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網絡智慧生活應用范文1
關鍵詞：智慧城市 信息系統 關鍵能力 物聯網 云計算
中圖分類號：P208 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）11（b）-0031-02
1 城市信息化的發展趨勢
信息化時代瞬息萬變，移動互聯網、物聯網、云計算技術方興未艾，其增長速度超出人們的想象。互聯網應用從只能讀取內容的Web 1.0時展到人們可以參與共享內容的Web 2.0時代，再到現在已悄然邁進的智能化的Web 3.0時代；管理信息化應用從關注組織內部事務處理到關注組織內部工作流程，又在向組織內外協同處理的訴求發展。人們的信息化生活、生產活動逐漸從封閉、單一走向開放、智能，正邁向協同處理、信息智能的時代。城市作為人們生活和生產的載體，將無可避免地與信息產業技術發展趨勢相結合，從而衍生出具備智能的城市級信息系統。智慧城市信息系統作為信息產業新技術融合的產物，將控制和協同城市居民的生活和生產活動，使之更加便捷、高效、安全、和諧。
可以將城市比作一個有機的生物體，而將其信息系統比作生物體的神經系統。高等生物的神經末梢感受體內、體外環境的信息，通過周圍神經傳遞到中樞神經進行整合加工，再經周圍神經控制、協調生物體內部各系統的功能以及生物體和外部環境的平衡。物聯網感知和控制終端是智慧城市的神經末梢，寬帶通信基礎網絡構成周圍神經系統，而云計算數據中心作為城市智慧的大腦，三者共同構成智慧城市信息系統，以協調城市這個龐大的生物體各系統的運轉，以及城市和自然環境的平衡。城市將愈發依賴于這種高度互聯、高度協同的智慧信息系統。
2 智慧城市的概念和關鍵能力
智慧城市是以智慧技術、智慧產業、智慧人文、智慧服務、智慧管理、智慧生活為特征的城市發展新模式，是信息化向更高階段發展的表現，具有以更強的集中智慧發現問題、解決問題的能力，因而具有更強的創新發展能力。我們認為，智慧城市是物聯網行業應用的綜合性集成，并通過感知數據的統一集中管理、海量信息的智能化處理，形成面向城市管理、控制與服務的應用模式。其建設和發展目標是圍繞城市的可持續發展，提供全面感知的、有效控制的高效管理和優良服務。
智慧城市應具備以下三個信息化關鍵能力：
（1）信息的全面感知能力
城市中布有大量的感知終端，通過傳感器網絡，在運行、服務中捕獲到人們生活、生產以及城市環境的多種信息元數據。
（2）海量的數據處理能力
具備海量的跨部門、跨行業異構數據的存儲能力，能夠對海量異構數據進行高效分析、計算和處理的能力，并且能夠構建基于數據分析和知識管理的智能應用能力。
（3）智能的管理服務能力
在形成支撐智慧城市的行業智能應用的基礎上，建立面向服務的智慧城市綜合應用的統一公共管理平臺，為居民生活和各行業生產提供普適的、智能的應用與服務。
3 物聯網和云計算技術
智慧城市信息系統是一個面向城市管理、控制與服務的體系，它統一集中各行業數據與信息資源，為跨部門、跨行業建立協同處理和智能控制平臺（見圖1）。
對智慧城市關鍵能力的分析可以看到，物聯網和云計算能夠為構建智慧城市信息系統提供技術支撐，它們在寬帶通信基礎網絡的支撐下構成智慧城市信息系統的信息感知端和信息處理端。一方面，物聯網滲透入各行業，提供全面的城市感知和控制網絡。另一方面，云計算數據中心提供面向各個物聯網行業應用的集成，面向用戶和終端提供整體的智慧城市應用服務平臺。兩者之間由普遍覆蓋的寬帶通信網絡在平臺與終端之間提供網絡環境支撐。云計算構架在寬帶通信網之上，物聯網將主要依賴寬帶通信網來實現有效延伸，通過云計算模式可以支撐具有業務一致性的物聯網集約運營。
3.1 物聯網技術在智慧城市中的應用
