浅谈物联网技术背景下的
智慧城市建设
The pony was revised in January 2021
兰州大学
本科毕业论文
题目：浅谈物联网技术背景下的智慧城市建设
姓名：高建东
学号： 04
专业：行政管理
教学站点：平凉电大
入学时间： 2014年
指导教师：张莉
兰州大学网络教育学院制
浅谈物联网技术背景下的智慧城市建设
摘要：物联网是城市发展通向智慧化的桥梁，建立智慧城市将是城市信息化的终极目标和战略方向，以此作为城市发展瓶颈的突破口，将带给未来城市的全新面貌，推进城市和谐发展。
关键词:物联网技术，智慧城市，应用。
一、物联网的定义
通过各种感知设备和互联网，连接物体与物体的，全自动、智能化集、传输与处理信息的，实现随时随地和科学管理的一种网络。“网络化”、“物联化”、“互联化”、“自动化”、“感知化”、“智能化”是物联网的基本特征。
二、物联网智慧城市
1、智慧城市的概念
“智慧城市”指将城市信息化，通过建设宽带多媒体信息网络（无线或有线）、地理信息系统、电子身份系统（RFID）等基础设施平台，整合城市信息资源、建立电子政务、电子商务、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，使城市在信息化时代的发展中位于全国领先地位。
通过智能计算技术等应用，使得城市管理、教育、医疗、房地产、交通运输、公用事业和公众安全等城市组成的关键基础设施组件和服务更互联、高效和智能。从技术发展的视角，智慧城市是数字城市与物联网相结合的产物。
智慧城市是新一代信息技术支撑、知识社会下一代创新环境下的城市形态。智慧城市基于物联网、云计算等新一代信息技术以及维基、社交网络、Fab Lab、Living Lab、综合集成法等工具和方法的应用，营造有利于创新涌现的生态，实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续创新。
2、智慧城市的特征
一体化：要进一步实现信息系统的整合，进一步将虚拟世界与物理世界融为一体；进一步将信息化与工业化、城市化、市场化、国际化、生态化融为一体。
协同化：要使城市规划、建设、管理、服务等各功能单位之间，城市政府、企业、居民之间的互动，在互动中实现城市治理模式创新和城市创新发展。
最优化：城市资源配置利用最优，经济社会活动要做到成本更低、效益更好、速度更快、精度更高、满意更多。
3、智慧城市的目标
智慧城市的建设目标是充分利用科技创新，以“智慧”引领城市发展，打造环境生态宜居、产业健康发展、政府行政高效、市民生活幸福的城市。在城市信息化基础上，新一代信息技术进一步在城市运行的各个领域全面渗入，形成一个全面感知、广泛互联、相互协同的有机网络。
信息网络架构高端：大力推进光纤到户、三网融合、无线城市、物联网和智能管网等建设，形成高端化、系统化的信息网络，加强信息资源的开发利用，真正实现信息城市，随时随地共享信息、感知和被感知，为智慧城市建设奠定坚实基础。
公共管理服务高效：打造政府云计算中心和公共管理服务平台，加强智慧政府建设，加快信息资源共享、城市管理模式和理念的转变，创新发展智慧社会保障、智慧医疗卫生、智慧教育文化、智慧社区、智慧交通等，实现公共管理服务能力与水平的提升。
产业体系融合发达：充分利用智慧城市建设契机，积极运用下一代信息技术、新一代网络技术和智能技术，大力发展智慧产业、战略新兴产业和现代服务业，促进传统产业高端化发展，推动产业结构转型升级，打造全面融合、发达的现代产业体系。
生活环境和谐友好：围绕生态宜居发展目标，发挥高新技术在环境建设方面的作用，积极发展低碳经济和循环经济，推进生态环境与城市发展相互促进、资源节约与可再生资源开发利用并举，进一步凸显城市自身特色，实现城市环境生态化、人文化、科学化，形成一个环境和谐友好的城市。
城市系统智慧开放：抓住信息技术引领的城市管理变革机遇，以信息技术、智能技术为手段，抓好专家体系、计算机体系、数据信息体系的综合集成，高标准规划、高起点建设，大力加强城市的综合管理与协调，实现城市系统的智慧开放，全面发挥城市的集聚力和辐射力，最终成为智慧开放的城市。
三、智慧城市的发展现状
1、国外发展情况
在全球范围内，智慧城市整体上已进入规划和建设阶段，在建的智慧城市超过100个，其中欧洲和亚洲是智慧城市建设开展较为积极的地区。
