鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院 吳 寧 鄭州市第七十七中學(xué) 謝麗亞

本文首先對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、及智慧城市等概況進行說明，進而概述了三者之間的關(guān)系，給出了關(guān)系圖。通過分析大數(shù)據(jù)時代下物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市中不同的應(yīng)用場景，提出了一種有助于大數(shù)據(jù)處理的思路，即不同的應(yīng)用領(lǐng)域、不同系統(tǒng)間應(yīng)給出統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口規(guī)范，有助于數(shù)據(jù)相關(guān)性分析。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概況

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)經(jīng)過快速發(fā)展期，已經(jīng)成為服務(wù)于信息社會的重要技術(shù)，簡單來講，即為“我們周圍的一些物品與另一些物品通過短距離無線傳輸網(wǎng)絡(luò)相連構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)，其英文名可譯為Internet of Things”。就其本質(zhì)而言，物聯(lián)網(wǎng)具有傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)，并在原有的核心和基礎(chǔ)上進行延伸和拓展，廣大用戶可以通過使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將物品和物品之間進行信息交換和通信，其目的是形成一個包含人、各種物品的巨大網(wǎng)絡(luò)，方便人對生活中相關(guān)的各種物品進行識別、管理和控制。物聯(lián)網(wǎng)概念開始出現(xiàn)是在20世紀90年代，在經(jīng)過漫長的寒冬后，在近十年的快速發(fā)展，應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議不斷完善，物品可實現(xiàn)通過藍牙、紅外、zigbee等協(xié)議實現(xiàn)無線組網(wǎng)，通過無線組網(wǎng)實現(xiàn)物品間通信，并能通過開發(fā)網(wǎng)關(guān)經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)中TCP/Ip協(xié)議上傳云端進行處理。

2 大數(shù)據(jù)技術(shù)概況

物聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，其底層感知層的各種設(shè)備每時每刻都在不斷的生成數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的急劇增長，最終讓大數(shù)據(jù)時代到來，或者說大數(shù)據(jù)時代是科技時代發(fā)展的產(chǎn)物。大數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)格式看，可分為廣泛存儲在數(shù)據(jù)庫中的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，以及如圖形圖像類的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，其中非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)達到了總數(shù)據(jù)量的90%，并且總數(shù)據(jù)量每年以60%的指數(shù)增長。通過對大數(shù)據(jù)分布式存儲和大數(shù)據(jù)分布式處理的不斷研究及應(yīng)用，大數(shù)據(jù)的價值主要體現(xiàn)三個方面：第一在大數(shù)據(jù)時代到來之前，我們沒有足夠的存儲量以及計算能力對全樣數(shù)據(jù)進行分析，大都采取抽樣；第二個價值是在第一個價值之上衍生出來的，做抽樣統(tǒng)計，和全樣數(shù)據(jù)分析相比不可避免存在誤差，以及誤差放大情況，大數(shù)據(jù)時代我們在設(shè)計處理算法由精確度轉(zhuǎn)向了效率；第三個價值體現(xiàn)為相關(guān)而非因果，大數(shù)據(jù)時代給我們提供了很多事物之間的相關(guān)性而非去追事物間的因果關(guān)系，在大數(shù)據(jù)時代我們只關(guān)心事物間的相關(guān)性。

3 智慧城市的概念和內(nèi)涵

智慧城市這一理念是在2010年由IBM公司提出的，這一理念是在運用包含通信技術(shù)、移動互聯(lián)、感知技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析等前沿技術(shù)，充分調(diào)動、使用城市核心系統(tǒng)的信息，從而對智慧城市中的各種需求夙愿進行智能響應(yīng)，為市民創(chuàng)造更加宜居城市生活。其價值理念得到很多國家的高度認可，世界上很多國家相繼開始了智慧城市的摸索，我國在2012年公布了第一批發(fā)展智慧城市的試點名單，其中包含全國各地的90個城市。2014年，我國根據(jù)智慧城市建設(shè)需要提出，《促進智慧城市健康發(fā)展指導(dǎo)意見》，旨在為全國普及綠色的城市、低碳的城市等新型智能城市化摸索道路。

在智能城市建設(shè)之中，要充分調(diào)動、使用核心系統(tǒng)的信息，首要任務(wù)是建設(shè)龐大的數(shù)據(jù)庫，才能滿足運用感知技術(shù)采集信息、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)處理信息、移動互聯(lián)等場景的形成，從而實現(xiàn)智慧城市的愿景。

4 大數(shù)據(jù)時代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市的技術(shù)應(yīng)用

4.1 大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市的關(guān)系

大數(shù)據(jù)時代來源于人類的信息技術(shù)第三次信息化浪潮，根源于物聯(lián)網(wǎng)感知層技術(shù)的快速發(fā)展，通過分布在大街小巷數(shù)以億記的傳感器不間斷的采集信息、采集圖像，數(shù)據(jù)的存儲呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，數(shù)據(jù)如何系統(tǒng)的認知、如何處理，如何在龐大的數(shù)據(jù)中挖掘出經(jīng)濟價值。諸多的疑問，激發(fā)了我們對大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市以及其間存在的關(guān)系深入思考。通過研究分析，現(xiàn)有的大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市中的應(yīng)用架構(gòu)體系可以劃分為系統(tǒng)框架底層的信息采集層、數(shù)據(jù)傳輸層、數(shù)據(jù)存儲層、數(shù)據(jù)處理應(yīng)用層。如圖1所示。