物聯網是通信網和互聯網的拓展應用和網絡衍生，它利用感知技術與智能裝置對物理世界進行感知、識別，通過網絡傳輸互聯，進行計算、處理和知識挖掘，實現人與物、物與物信息交互和無縫鏈接，達到對物理世界實時控制、精確管理和科學決策的目的。物聯網的網絡架構可以分為三層：感知層、網絡層和應用層。感知層對物理世界感知、識別并控制。網絡層實現信息的傳遞。應用層在對信息計算和處理的基礎上實現在各行業的應用。物聯網的關鍵技術包括傳感與RFID融合技術、識別與環境感知技術、物聯網節點及網關技術、物聯網通信與頻管技術、物聯網接入與組網技術、物聯網軟件與算法、物聯網交互與控制、物聯網計算與服務等。
物聯網的應用滲透智慧城市的方方面面，可以為智慧城市信息系統的感知和控制提供全面支持。這些應用概括起來有：（1）工業，如生產過程控制、供應鏈管理、能耗控制等。（2）農業，如農作物精細灌溉、生長環境監測、農產品流通追溯等。（3）商業，如自動販賣機、POS終端等。（4）金融服務，如“金卡工程”、二代身份證等。（5）交通，如交通流量監控、交通信號控制、電子收費、定位導航、車輛狀況診斷等。（6）電力，如智能變電站、智能用電、配電自動化等。（7）醫療衛生，如遠程診斷、醫療廢物監控等。（8）教育，如圖書信息推送、遠程教育等。（9）家居，如門禁、安防、電氣設備遠程控制等。（10）環境，如有害物質監測、氣候環境監測等。
3.2 云計算技術在智慧城市中的應用
社會經濟和信息化大發展，尤其是移動互聯網和物聯網應用的發展，提出了對海量信息的處理與低成本、普適化、智能化應用的需求。云計算因這些需求快速發展，獲得了顯著的商業成功。云計算是一種新的計算方法和商業模式，即通過虛擬化、分布式存儲和并行計算以及寬帶網絡等技術，按照“即插即用”的方式，自助管理計算、存儲等資源能力，形成高效、彈性的公共信息處理資源，使用者通過公眾通信網絡，以按需分配的服務形式，獲得動態可擴展信息處理能力和應用服務。如果從計算效用的角度來看，云計算通過虛擬化技術形成可管理的彈性的資源池，充分提升機群的CPU和存儲的利用率，又通過分布式存儲技術和并行計算技術，充分利用機群并行處理的強大計算能力和快速響應能力，并通過中間件層對上層應用透明。構建智慧城市一體化智能控制服務平臺，需要處理對城市各方面的生活、生產活動以及環境的感知數據，運用統計學、機器學習、專家系統和自動規劃等多種方法，從原始數據中挖掘相關信息，提煉出信息中蘊涵的知識，發現規律，提供智能的城市管理、控制和服務。對海量信息的快速處理和智能挖掘需要巨大的存儲能力和計算能力，云計算的海量數據分布式存儲和并行處理能力為實現人工智能提供了重要的途徑。
4 智慧城市信息系統的總體框架
智慧城市的總體框架，包括物聯網感知和控制層、云計算數據中心、數字化平臺、管理中心和應用五個層次。
（1）普遍部署的物聯網感知終端對城市系統和環境進行感知與采集，通過寬帶通信網絡對感知信息進行傳送；（2）在云計算數據中心對信息進行匯聚、提取和處理；（3）在數字化平臺實現行業集成的應用接口整合；（4）通過業務管理平臺實現用戶、業務、數據、安全、認證、授權和計費等管理功能；（5）最后實現各行業的應用服務。另外，標準、法規的完善和全局的統籌規范有利于保障整個信息系統的管理和控制，保證智慧城市的建設和運營，使系統真正具有智能運營、交付和服務能力。
5 智慧城市信息系統的網絡拓撲
智慧城市信息系統是智能的開放的系統，其網絡拓撲以城市數據中心為核心，以物聯網終端為觸角，由內而外分為六層。