欧盟2006年欧盟发起了欧洲LivingLab组织，它采用新的工具和方法、先进的信息和通讯技术来调动方方面面的“集体的智慧和创造力”，为解决社会问题提供机会。该组织还发起了欧洲智慧城市网络。LivingLab完全是以用户为中心，借助开放创新空间的打造帮助居民利用信息技术和移动应用服务提升生活质量，使人的需求在其间得到最大的尊重和满足。2010年3月，《欧洲2020战略》提出三项重点任务，即智慧型增长、可持续增长和包容性增长。把“欧洲数字化议程”确立为促进经济增长的七大旗舰计划之一。
欧盟又着力推进“信息社会”计划，并确定了欧盟信息社会的十大应用领域，作为欧盟“信息社会”建设的主攻方向。2010年斯德哥尔摩被欧盟委员会评定为“欧洲绿色首都”，在普华永道2012年智慧城市报告中，斯德哥尔摩名列第五，分项排名中智能资本与创新、安全健康与安保均为第一，人口宜居程度、可持续能力也是名列前茅。他们的智慧城市理念之一是：“让原有的技术或者设施以新的形式或者理念来运作。”致力于建立电子垃圾处理系统，使城市垃圾可自动分类，并按需要循环利用，实现城市环境与能源的可持续发展。
美国 2009年9月，IBM-迪比克计划，IBM参与建设的第一个智慧城市。2009年10月，纽约市政府宣布启动“连接的城市”行动，以增加民众与政府的联系、企业与政府的联系、企业与民众的联系及民众间的联系。这项行动的内容主要包括：1.实施移动通信和311网络热线服务；2.启动电子健康记录与服务；3.整顿全市数据中心，实施“纽约市IT 基础设施服务行动”计划；4.改造升级政府部门的电子邮件系统，提高政府工作效率；5.建立“纽约市商业快递”网站，提高政府对企业的服务效率；6.把宽带服务引进每个社区和每所学校，向低收入群体普及宽带服务；7.建立智能交通系统和智能停车系统。2013年，哥伦布市被全球智慧论坛列入“全球7大智慧城市”之一，该市的建设具有三大特点，一是信息基础设施部署，二是绿色可持续发展，三是开放创新。2012年12月，哥伦布市通过无线网络部署第一阶段方案实现了网络速度从70Mbps到117Mbps的跨越。
新加坡1992年新加坡提出的“智慧岛计划”，是全球最早提出智慧城市概念的国家。2006年6月推出资讯通信发展蓝图“智慧国2015”规划以来，新加坡一直努力建设以资讯通信驱动的智能化国度和全球化都市，并得以成为全球资讯通信业最为发达的国家之一，提升了各个公共与经济领域的生产力和效率。
日本2009年7月，制定“i-Japan（智慧日本）2015战略”，包括电子政务、医疗和教育三大核心领域。2012年7月，活力ICT日本计划，新ICT战略将重点关注大数据应用所需的云计算、传感器、社会化媒体等智能技术开发，并将“国家标准化”作为重点之一。
韩国2011年6月，制定“Smart Seoul 2015”，利用信息化积极应对气候和环境变化，促进新产业发展及加快生活方式变革，提出要实现“智能绿色城市”的信息化发展具体目标。2011年6月，首尔发布“智慧首尔2015”计划，向世界展示了该市建设智慧城市的雄心。例如，首尔提出，发放证明书、缴纳税金等现在由政府机关和网站负责的行政服务，从2012年按阶段向使用手机的方式扩展。到2014年，市民可使用智能手机、平板电脑实现81项首尔市行政服务。
2、我国发展情况
中国最早提出建设智慧城市构想的是南京市，比新加坡晚（1992年）了近20年。到2011年，国内提出或者推进智慧城市建设的地市开始大幅增加，出现小范围“井喷”之势。
2010年国家科技部认定武汉、深圳为国家863智慧城市项目试点城市。工信部分别于2011年、2012年批复扬州、常州为“智慧城市”建设试点示范城市。2012年4月，中国工程院公布北京、杭州、武汉、宁波、西安五市为“中国智慧城市”试点城市。
2013年8月，国务院出台《关于促进信息消费扩大内需的若干意见》，其中明确提出要加快智慧城市建设，并提出在有条件的城市开展智慧城市试点示范建设。住建部于2013年1月公布包括北京市东城区、江苏省无锡市等90个城市(区、镇)为首批国家智慧城市试点，并在8月再次公布103个城市(区、县、镇)为国家智慧城市试点。
