电力物联网工程技术原理与应用
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3.1.3 互联网与物联网比较分析

互联网(Internet)是网络与网络之间串连成的庞大网络,这些网络以一组通用的协定相连,形成逻辑上的单一巨大的国际网络。这种将计算机网络互相连接在一起的方法称作“网络互联”,在这基础上发展出覆盖全世界的全球性互联网络称“互联网”,即是“互相连接一起的网络”。互联网并不等同万维网(World Wide Web),万维网只是基于超文本相互链接而成的全球性系统,是互联网所能提供的服务之一。

物联网(Internet of Things)指的是将无处不在(Ubiquitous)的末端设备(Devices)和设施(Facilities),包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等和“外在使能”(Enabled)的,如贴上RFID的各种资产(Assets)、携带无线终端的个人与车辆等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”(Mote),通过各种无线/有线的长距离/短距离通信网络实现互联互通(M2M)、应用大集成(Grand Integration)、以及基于云计算的SaaS营运等模式,提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面(集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服务功能,实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。

简单讲,物联网是物与物、人与物之间的信息传递与控制,和传统的互联网相比,物联网有其鲜明的特征。

首先,它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器,每个传感器都是一个信息源,不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性,按一定的频率周期性地采集环境信息,不断更新数据。

其次,它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网,通过各种有线和无线网络与互联网融合,将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输,由于其数量极其庞大,形成了海量信息,在传输过程中,为了保障数据的正确性和及时性,必须适应各种异构网络和协议。

再次,物联网不仅仅提供了传感器的连接,其本身也具有智能处理的能力,能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合,利用云计算、模式识别等各种智能技术,扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据,以适应不同用户的不同需求,发现新的应用领域和应用模式。

根据其实质用途可以归结为三种基本应用模式:

  • 对象的智能标签。通过二维码,RFID等技术标识特定的对象,用于区分对象个体,例如在生活中我们使用的各种智能卡,条码标签的基本用途就是用来获得对象的识别信息;此外通过智能标签还可以用于获得对象物品所包含的扩展信息,例如智能卡上的金额余额,二维码中所包含的网址和名称等。
  • 环境监控和对象跟踪。利用多种类型的传感器和分布广泛的传感器网络,可以实现对某个对象的实时状态的获取和特定对象行为的监控,如使用分布在市区的各个噪音探头监测噪声污染,通过二氧化碳传感器监控大气中二氧化碳的浓度,通过GPS标签跟踪车辆位置,通过交通路口的摄像头捕捉实时交通流程等。
  • 对象的智能控制。物联网基于云计算平台和智能网络,可以依据传感器网络用获取的数据进行决策,改变对象的行为进行控制和反馈。例如根据光线的强弱调整路灯的亮度,根据车辆的流量自动调整红绿灯间隔等。

3.1.4 智慧城市的含义及其新技术

智慧城市就是把信息技术与城市建设融合在一起,将城市信息化推向更高阶段。它基于互联网、云计算、大数据、物联网、社交网络等工具和方法,实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联和智能融合的应用。智慧城市将成为一个城市的整体发展战略,作为经济转型、产业升级、城市提升的新引擎,达到提高民众生活幸福感、企业经济竞争力、城市可持续发展的目的,体现了更高的城市发展理念和创新精神。伴随着网络帝国的崛起、移动技术的融合发展以及创新理念的广泛普及,知识社会环境下的智慧城市是继数字城市之后信息化城市发展的高级形态。

智慧城市包含智慧技术、智慧产业、智慧(应用)项目、智慧服务、智慧治理、智慧人文、智慧生活等内容。对智慧城市建设而言,智慧技术的创新和应用是手段和驱动力,智慧产业和智慧(应用)项目是载体,智慧服务、智慧治理、智慧人文和智慧生活是目标。具体来说,智慧(应用)项目体现在智慧交通、智能电网、智慧物流、智慧医疗、智慧食品系统、智慧药品系统、智慧环保、智慧水资源管理、智慧气象、智慧企业、智慧银行、智慧政府、智慧家庭、智慧社区、智慧学校、智慧建筑、智能楼宇、智慧油田、智慧农业等诸多方面。

有两种驱动力推动智慧城市的逐步形成,一是以物联网、云计算、移动互联网为代表的新一代信息技术,二是知识社会环境下逐步孕育的开放的城市创新生态。前者是技术创新层面的技术因素,后者是社会创新层面的社会经济因素。由此可以看出创新在智慧城市发展中的驱动作用。智慧城市不仅需要物联网、云计算等新一代信息技术的支撑,更要培育面向知识社会的下一代创新(创新2.0)。信息通信技术的融合和发展消融了信息和知识分享的壁垒,消融了创新的边界,推动了创新2.0形态的形成,并进一步推动各类社会组织及活动边界的“消融”。创新形态由生产范式向服务范式转变,也带动了产业形态、政府管理形态、城市形态由生产范式向服务范式的转变。如果说创新1.0是工业时代沿袭的面向生产、以生产者为中心、以技术为出发点的相对封闭的创新形态,创新2.0则是与信息时代、知识社会相适应的面向服务、以用户为中心、以人为本的开放的创新形态。

建设智慧城市,也是转变城市发展方式、提升城市发展质量的客观要求。通过建设智慧城市,及时传递、整合、交流、使用城市的经济、文化、公共资源、管理服务、市民生活、生态环境等各类信息,提高物与物、物与人、人与人的互联互通、全面感知和利用信息能力,从而能够极大提高政府管理和服务的能力,极大提升人民群众的物质和文化生活水平。建设智慧城市,会让城市发展更全面、更协调、更可持续,会让城市生活变得更健康、更和谐、更美好。

对比数字城市和智慧城市,我们可以发现以下六方面的差异。

其一,当数字城市通过城市地理空间信息与城市各方面信息的数字化在虚拟空间再现传统城市,智慧城市则注重在此基础上进一步利用传感技术、智能技术实现对城市运行状态的自动、实时、全面透彻的感知。

其二,当数字城市通过城市各行业的信息化提高了各行业管理效率和服务质量,智慧城市则更强调从行业分割、相对封闭的信息化架构迈向作为复杂巨系统的开放、整合、协同的城市信息化架构,发挥城市信息化的整体效能。

其三,当数字城市基于互联网形成初步的业务协同,智慧城市则更注重通过泛在网络、移动技术实现无所不在的互联和随时随地随身的智能融合服务。

其四,当数字城市关注数据资源的生产、积累和应用,智慧城市更关注用户视角的服务设计和提供。

其五,当数字城市更多注重利用信息技术实现城市各领域的信息化以提升社会生产效率,智慧城市则更强调人的主体地位,更强调开放创新空间的塑造及其间的市民参与、用户体验,及以人为本实现可持续创新。

其六,当数字城市致力于通过信息化手段实现城市运行与发展各方面功能,提高城市运行效率,服务城市管理和发展,智慧城市则更强调通过政府、市场、社会各方力量的参与和协同实现城市公共价值塑造和独特价值创造。

智慧城市不但广泛采用物联网、云计算、人工智能、数据挖掘、知识管理、社交网络等技术工具,也注重用户参与、以人为本的创新2.0理念及其方法的应用,构建有利于创新涌现的制度环境,以实现智慧技术高度集成、智慧产业高端发展、智慧服务高效便民、以人为本持续创新,完成从数字城市向智慧城市的跃升。智慧城市将是创新2.0时代以人为本的可持续创新城市。