（1）城市數據中心包括網絡數據中心、業務數據中心和用戶數據中心，共同構成城市數據系統。各種終端、傳感器和網絡捕獲的多種信息元數據匯集到城市數據中心，利用云計算分布式數據存儲和并行計算技術支撐專家系統、機器學習和自動規劃，對數據進行分析和處理，對網絡、業務、終端提供協同和智能的一致性控制、服務和管理支撐，從而構建城市級的人工智能系統，使管理、控制和服務具有智能的特性。（2）云存儲、云計算和云網絡設備構成的云資源系統為城市信息系統提供云計算的能力，使其具有強大的計算能力與共享服務能力。其中，云交換機和云路由器是一種新型可編程、可虛擬化、自適應和智能調度與資源共享構成的精簡架構，即智能交換機和智能路由器，可以支持各種協議，實現接入普適化和控制智能化。（3）能力引擎系統提供資源和支撐能力的開放使用。其中，數據分析能力基于特定的計算規則，對結構化數據和非結構化數據進行計算處理，以期從海量信息中得到規律性的認識。（4）智能接入網關將傳感器終端接入云中，屏蔽不同傳感器終端的差異，進行不同終端接入的智能適配，實現統一接入。由于各種終端擁有的資源不同且動態變化，需要智能接入網關層進行自動發現識別和智能適配。（5）終端指感知和控制，以及應用服務獲取的末端設備，廣義的包括PC、手機、傳感器、云終端以及各類具有計算與通信能力的設備（如：相機、電視機、播放器、冰箱、空調、洗衣機等）。
6 智慧城市發展建議
智慧城市的建設和發展需要現代信息通信技術支撐，需堅持開放合作與自主創新相結合，突破海量數據處理、智能終端系統、智慧化產業支撐平臺等關鍵技術。
另一方面，也需要依靠政府和行業主管部門制定發展規劃和扶持政策以大力推進智慧城市建設，從而構建良好的產業發展環境和配套措施，建設寬帶、普遍部署的通信基礎網絡。同時，需要推動跨行業聯合制定統一的標準體系研究，實現通信、數據、信息、應用、服務的協同。此外，還需要通過立法和監管，實現數據共享，提高信息管理水平，建立數據的隱私保護和信息安全管理機制。有了以上四個方面的共同保障，才具備打造一流的智慧城市服務環境，匯聚規?；漠a業集群，實現規模經濟和現代服務的條件。
參考文獻
[1] 鄒佳佳，馬永俊.智慧城市內涵與智慧城市建設[J].無線互聯科技，2012（4）：69-71.
網絡智慧生活應用范文2
【關鍵詞】 NB-IoT 物聯網智慧小區
前言：
目前建設的大多數智慧小區，都是只完成了部分單獨智能化的系統，如小區安防系統，小區門禁系統、物業管理系統、智能家居系統等，但是這些系統的智能化建設只是局部封閉的獨立系統，眾多系統各自為政，各廠家的產品缺乏統一規劃，造成后期與其它系統的對接難度高，無法做到資源與業務全面整合。在此基礎上建設的智慧小區系統擴展性差，系統之間無法實現交互，并不能算是真正意義上的智慧小區。本文探討如何運用先進的NB-IoT物聯網、云計算、大數據技術，建立起溝通小區內部居民與居民、居民與物業中心、居民與外部社會等多重綜合信息交互平臺，打造出安全、舒適、高效、節能的生活環境和具有可持續發展能力的現代智能化住宅小區。
一、NB-IoT技術概念及特點
基于蜂窩的窄帶物聯網（Narrow Band Internet of Things， NB-IoT）是一種物聯網實現技術，同藍牙、WIFI、ZigBee一樣，屬于物聯網的一個重要分支。NB-IoT構建于蜂窩網絡，只消耗大約180KHz的帶寬，可直接部署于GSM網絡、UMTS網絡或LTE網絡，以降低部署成本、實現平滑升級[1]。
NB-IoT是IoT領域一個新興的技術，支持低功耗設備在廣域網的蜂窩數據連接，也被叫作低功耗廣域網（LPWA）[2]。NB-IoT具備四大特點：
一是海量連接，NB-IoT單扇區支持5萬個連接，是傳統接入數的50-100倍；
二是深度覆蓋，在同樣的頻段下，NB-IoT比現有的網絡增益20dB，覆蓋面積擴大100倍，預期能覆蓋到地下車庫、地下室、地下管道等信號難以到達的地方；
三是低功耗，NB-IoT終端模塊的電池待機時間可長達10年；
四是低成本，NB-IoT模塊的成本低于2G模塊的成本，大規模應用后預期可到10元以內。
二、NB-IoT應用背景