2013年10月，在工信部的指导支持下，中国智慧城市产业联盟在北京成立。该联盟由中国电子商会、中国航天科工集团等国内百余家大中型企事业单位、研究机构发起并建立。我国与智慧城市相关的国家级联盟已达到四个，分别是中国智慧城市产业联盟、国家智慧城市产业技术创新战略联盟、中国智慧城市规划建设推进联盟、中国智慧城市发展促进工作联盟。此外，中国智慧科学研究院、中国智慧城市网、国脉互联智慧城市研究中心等门户和研究机构纷纷组建，工信部、住建部、发改委等下属的支撑机构、行业组织、标准制定机构等也都按照自身定位加快智慧城市布局。
2013年11月，国际标准化组织(ISO/IECJTC1)通过了我国提议成立“智慧城市研究组”的决议，并由工信部电子工业标准化研究院有关人员担任召集人和秘书，美国、法国、韩国、日本、加拿大、荷兰、德国、英国、新加坡均表示将积极参加研究组工作。此项决议通过是我国在智慧城市国际标准化工作中的重要突破，对于建立我国在智慧城市国际标准领域的领导地位、促进国际国内智慧城市标准协调开展具有重要意义。
2013年12月，住建部数字城市工程研究中心与微软中国共同宣布将组建“住房和城乡建设部数字城市工程中心智慧城市技术解决方案联合实验室”，共同打造我国未来城市智慧发展重要技术支撑平台。
2014第四届中国智慧城市大会1月8日在北京召开，大会主题是智慧城市是新型城镇化必由之路，内容围绕新型城镇化、智慧城市、大数据三大焦点问题，此次会议的召开将进一步推动我国的智慧城市建设。
各市发展情况
北京 2013年北京市政府和相关卫星导航企业共同投资3亿元建设北京市北斗公共平台，作为我国首个已经落实的为智慧城市服务的北斗平台，将立足北京、服务全国，为智慧城市提供政务管理、行业应用和民生服务。
上海在政府工作报告中指出，建设现代化国际大都市，必须率先构建“智慧城市”，始终在城市信息化方面走在前列。上海要加快建设城市光纤宽带网，实现百兆宽带接入能力覆盖300万户家庭，并加快“三网融合”，新建覆盖100万有线电视用户的下一
代广播电视网络系统，加快建设新亚太海底光缆系统，海底光缆国际通信容量继续保持全国50%以上。
深圳在2012年市政府常务会议审议通过的《智慧城市规划纲要》。实施包括一站式智慧门户工程、一站式公共信息服务网站等重大项目建设，以无线城市为载体打造“智慧深圳”。
南京在2012年2月下发《南京市“十二五”智慧城市发展规划》，推动中国“无线谷”、射频谷、智能电网基地等一批智慧产业基地项目建设，促进智能工业、智能农业等智慧产业发展。以智慧的城市驱动南京的科技创新，促进产业转型升级，加快发展创新型经济。
无锡在2012年启动“智慧城市”三年行动计划，在全市九大领域开展30多项重点示范工程建设，包括为市民提供智能化远程健康监护服务、打造“智慧小区”。以物联网作为智慧城市的DNA,在智能交通、健康工程、平安城市、环境保护等方面加快推进传感网的建设。
宁波将智慧城市的研发放到了城市发展的首位，对智慧技术和产品研发、智慧应用系统试点示范工程、智慧产业基地创建、人才引进和培养等方面给予政策支持。
武汉将用10年打造智慧城市，以平方米面积的未来科技新城为试点，构建基于“中国云”的智慧城市基础设施及智能处理基础平台，建设智能交通、城市基础设施、公共应急决策以及能源与资源管理四个智能示范应用工程，并力争突破智能感知、时空协同、泛在互联、数据活化、安全可信和服务发布六个关键技术。
四、智慧城市物联网面临的挑战
1、物联网应用个性化强，市场规模尚需培育，法律法规有待完善
同电信法一样，我国通信事业的的发展已经走过了相当远的路，但是相比欧美国家，我们的法律体系尚未建立。目前，尤其是欧洲针对物联网的架构、监管和隐私等行政和法律层面的问题已经提上日程，而我国似乎还没有多少动作。法规体系将会成为智慧城市物联网发展的制约因素。
2、是技术产业能力不强，尚缺乏核心芯片与传感技术
我国物联网发展还处于初级阶段，目前还没有形成产业。在物联网发展起步较早的欧美和日本掌握着物联网关键环节的技术(优越感、传输网络和应用计算)和核心专利。如目前80%左右的传感核心芯片都来自欧美和日本。在这一点上我们应该看到差距和不足。
3、目前标准仍然相对分散，缺乏统一标准体系，标准化程度低，互通性差，涉及大量国际组织，难协调
标准是一种交流规则，关系着智慧城市中不同类型网络、基础设施和环境间的信息沟通通。目前标准仍然相对分散，缺乏统一标准体系，标准化程度低，互通性差，涉及大量国际组织，难协调。没有统一的标准和规范，将造成智慧城市物联网开发、集成、部署和维护的高成本，制约物联网业和的规模应用。
