物聯(lián)網(wǎng)在智慧城市中的應(yīng)用

1、物聯(lián)網(wǎng)及其在智慧城市中的應(yīng)用中國(guó)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)研究院2010年11月城市化和信息化是影響人類進(jìn)程的兩大因素當(dāng)城市化和信息化在中國(guó)發(fā)生交匯當(dāng)城市化和信息化在中國(guó)發(fā)生交匯“中國(guó)的城市化中國(guó)的城市化和和新技術(shù)革命新技術(shù)革命是影響是影響21世紀(jì)人類進(jìn)程的兩大關(guān)鍵性因素。世紀(jì)人類進(jìn)程的兩大關(guān)鍵性因素?！敝Z貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)得主諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)得主 斯蒂格利茨斯蒂格利茨城市化城市化進(jìn)程進(jìn)程 信息化信息化技術(shù)技術(shù)1978198520082020預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算云計(jì)算無(wú)線寬帶無(wú)線寬帶WIFI2加速城市化進(jìn)程加速城市化進(jìn)程：促進(jìn)城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)和知識(shí)型人才的聚集促進(jìn)城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)和知識(shí)型人才的聚集打造高效城

2、市管理打造高效城市管理：提高城市的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展提高城市的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造綠色城市生活創(chuàng)造綠色城市生活：助力城市以低碳和環(huán)保方式發(fā)展，提供和諧宜居的生活環(huán)境助力城市以低碳和環(huán)保方式發(fā)展，提供和諧宜居的生活環(huán)境提供完善的基礎(chǔ)設(shè)施提供完善的基礎(chǔ)設(shè)施：實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間的全面連接，無(wú)礙通信實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間的全面連接，無(wú)礙通信兩者的交匯為城市的發(fā)展注入智慧3當(dāng)今的城市面臨諸多挑戰(zhàn)交通擁擠交通擁擠能源短缺能源短缺氣候變化氣候變化自然災(zāi)害自然災(zāi)害實(shí)現(xiàn)城市信息化，智能化是應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的重要方式實(shí)現(xiàn)城市信息化，智能化是應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的重要方式4但，這是一個(gè)“移

3、動(dòng)”的星球 未來所有的人至少有一個(gè)手機(jī)，全球手機(jī)用戶已經(jīng)超過46億 無(wú)線覆蓋將無(wú)處不在（包括高鐵和飛機(jī)之內(nèi)），在中國(guó)，移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋達(dá)到了99.7% 手機(jī)將會(huì)產(chǎn)生大量的衍生功能“移動(dòng)移動(dòng)”的星球上充滿機(jī)遇的星球上充滿機(jī)遇5物聯(lián)網(wǎng)為城市打上電子標(biāo)簽信息技術(shù)的快速發(fā)展，使信息化應(yīng)用范圍得以不斷延伸。一種連接物體與物體并可實(shí)現(xiàn)物體間“溝通對(duì)話”的信息網(wǎng)絡(luò)“物聯(lián)網(wǎng)”（Internet of Things）也應(yīng)運(yùn)而生假如全球每人一個(gè)手機(jī)，將會(huì)有60多億個(gè)連接端（Connections）假如把所有的機(jī)器、裝置都連接到物聯(lián)網(wǎng)上來，將會(huì)有數(shù)千億個(gè)連接端對(duì)SIM卡、傳感器、RFID等各種芯片都帶來了新的應(yīng)用6物

4、聯(lián)網(wǎng)讓城市更加智能截至截至2010年年5月，中國(guó)移動(dòng)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的終端已經(jīng)超過了月，中國(guó)移動(dòng)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的終端已經(jīng)超過了500萬(wàn)臺(tái)，在城萬(wàn)臺(tái)，在城市的各個(gè)領(lǐng)域都得到應(yīng)用市的各個(gè)領(lǐng)域都得到應(yīng)用環(huán)境監(jiān)測(cè)城市管道監(jiān)控城市燃?xì)夤艿辣O(jiān)控電力無(wú)線抄表制造業(yè)生產(chǎn)控制能源安全管理氣象監(jiān)測(cè)電梯監(jiān)控銀行設(shè)備布放及管理城市路燈控制物流貨物跟蹤農(nóng)業(yè)生產(chǎn)控制船舶監(jiān)控調(diào)度車輛監(jiān)控調(diào)度企業(yè)安防監(jiān)控7中國(guó)移動(dòng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)人的簡(jiǎn)單通信人借助網(wǎng)絡(luò)通信人與物、物與物的全面連接，無(wú)礙通信通信網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)(Internet of things)通過裝置在各類物體上的電子標(biāo)簽（RFID），傳感器、二維碼采集信息，并通過通信