移動通信正在從人和人的連接，向人與物以及物與物的連接邁進，萬物互聯是必然趨勢。然而當前的4G網絡在物與物連接上能力不足。事實上，相比藍牙、WIFI、ZigBee等短距離通信技術，移動蜂窩網絡具備廣覆蓋、可移動以及大連接數等特性，能夠帶來更加豐富的應用場景，將成為物聯網的主要連接技術。
2016年6月16號， NB-IoT（Narrow Band Internet of Things，窄帶蜂窩物聯網）作為3GPP R13一項重要課題，其對應的3GPP協議相關內容獲得了RAN全會批準，正式宣告了這項受無線產業廣泛支持的NB-IoT標準核心協議歷經2年多的研究終于全部完成。
2016年7月15日，中國電信開始啟動800M LTE 4G網絡建設，這是國內第一張低頻LTE網絡，并且將在2017年上半年實現全網覆蓋，為NB-IoT物聯網技術的應用奠定了良好的網絡基礎。
因為NB-IoT自身具備的低功耗、廣覆蓋、低成本、大容量等優勢，使其可以廣泛應用于多種應用場景，如智慧城市、智慧交通、智慧物流、車聯網、智慧醫療、智慧工業、智慧農業、智慧家庭、智慧教育、智慧小區等。
三、NB-IoT在智慧小區應用實現方法
3.1智慧小區應用場景設計
針對智慧小區應用，需要制定相關完整的場景體驗和場景智能解決方案，給用戶提供一整套智能組合產品解決方案而不僅僅是一個個單獨的智能產品。目前在智慧小區里面的應用場景有：
公共安全防范：小區安防系統（視頻監控、紅外探測、電子巡更等）、出入口管理系統（人員出入管理、車輛出入管理及車位管理、可視對講、電梯智能控制、智能信報箱等），居民報警系統（門窗入侵報警、緊急報警按鈕、煤氣泄露報警、煙感報警、漏電報警、漏水報警等），應用現代化綜合安全防范技術，建立小區全面的安全防范體系。
物業管理系統（公共信息和互動系統、遠程抄表、智能井蓋、智能路燈、給排水監測、地庫送排風監測、電梯監測等），通過嵌入各種信息化手段，提升了物業公司的管理水平，為物業工作人員和居民之間提供全方位的溝通手段，搭建即時、暢通的互動橋梁，達到了提高物業服務水準，降低物業管理成本的目的。
智能家居系統（電子門鎖、燈控及調光、空調、窗簾、音響、智能凈水、智能空凈、灌溉、健康監控、智能網關等），使居民的家居生活智能化、人性化、安全、方便、快捷，享受高貴、舒適的環境。
目前已有一些廠家實現了在產品出廠時預置NB-IoT通訊模塊（如三川智慧、寧波水表廠生產的物聯網水表、百富科技生產的移動POS機等），這些已經預置NB-IoT通訊模塊的產品可直接接入NB-IoT網絡中，其它產品則需要進行NB-IoT通訊模塊的升級改造，實現對以上場景中所需底層數據的深度覆蓋和海量采集。
3.2智慧小區公眾服務云平臺設計
為實現智慧小區建設的終極目標，需要構建部署智慧小區公眾服務云平臺，它是為智慧小區其它系統相關應用的建設提供基礎性的軟硬件平臺。使用云計算模式進行平臺搭建并提供服務，采用標準開放的平臺接口，完成小區內多個系統集中建設與維護，實現數據統一存儲，節省用戶軟硬件平臺投資。在智慧小區公眾服務云平臺上統一對各個系統的數據進行處理和交互，之后再利用大數據和人工智能的技術定制和優化用戶體驗。以大數據為核心，實現小區內各個系統信息分析和聯動的需求，同時采用多級權限管理，為物業提供物業統一管理服務系統應用，為居民提供智慧小區APP應用。
智慧小區公眾服務云平臺是為廣大小區居民提供全方位、立體式生活服務的平臺。平臺聚焦小區物業、小區商圈、居民互動、居家養老等服務，通過信息化技術手段整合社會力量，組織公共資源，提供小區公眾服務，最終實現為居民提供更優質的信息化服務。