4.2 大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市的實際使用場景

在智慧城市中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用無處不在，接下來我們通過介紹一些行業(yè)的智能化進程及成果，展開應(yīng)用研究。

物流管理。智慧城市中物流行業(yè)亦能體現(xiàn)出大數(shù)據(jù)時代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，在國家推動經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的過程中，大眾的消費呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化，物流行業(yè)面臨重大變革，一些大型的物流中心，每天中轉(zhuǎn)的物品數(shù)量巨大、種類繁多。如何快速統(tǒng)計出運輸物品的信息，如何智能挑揀物品，如何智能規(guī)劃配送路線。面對大量問題，大數(shù)據(jù)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)有助于使得以上問題得以解決。在信息的處理中，通過使用物流聯(lián)網(wǎng)采集物品的倉儲、流通、卸載等信息，通過數(shù)據(jù)傳輸層進一步處理數(shù)據(jù)信息，如通過zigbee、藍牙等短距離通信協(xié)議將數(shù)據(jù)匯總，通過網(wǎng)關(guān)將信息發(fā)送到數(shù)據(jù)存儲層，借助大數(shù)據(jù)中數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，將海量數(shù)據(jù)保存，數(shù)據(jù)處理應(yīng)用層負責對數(shù)據(jù)進行分析、處理，實現(xiàn)倉管管理、卸載管理、流通管理等信息。而用戶可以實時查看已購商品的實時運輸信息。

圖1 智慧城市應(yīng)用架構(gòu)圖

醫(yī)療衛(wèi)生。對于人們關(guān)心的健康問題，同樣也是智慧城市重要的考核目標，假設(shè)有人生病，就可以利用微信平臺提供的小程序，找到醫(yī)院的服務(wù)平臺，可通過導(dǎo)診中的智能導(dǎo)診和人工機器人交流選擇掛號科室，預(yù)約掛號可實現(xiàn)免去長時間排隊掛號問題，也可以通過診療中的檢驗檢查功能查看診療中的檢查單，同時還可以通過互動中的就醫(yī)反饋功能，在線上和主治醫(yī)生進行互動，了解后期休養(yǎng)中的問題。同時醫(yī)生可以通過數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺及時查看患者既往病史等信息，輔助診斷，提供更好的服務(wù)。在智慧城市中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用助力醫(yī)療行業(yè)更好提供生命保障。

食品安全。民以食為天，食品安全應(yīng)該放在重中之重。如何更好的確保食品安全，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展有助于大眾精確了解每一個牧場中每一牲畜的生長環(huán)境及健康情況。同時可以精確借助感知層了解餐桌上的食物生長環(huán)境中的各種信息。

智能家電。家電的智能化，使得生活更加方便。通過手機可以控制家里所有的智能家電，用戶可以通過簡單設(shè)置，可控制已經(jīng)放好食材的電飯煲，在回家的路上開始烹飪美味的飯菜，同時通過點擊APP，管理加入物聯(lián)網(wǎng)的空調(diào)開啟，通過安裝的攝像頭可以實時查看家中的老人及兒童的安全。家里有老人的市民，可以為老人提供智能拐杖，通過不斷數(shù)據(jù)跟蹤分析及家庭攝像頭數(shù)據(jù)，能夠及時處理老人摔倒以及走掉情況的發(fā)生。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，帶給生活更多的智慧，同時也帶給我們更多的方便。

4.3 大數(shù)據(jù)時代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市的發(fā)展方向

通過以上分析，不難得出，通過物聯(lián)網(wǎng)感知層采集信息，通過大數(shù)據(jù)存儲處理信息并應(yīng)用的模型在智慧城市的建設(shè)中應(yīng)用廣泛。為了更好的服務(wù)智慧城市，針對不斷革新的技術(shù)，制定統(tǒng)一標準成為了我們下一階段的主要目標。大數(shù)據(jù)時代數(shù)據(jù)的海量遞增，面對物聯(lián)網(wǎng)感知層提供的非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)。不同領(lǐng)域間在數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲字段等存在差異，在考量大數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性指標下，統(tǒng)一規(guī)范不同行業(yè)數(shù)據(jù)格式、類型，對于大數(shù)據(jù)的處理，有一定意義，有助于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及大數(shù)據(jù)技術(shù)更好的應(yīng)用于各個領(lǐng)域，以及通過各個領(lǐng)域的融合，有助于整個智慧城市的快速發(fā)展。

5 結(jié)語

綜上，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠服務(wù)于智慧城市理念的落實，通過資源的優(yōu)化、調(diào)度能夠更好的服務(wù)于可持續(xù)發(fā)展的落實，有助于形成一個低碳、綠色的生活圈。同時，針對數(shù)據(jù)的處理應(yīng)用還能服務(wù)于國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，優(yōu)化頂層設(shè)計思路。