5、網(wǎng)絡(luò)將物-物、物-人相連，協(xié)同工作，從而給物體賦予智能。8物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu) 物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)集多種技術(shù)、多種網(wǎng)絡(luò)（通信網(wǎng)絡(luò)、傳感器網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)等）的復(fù)雜的信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。 信息的采集、管理、協(xié)同處理是物聯(lián)網(wǎng)的核心。 網(wǎng)絡(luò)的泛在化和信息的智能化是物聯(lián)網(wǎng)的兩大特征。9物聯(lián)網(wǎng)所具備的三個(gè)典型特征全面感知全面感知可靠傳送可靠傳送智能處理智能處理利用射頻識(shí)別（RFID）、二維碼、GPS、攝像頭、傳感器、傳感器網(wǎng)絡(luò)等感知、捕獲、測(cè)量的技術(shù)手段，隨時(shí)隨地對(duì)物體進(jìn)行信息采集和獲取。利用云計(jì)算、模式識(shí)別等各種智能計(jì)算技術(shù)，對(duì)海量的跨地域、跨行業(yè)、跨部門的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析處理，提升對(duì)物理世界、經(jīng)濟(jì)社會(huì)各種活動(dòng)和變化的

6、洞察力，實(shí)現(xiàn)智能化的決策和控制通過各種通信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體（Things）接入信息網(wǎng)絡(luò)，隨時(shí)隨地進(jìn)行可靠的信息交互和共享10全球無(wú)線城市發(fā)展概況全球主要無(wú)線城市分布圖截至2009年，全球有超過600個(gè)無(wú)線城市11 無(wú)線城市是指利用多種無(wú)線接入技術(shù)，為整個(gè)城市提供隨時(shí)隨地隨需的網(wǎng)絡(luò)接入，并建設(shè)與政府工作、企業(yè)運(yùn)行、群眾生活密切相關(guān)的豐富的無(wú)線信息化應(yīng)用，為市民、企業(yè)、外來訪客和旅游者、政府機(jī)構(gòu)提供安全、方便、快捷、高效的移動(dòng)應(yīng)用服務(wù)。 運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)智慧城市的基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用集合無(wú)線城市無(wú)所不在的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)！無(wú)所不在的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)！無(wú)所不有的內(nèi)容應(yīng)用！無(wú)所不有的內(nèi)容應(yīng)用！無(wú)所不能的智慧城市！無(wú)所不

7、能的智慧城市！無(wú)線城市的發(fā)展無(wú)線城市的發(fā)展無(wú)線城市無(wú)線城市 = 無(wú)線接入無(wú)線接入(寬帶與窄帶寬帶與窄帶) + 移動(dòng)信息化應(yīng)用移動(dòng)信息化應(yīng)用12物聯(lián)網(wǎng)在智慧城市中的主要應(yīng)用遠(yuǎn)程監(jiān)控三表遠(yuǎn)抄家庭遠(yuǎn)程醫(yī)療移動(dòng)支付(酒吧、購(gòu)物、超市等)移動(dòng)票務(wù) (電影、火車、汽車等)移動(dòng)一卡通城市車輛出入控制ITS 交通控制停車付費(fèi)管理互動(dòng)式汽車導(dǎo)航車輛追蹤與定位小偷追蹤與報(bào)警汽車聯(lián)網(wǎng)信息與娛樂汽車對(duì)汽車的通信智能家庭智能家庭數(shù)字城管數(shù)字城管智能交通智能交通移動(dòng)商務(wù)移動(dòng)商務(wù)環(huán)境監(jiān)控市政管理遠(yuǎn)程路燈控制橋梁、河流監(jiān)控13戶戶外外Parking Mgt. /SecurityLiving WiseCenterHome Na