平臺支持平滑擴展，可根據客戶需求和資金投入預算，分階段部署，平滑擴容升級。提供與城市其它公共信息平臺對接的接口，實現對政府部門、相關系統、各類數據信息資源的橫向互聯與縱向互通，拓展數據交換共享服務，例如⑿∏的公共信息和互動系統與政府的政務服務系統對接、小區的電梯監測系統與安檢部門系統對接、小區的安防系統與公安部門系統對接、小區的居民健康大數據與城市醫療系統對接等，全面提升政府管理水平、物業公司的服務質量和居民的生活質量。
3.3智慧小區公眾服務云平臺系統安全保障
NB-IoT使用專門的號碼段以及專用的物聯網專網，可得到電信級的QoS服務質量保證、網絡安全、電信級計費、大數據服務保障。電信運營商提供感知層、網絡層、應用層的全面安全防護，解決了物業公司系統運行維護的后顧之憂，物業公司可騰出精力更加專注于為居民服務，居民也可盡享全面安全無憂的智慧生活。
四、結束語
綜上所述，使用NB-IoT物聯網技術將建設安全、舒適的小區環境；建立高效、科學、便利的物業管理體系；提供方便、快捷、經濟的信息通訊服務；打造溫馨、舒適、便利、科學和數字化視聽一體化的現代智能家居環境系統，避免了重復投資，滿足了政府、物業公司、居民等多方的需求。
參 考 文 獻
網絡智慧生活應用范文3
【關鍵詞】智慧城市物聯網云計算
1 城市信息化的發展趨勢
信息化時代瞬息萬變，移動互聯網、物聯網、云計算技術方興未艾，其增長速度超出人們的想像?；ヂ摼W應用從只能讀取內容的Web 1.0時展到人們可以參與共享內容的Web 2.0時代，再到現在已悄然邁進的智能化的Web 3.0時代；管理信息化應用從關注組織內部事務處理到關注組織內部工作流程，又在向組織內外協同處理的訴求發展。人們的信息化生活、生產活動逐漸從封閉、單一走向開放、智能，正邁向協同處理、信息智能的時代。
城市作為人們生活和生產的載體，將無可避免地與信息產業技術發展趨勢相結合，從而衍生出具備智能的城市級信息系統。智慧城市信息系統作為信息產業新技術融合的產物，將控制和協同城市居民的生活和生產活動，使之更加便捷、高效、安全、和諧。
可以將城市比作一個有機的生物體，而將其信息系統比作生物體的神經系統。高等生物的神經末梢感受體內、體外環境的信息，通過周圍神經傳遞到中樞神經進行整合加工，再經周圍神經控制、協調生物體內部各系統的功能以及生物體和外部環境的平衡。物聯網感知和控制終端是智慧城市的神經未梢，寬帶通信基礎網絡構成周圍神經系統，而云計算數據中心作為城市智慧的大腦，三者共同構成智慧城市信息系統，以協調城市這個龐大的生物體各系統的運轉，以及城市和自然環境的平衡。城市將愈發依賴于這種高度互聯、高度協同的智慧的信息系統。
本文首先分析智慧城市的概念和關鍵能力，提出由物聯網和云計算等技術支撐的智慧城市信息系統的總體框架，進而探討智慧城市信息系統的網絡拓撲，最后就建設智慧城市給出技術發展和政策環境等方面的建議。
2 智慧城市的概念和關鍵能力
智慧城市是以智慧技術、智慧產業、智慧人文、智慧服務、智慧管理、智慧生活為特征的城市發展新模式，是信息化向更高階段發展的表現，具有以更強的集中智慧發現問題、解決問題的能力，因而具有更強的創新發展能力。
我們認為，智慧城市是物聯網行業應用的綜合性集成，并通過感知數據的統一集中管理、海量信息的智能化處理，形成面向城市管理、控制與服務的應用模式。其建設和發展目標是圍繞城市的可持續發展，提供全面感知的、有效控制的高效管理和優良服務。
智慧城市應具備以下三個信息化關鍵能力：
(1)信息的全面感知能力
城市中布有大量的感知終端，通過傳感器網絡，在運行、服務中捕獲到人們生活、生產以及城市環境的多種信息元數據。
(2)海量的數據處理能力
具備海量的跨部門、跨行業異構數據的存儲能力，能夠對海量異構數據進行高效分析、計算和處理的能力，并且能夠構建基于數據分析和知識管理的智能應用能力。
(3)智能的管理服務能力
在形成支撐智慧城市的行業智能應用的基礎上，建立面向服務的智慧城市綜合應用的統一公共管理平臺，為居民生活和各行業生產提供普適的、智能的應用與服務。