4、是产业链复杂，需要强有力的整合者，需要进一步打破行业壁垒，实现资源共享
智慧城市物联网的发展目标是促进信息技术与其它行业的深度融合，这种融合必然会触及芯片商、传感设备商、系统解决方案商、移动运营商等企业的业务流程等，而在各方利益机制和商业模式尚未成型的背景下，物联网普及仍很漫长。物联网时代，“融合“变得愈发重要，及需整合智慧城市产业链的上下游。
5、将面临对国家安全和个人隐私的威胁和挑战。
无处不在的网络基础设施建设，使海量的城市基础部件信息自动进入网络，信息采集和交换设备大量使用，数据泄密也成为越来越严重的问题。智慧城市中，黑客有可能远程控制他人物品、操纵城市供电系统等。安全与隐私保护问题直接关系到智慧城市物联网服务能否得到真正的推广应用。
五、智慧城市物联网发展策略
1、出台法律法规，优化产业发展环境
政府主管部门要在影响物闻网产业发展的若干关键环节上，抓紧制定相关领域的法律法规，为产业发展提供坚实法律保障；加快研究、制定促进物联网产业发展的财政、人
才、资金方面的政策，为产业发展创造良好政策环境；打破行业和区域壁垒，营造内容相对开放、数据资源共享的良好环境。智慧城市物联网是国家物联网战略中需求较迫切的一部分，开展和建设智慧城市物联网的示范工程，对于城市可持续性发展以及提高居民的幸福指数意义重大。
2、突破核心技术，提高产业竞争能力
实现核心技术的突破和自主产品的产业化，有利于占领产业发展制高点，为整个产业的安全可控和可持续发展打下良好基础。在感知层面，主攻传感技术、RFID技术和传感器自组网技术；在传输层面，主攻传感网与通信网的融合、大信息量传输通信网和三网融合相关技术；在处理层面，主攻中间件技术、基于云计算的应用处理和系统集成技术；同时还应该加快物联网架构和包括信息通信、计算机网络等技术在内的共性支撑技术和研发。
3、制定标准体系，推动产业规模发展
中国物联网标准联合工作组2010年6月8日在北京成立，联合工作组由全国11个部委及下属的工信部电子标签标准工作组、全国信标委传感器网络标准工作组等9个相关标准化组织自愿联合组成，还包括12家观察员单位。联合工作组的成立，将从大的层面改变各自为战、互不兼容的局面，强化以联物网关键资源、体系架构和核心技术标准为重点的顶层设计和统筹协调。而各地也应因地制宜加快建设资源共享、互联互通、统一规范的物联网标准体系。
4、推动技术创新、确保自主安全可控
智慧城市规划中，政府有关主管部门要大力支持开展拥有自有知识的核心关键技术的研究，推进自主产品研发和产业化，提升我国物联网产业的核心竞争力，保障我国物联网产业安全。同时，研究异构资源管理技术、联合准入访问技术、联合负载均衡技术、联合切换管理技术、节点设备鉴权技术和网络行为检测控制技术等安全管理关键技术，以促进智慧城市物联网在中国的安全发展。
5、打造示范工程，带动产业快速起步
产业键各方要通过制订一种有利于产业化推进的应用组织方案，由政府主导，行业协会组织，集中各种资源力量，推动和打造一批示范工程。
有实力的电子信息企业、电信运营商等应该密切结合智慧城市试点项目的需求，组织力量加快研发技术性能符合要求、建设成本和运营维护费用相对低廉、性价比较高的解决方案，成功建设一批应用项目。通过试点项目的成功建设和运营，不断拓展市场，为智慧城市在全国的大面积普及推广积累成功经验。
六、结束语
智慧城市已经成为全球城市发展的一种趋势，为了保证智慧城市的发展，实现城市资源的智能化管理，就需要物联网技术、云计算技术、移动互联网技术作为支撑，使得原本无法实现得城市服务和管理得以实现，让城市真正“智慧化”。互联网发展到今天，所谓的智慧城市离我们还有多远？这终究是一个创新驱动的时代。可以预见，随着技术从雏形逐渐羽翼丰满，特别是VR（增强现实）、AR（增强现实）、人工智能等新技术的不断落地，未来智慧城市对于包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求作出智能的响应，为人类创造更美好的城市生活”。
参考文献
【1】《物联网技术在智慧城市的应用》国脉物联网技术研究中心 2012年3月30日
【2】巫细波，杨再高智慧城市理念与未来城市发展广州：城市发展研究，2010，17（11）
【3】史璐智慧城市的原理与其在我国城市中发展的功能和意义北京：中国科技论坛，2011（5）
【4】石军“感知中国“促进中国物联网加速发展【J】通信管理与技术，2009（5）