8、vi. Portal室室內(nèi)內(nèi)家居自動(dòng)化資訊娛樂安全內(nèi)容共享集中式的遠(yuǎn)程控制遠(yuǎn)程控制設(shè)備感知設(shè)備安全設(shè)備煤氣、水、燈溫度傳感器, 煙、火傳感器, 業(yè)務(wù)開發(fā)與業(yè)務(wù)開發(fā)與零售中心零售中心 家域互聯(lián)：虛擬存儲(chǔ)、備份、自由訪問等 遙信遙控：三表遠(yuǎn)抄、家庭安防、遠(yuǎn)程控制、醫(yī)療監(jiān)護(hù)、費(fèi)用預(yù)算等智能家庭是智慧城市的基本智能網(wǎng)格物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)家庭服家庭服務(wù)務(wù)器器家庭網(wǎng)關(guān) 在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用引入家庭的同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值也將延展到用戶的家庭中 在家庭應(yīng)用場(chǎng)景中，人與機(jī)器之間的數(shù)據(jù)交互將為無(wú)線城市帶來難以估計(jì)的巨大價(jià)值14智能家庭的典型應(yīng)用： 水、電、氣三表遠(yuǎn)抄瑞典立法要求在2009年之后完成440萬(wàn)家庭電表改造，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)抄

9、表計(jì)費(fèi)（每月一次）。沃達(dá)豐（瑞典）公司與電表儀器制造企業(yè)Actaris合作開發(fā)一種新式智能電表（內(nèi)置SIM 卡）通過Vodafone網(wǎng)絡(luò)將電、水、氣表的讀數(shù)每月自動(dòng)傳送給水電氣公司。美國(guó)Unified Smart Grid戰(zhàn)略將最終使1.3億電表實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表、節(jié)能控制，以提升能效，降低對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴，這將創(chuàng)造近$1000B USD的市場(chǎng)；中國(guó)“Interactive Smart Grid”智能電網(wǎng)戰(zhàn)略，并在2015前大規(guī)模推廣，這將涉及5億家庭、4000萬(wàn)家企業(yè)超10億塊電表智能化改造及聯(lián)網(wǎng)，僅電表智能化升級(jí)就會(huì)有10000億RMB的市場(chǎng)；電表度數(shù)遠(yuǎn)抄階梯分檔計(jì)費(fèi)家庭用電預(yù)算用電設(shè)

10、備節(jié)能控制計(jì)費(fèi)策略數(shù)據(jù)下載欠費(fèi)斷電控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程升級(jí)15智能家庭的典型應(yīng)用： e-Health定期健康體檢及健康檔案糖尿病、高血壓病人監(jiān)測(cè)及提醒病人監(jiān)護(hù) （Telemedicine ）專家遠(yuǎn)程會(huì)診緊急救護(hù)及告警在美國(guó)，每4名成年人就有1人患高血壓，而其中約1/3不知道自己患此病，高血壓引發(fā)的中風(fēng)、心臟病死亡率居高不下；在中國(guó)，現(xiàn)有1.6億高血壓患者，其中10%為重度患者（60歲以上的國(guó)人，超過60患有高血壓 ），高血壓已經(jīng)成為人類健康的“第一殺手”；采用傳統(tǒng)醫(yī)療方式，以中國(guó)為例，每名患者每月花費(fèi)約為￥500元左右；采用遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)方式，病人每月開支將節(jié)?。?00元左右；患者可以隨時(shí)知道自己血壓情