3 物聯網和云計算技術
智慧城市信息系統是一個面向城市管理、控制與服務的體系，它統一集中各行業數據與信息資源，為跨部門、跨行業建立協同處理和智能控制平臺，如圖1所示。對智慧城市關鍵能力的分析可以看到，物聯網和云計算能夠為構建智慧城市信息系統提供技術支撐，它們在寬帶通信基礎網絡的支撐下構成智慧城市信息系統的信息感知端和信息處理端。一方面，物聯網滲透入各行業，提供全面的城市感知和控制網絡。另一方面，云計算數據中心提供面向各個物聯網行業應用的集成，面向用戶和終端提供整體的智慧城市應用服務平臺。兩者之間由普遍覆蓋的寬帶通信網絡在平臺與終端之間提供網絡環境支撐。云計算構架在寬帶通信網之上，物聯網將主要依賴寬帶通信網來實現有效延伸，通過云計算模式可以支撐具有業務一致性的物聯網集約運營。
物聯網是通信網和互聯網的拓展應用和網絡衍生，它利用感知技術與智能裝置對物理世界進行感知、識別，通過網絡傳輸互聯，進行計算、處理和知識挖掘，實現人與物、物與物信息交互和無縫鏈接，達到對物理世界實時控制、精確管理和科學決策的目的。
物聯網的網絡架構可以分為三層：感知層、網絡層和應用層，如圖2所示。感知層對物理世界感知、識別并控制。網絡層實現信息的傳遞。應用層在對信息計算和處理的基礎上實現在各行業的應用。
物聯網的關鍵技術包括傳感與RFID融合技術、識別與環境感知技術、物聯網節點及網關技術、物聯網通信與頻管技術、物聯網接入與組網技術、物聯網軟件與算法、物聯網交互與控制、物聯網計算與服務等。
物聯網的應用滲透智慧城市的方方面面，可以為智慧城市信息系統的感知和控制提供全面支持。這些應用概括起來有：
(1)工業，如生產過程控制、供應鏈管理、能耗控制等。
(2)農業，如農作物精細灌溉、生長環境監測、農產品流通追溯等。
(3)商業，如自動販賣機、POS終端等。
(4)金融服務，如“金卡工程”、二代身份證等。
(5)交通，如交通流量監控、交通信號控制、電子收費、定位導航、車輛狀況診斷等。
(6)電力，如智能變電站、智能用電、配電自動化等。
(7)醫療衛生，如遠程診斷、醫療廢物監控等。
(8)教育，如圖書信息推送、遠程教育等。
(9)家居，如門禁、安防、電氣設備遠程控制等。
(10)環境，如有害物質監測、氣候環境監測等。
目前物聯網的發展存在“信息孤島”現象，其在各個行業、各個小地域的應用互相隔離，不能形成城市范圍的一體化協作平臺。究其原因除，社會經濟層次上的困難外，主要是標準化程度較低，缺乏統一的中間件接口，以及各部門、各行業應用融合所帶來的海量信息存儲和計算的壓力，而云計算技術為后者提供了很好的解決方案。
3.2云計算技術在智慧城市申的應用
社會經濟和信息化大發展，尤其是移動互聯網和物聯網應用的發展，提出了對海量信息的處理與低成本、普適化、智能化應用的需求。云計算因這些需求快速發展，獲得了顯著的商業成功。
云計算是一種新的計算方法和商業模式，即通過虛擬化、分布式存儲和并行計算以及寬帶網絡等技術，按照“即插即用”的方式，白助管理計算、存儲等資源能力，形成高效、彈性的公共信息處理資源，使用者通過公眾通信網絡，以按需分配的服務形式，獲得動態可擴展信息處理能力和應用服務。
如果從計算效用的角度來看，云計算通過虛擬化技術形 成可管理的彈性的資源池，充分提升機群的CPu和存儲的利用率，又通過分布式存儲技術和并行計算技術，充分利用機群并行處理的強大計算能力和快速響應能力，并通過中間件層對上層應用透明。
構建智慧城市一體化智能控制服務平臺，需要處理對城市各方面的生活、生產活動以及環境的感知數據，運用統計學、機器學習、專家系統和自動規劃等多種方法，從原始數據中挖掘相關信息，提煉出信息中蘊涵的知識，發現規律，提供智能的城市管理、控制和服務。對海量信息的快速處理和智能挖掘需要巨大的存儲能力和計算能力，云計算的海量數據分布式存儲和并行處理能力為實現人工智能提供了重要的途徑。
