCD相机等)对地面的观测，星载遥感是指传感器被放置在大气层外的卫星上，地面遥感是利用雷达等地面遥感器进行的。根据传感器感知光谱范围的不同，遥感又可分为可见光-近红外遥感(Vis-NIR remote sensing)，红外遥感(Infrared remote sensing)及微波遥感(Microwave remote sensing)等

RFID又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。

其实这几种技术的结合就是组建物联网的几项基本技术。

RS是信息采集（提取）的主力；GPS是对遥感图像（像片）及从中提取的信息进行定位，赋予坐标，使其能和"电子地图"进行套合；GIS是信息的"大管家"将网络内固定信息载入。通过以上3S组建地理信息网，RFID将活动物体识别并载入信息网络内。

在这个网络中，物品(商品)能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术，通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。

物联网中非常重要的技术是射频识别（RFID）技术。RFID是射频识别（Radio Frequency Identification）技术英文缩写，是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，是目前比较先进的一种非接触识别技术。以简单RFID系统为基础，结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等，构筑一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的，比Internet更为庞大的物联网成为RFID技术发展的趋势。

而RFID，正是能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构想中，RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品(商品)的识别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。

“物联网”概念的问世,打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开：一方面是机场、公路、建筑物,而另一方面是数据中心，个人电脑、宽带等。而在“物联网”时代，钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施，在此意义上，基础设施更像是一块新的地球工地，世界的运转就在它上面进行，其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。

物联网在实际应用上的开展需要各行各业的参与，并且需要国家政府的主导以及相关法规政策上的扶助，物联网的开展具有规模性、广泛参与性、管理性、技术性、物的属性等等特征，其中，技术上的问题是物联网最为关键的问题，亿博物流咨询介绍，物联网技术是一项综合性的技术，是一项系统，目前国内还没有哪家公司可以全面负责物联网的整个系统规划和建设，理论上的研究已经在各行各业展开，而实际应用还仅局限于行业内部。关于物联网的规划和设计以及研发关键在于RFID、传感器、嵌入式软件以及传输数据计算等领域的研究。

一般来讲，物联网的开展步骤主要如下：

（1）对物体属性进行标识，属性包括静态和动态的属性，静态属性可以直接存储在标签中，动态属性需要先由传感器实时探测；

（2）需要识别设备完成对物体属性的读取，并将信息转换为适合网络传输的数据格式；

物联网（ IoT ，Internet of things ）即“万物相连的互联网”，是互联网基础上的延伸和扩展的网络，将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，实现在任何时间、任何地点，人、机、物的互联互通。

物联网的应用领域涉及到方方面面，在工业、农业、环境、交通、物流、安保等基础设施领域的应用。

1、智能交通

对道路交通状况实时监控并将信息及时传递给驾驶人，让驾驶人及时作出出行调整，有效缓解了交通压力；高速路口设置道路自动收费系统(简称ETC)，免去进出口取卡、还卡的时间，提升车辆的通行效率;公交车上安装定位系统，能及时了解公交车行驶路线及到站时间，乘客可以根据搭乘路线确定出行，免去不必要的时间浪费。

不少城市推出了智慧路边停车管理系统，该系统基于云计算平台，结合物联网技术与移动支付技术，共享车位资源，提高车位利用率和用户的方便程度。该系统可以兼容手机模式和射频识别模式，通过手机端APP软件可以实现及时了解车位信息、车位位置，提前做好预定并实现交费等等操作，很大程度上解决了“停车难、难停车”的问题。

2、智能家居

家中无人，可利用手机等产品客户端远程操作智能空调，调节室温，甚者还可以学习用户的使用习惯，从而实现全自动的温控操作，使用户在炎炎夏季回家就能享受到冰爽带来的惬意;通过客户端实现智能灯泡的开关、调控灯泡的亮度和颜色等等; 插座内置Wifi，可实现遥控插座定时通断电流，甚者可以监测设备用电情况，生成用电图表让你对用电情况一目了然，安排资源使用及开支预算;智能体重秤，监测运动效果。

内置可以监测血压、脂肪量的先进传感器，内定程序根据身体状态提出健康建议; 智能牙刷与客户端相连，供刷牙时间、刷牙位置提醒，可根据刷牙的数据生产图表，口腔的健康状况; 智能摄像头、窗户传感器、智能门铃、烟雾探测器、智能报警器等都是家庭不可少的安全监控设备。

3、公共安全

近年来全球气候异常情况频发，灾害的突发性和危害性进一步加大，网可以实时监测环境的不安全性，情况提前预防、实时预警、及时采取应对措施，降低灾害对人类生命财产的威胁。

扩展资料：

物联网的关键技术

1、射频识别技术

RFID是一种简单的无线系统，由一个询问器（或阅读器）和很多应答器（或标签）组成。标签由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯扩展词条一的电子编码，附着在物体上标识目标对象，它通过天线将射频信息传递给阅读器，阅读器就是读取信息的设备。

2、传感网

它是由微传感器、微执行器、信号处理和控制电路、通讯接口和电源等部件组成的一体化的微型器件系统。其目标是把信息的获取、处理和执行集成在一起，组成具有多功能的微型系统，集成于大尺寸系统中，从而大幅度地提高系统的自动化、智能化和可靠性水平。它是比较通用的传感器。

3、M2M系统框架

M2M系统框架是一种以机器终端智能交互为核心的、网络化的应用与服务。它将使对象实现智能化的控制。M2M技术涉及5个重要的技术部分：机器、M2M硬件、通信网络、中间件、应用。

4、云计算