11、況（由于中風(fēng)往往發(fā)生在人醒后3小時(shí)內(nèi)，而在這一期間，能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)血壓更為重要），并針對(duì)性用藥，隨時(shí)隨地得到醫(yī)生的遠(yuǎn)程跟蹤及建議、還可以對(duì)歷史數(shù)據(jù)記錄的分析，預(yù)測(cè)發(fā)病時(shí)間；同時(shí)醫(yī)院資源緊張情況也將得到大幅緩解。新加坡醫(yī)生（獲2006年最佳科技創(chuàng)新獎(jiǎng)）、美國(guó)MIT科研人員已經(jīng)研發(fā)出手表式聯(lián)網(wǎng)血壓儀，可以象手表一樣全天24小時(shí)攜帶，電池如手表紐扣電池大小，預(yù)計(jì)2010年，這種更簡(jiǎn)單、更準(zhǔn)確、造假低廉的血壓儀將上市；16移動(dòng)電子商務(wù)是現(xiàn)代信息技術(shù)和商務(wù)活動(dòng)的融合，它的三個(gè)核心環(huán)節(jié)是信息流、資金流和物流。使物流配送更加高效、便捷移動(dòng)定位手機(jī)身份識(shí)別（手機(jī)票）手機(jī)多媒體（手機(jī)報(bào)、手機(jī)書刊）使支付手段更加隨時(shí)

12、隨地和多樣化。手機(jī)銀行手機(jī)錢包使信息更方便獲取和送達(dá)。手機(jī)上網(wǎng)短信彩信信息流 物流 資金流 移動(dòng)電子商務(wù)是智慧城市的商務(wù)基礎(chǔ)17手機(jī)現(xiàn)場(chǎng)支付應(yīng)用場(chǎng)景舉例便利店購(gòu)物快餐消費(fèi)自動(dòng)售貨機(jī)消費(fèi)或兌換停車場(chǎng)交費(fèi)中國(guó)移動(dòng)手機(jī)支付18智能交通(ITS)是智慧城市的強(qiáng)勁動(dòng)脈主要功能:交通流量管理（交通信號(hào)燈控制 ）實(shí)時(shí)道路信息采集 不停車收費(fèi)系統(tǒng) 電子路牌顯示緊急交通事故處理（呼叫、定位）實(shí)現(xiàn)方案:DSRC(ZIGBEE) + Wireless Public Network +Green Energy （solar ）構(gòu)成分層疊加無(wú)線控制及通信網(wǎng)絡(luò)，以信息化手段高效解決城市建設(shè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)；優(yōu)勢(shì):無(wú)須挖路布

13、設(shè)控制線路，各設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)無(wú)線自動(dòng)組網(wǎng)連接，既降低了系統(tǒng)安裝成本；避免傳統(tǒng)安裝方式對(duì)交通干擾所帶來的經(jīng)濟(jì)損失，而且也避免了由于城市快速發(fā)展，道路拓展等變化對(duì)原有預(yù)埋管線的干擾。 19車車外外停車計(jì)費(fèi)管理 車管中心導(dǎo)航與資訊車內(nèi)車內(nèi)服服務(wù)務(wù)中心中心智能交通典型應(yīng)用：車載網(wǎng)絡(luò) 車載娛樂：Networked Radio 車載導(dǎo)航：交互式導(dǎo)航、遠(yuǎn)程地圖下載（更新）、最佳路線規(guī)劃； 車輛管理：遠(yuǎn)程診斷、道路救援、被盜通知、遠(yuǎn)程維護(hù)、遠(yuǎn)程開/關(guān)鎖、遠(yuǎn)程啟動(dòng)；車載控制器車載資訊中心 車載網(wǎng)關(guān)將車內(nèi)娛樂及遙信設(shè)備與外部公共網(wǎng)絡(luò)鏈接起來，實(shí)現(xiàn)遙信、遙控、遙測(cè)，車載網(wǎng)絡(luò)娛樂互動(dòng)服務(wù) ； 車載網(wǎng)關(guān)同時(shí)具備的Mini

14、 NodeB 功能，可以與半徑100米范圍內(nèi)、同向運(yùn)動(dòng)的車輛之間組成自組織運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)(P2P)內(nèi)容共享、無(wú)線路由中繼、車輛主動(dòng)碰撞保護(hù)（in 12 years, OnStar helps in over 100,000 Automatic Crash Response incidents）；車載顯示資訊顯示物聯(lián)網(wǎng)車載網(wǎng)關(guān)20智能交通典型應(yīng)用：城市交通誘導(dǎo)根據(jù)出行者的起訖點(diǎn)向道路使用者提供最優(yōu)路徑引導(dǎo)指令或是通過獲得實(shí)時(shí)交通信息幫助道路使用者找到一條從出發(fā)點(diǎn)到目的地的最優(yōu)路徑。這種系統(tǒng)的特點(diǎn)是把人、車、路綜合起來考慮，通過誘導(dǎo)道路使用者的出行行為來改善路面交通系統(tǒng)，防止交通阻塞的發(fā)生，

15、減少車輛在道路上的逗留時(shí)間，并且最終實(shí)現(xiàn)交通流在路網(wǎng)中各個(gè)路段上的合理分配。 交通誘導(dǎo)系統(tǒng)組成原理交通誘導(dǎo)系統(tǒng)組成原理21遠(yuǎn)程儀表監(jiān)測(cè)水電氣、通信管線定位遠(yuǎn)程診斷（如：橋梁）狀態(tài)監(jiān)視 實(shí)時(shí)信息采集日志存儲(chǔ)及管理統(tǒng)計(jì)稽查數(shù)字城管是智慧城市的智能管理手段需求：以信息化手段，通過對(duì)城市（水、電、氣、通信）管線、大氣/水文環(huán)境、對(duì)橋梁/路面交通、路燈/景觀燈、公園公共場(chǎng)所等公共設(shè)施進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)城市的高效管理；以信息化手段解決能源危機(jī)、環(huán)境危機(jī)。好處:改善城市環(huán)境，提升城市的人居質(zhì)量；提升城市的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力及招商引資吸引力；降低城市政府的行政管理成本。City Control Center22 無(wú)線

16、警務(wù)執(zhí)法 工地噪聲監(jiān)測(cè) 電子公交站牌 視頻違章監(jiān)測(cè) 交通流量監(jiān)視 區(qū)間視頻測(cè)速數(shù)字城管典型應(yīng)用：視頻監(jiān)控城管取證公安執(zhí)法區(qū)間測(cè)速交通流量場(chǎng)地監(jiān)控手機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)視手機(jī)上有一個(gè)按鍵，一按下去，就能看到以上幾個(gè)攝像頭拍下來、傳過來的影像 城管執(zhí)法者的頭盔上的“攝像頭”，實(shí)時(shí)將攝像資料通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到市行政執(zhí)法局的監(jiān)控中心。警燈上有兩個(gè) “黑東西”，它們把看到的一切，通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，發(fā)送到市行政執(zhí)法中心23數(shù)字城管是城市管理的創(chuàng)新與變革管理創(chuàng)新管理創(chuàng)新管理變革管理變革 管理對(duì)象數(shù)字化管理對(duì)象數(shù)字化促使城市管理更精細(xì) 業(yè)務(wù)流程規(guī)范化業(yè)務(wù)流程規(guī)范化確保城市管理更高效 管理資源整合化管理資源整合化促進(jìn)城市管理更便民 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)公開化評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)公開化引導(dǎo)城市管理更主動(dòng)u萬(wàn)米單元萬(wàn)米單元網(wǎng)格網(wǎng)格管理法管理法u城市城市部件部件管理法管理法u城市城市事件事件管理法管理法u信息信息移動(dòng)移動(dòng)采集器采集器u雙雙“軸心軸心”管理體制管理體制u城市管理城市管理流程流程再造再造u評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)體系重整體系重整 統(tǒng)籌規(guī)劃分步實(shí)施分步實(shí)施應(yīng)用主導(dǎo)資源共享突出重點(diǎn)突出重點(diǎn)務(wù)求實(shí)效從分散轉(zhuǎn)向綜合從靜態(tài)轉(zhuǎn)向動(dòng)態(tài)由開環(huán)轉(zhuǎn)向閉環(huán)從粗放轉(zhuǎn)向精準(zhǔn)基礎(chǔ)設(shè)施國(guó)土房產(chǎn)環(huán)境衛(wèi)生園林綠化綜合治理24物聯(lián)網(wǎng)對(duì)城市的發(fā)展和管理產(chǎn)生變革性影響目前的城市建設(shè)，需要信息資源和共享，智能規(guī)劃分析和決策，城市管理越來越趨目前的城市建設(shè)，需要