云計算模式在顯著提高資源利用率的同時，降低了對用戶終端的要求。往往一個采用嵌入式芯片的終端就能承擔起用戶終端的功能，用戶可以通過簡單的終端來獲得服務器端強大的計算、存儲和應用程序資源。因此，云端高性能計算的支持可以降低傳感器終端的復雜性，減少終端功耗，簡化終端計算系統的軟件結構，使復雜的協同、上下文感知、自適應策略等功能放在云中實現，從而使終端的智能能夠得到顯著提高。
4 智慧城市信息系統的總體框架
智慧城市的總體框架如圖3所示，包括物聯網感知和控制層，云計算數據中心、數字化平臺、管理中心和應用五個層次。
(1)普遍部署的物聯網感知終端對城市系統和環境進行感知與采集，通過寬帶通信網絡對感知信息進行傳迭；
(2)在云計算數據中心對信息進行匯聚、提取和處理；
(3)在數字化平臺實現行業集成的應用接口整合；
(4)通過業務管理平臺實現用戶、業務、數據、安全、認證、授權和計費等管理功能；
(5)最后實現各行業的應用服務。
另外，標準、法規的完善和全局的統籌規范有利于保障整個信息系統的管理和控制，保證智慧城市的建設和運營，使系統真正具有智能運營、交付和服務能力。
5 智慧城市信息系統的網絡拓撲
智慧城市信息系統是智能的開放的系統，其網絡拓撲如圖4所示，以城市數據中心為核心，以物聯網終端為觸角，由內而外分為六層。
(1)城市數據中心包括網絡數據中心、業務數據中心和用戶數據中心，共同構成城市數據系統。各種終端、傳感器和網絡捕獲的多種信息元數據匯集到城市數據中心，利用云計算分布式數據存儲和并行計算技術支撐專家系統、機器學習和自動規劃，對數據進行分析和處理，對網絡、業務、終端提供協同和智能的一致性控制、服務和管理支撐，從而構建城市級的人工智能系統，使管理、控制和服務具有智能的特性。
(2)云存儲、云計算和云網絡設備構成的云資源系統為城市信息系統提供云計算的能力，使其具有強大的計算能力與共享服務能力。其中，云交換機和云路由器是一種新型可編程、可虛擬化、自適應和智能調度與資源共享構成的精簡架構，即智能交換機和智能路由器，可以支持各種協議，實現接入普適化和控制智能化。
(3)能力引擎系統提供資源和支撐能力的開放使用。其中，數據分析能力基于特定的計算規則，對結構化數據和非結構化數據進行計算處理，以期從海量信息中得到規律性的認識；事務處理包括基于工作流的業務流程和管理流程實現過程；業務控制根據預先設定的規則，對網絡組織、業務控制、應用適配、服務交付等進行策略管控；智能分發能力指在免打擾或無察覺的狀態下，基于對象的感知狀態信息、感知對象的實時需求，動態提供服務與控制行為，向對象提供透明訪問方式的個性化、智能化服務。
(4)資源控制節點基于分布式架構技術，屏蔽系統內部復雜的物理和邏輯結構，實現自適應負載均衡能力、帶寬匯聚能力、分布式存儲能力、動態資源調度能力，實現不同業務與不同能力引擎的適配，形成自動智能調度，可動態管理網絡中云計算、云存儲資源及各種能力引擎服務器；可根據訪問對象的地理位置、服務需求，并考慮負載均衡、成本效益等因素，動態智能地分配最合理的服務資源給對象。
(5)智能接入網關將傳感器終端接入云中，屏蔽不同傳感器終端的差異，進行不同終端接入的智能適配，實現統一接入。由于各種終端擁有的資源不同且動態變化，需要智能接入網關層進行自動發現識別和智能適配。
(6)終端指感知和控制，以及應用服務獲取的末端設備，廣義的包括PC、手機、傳感器、云終端以及各類具有計算與通信能力的設備(如：相機、電視機、播放器、冰箱、空調、洗衣機等)。
網絡智慧生活應用范文4
【關鍵詞】智慧校園 高校校園網絡 網絡安全
【中圖分類號】G647 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2015）04-0049-01
一 智慧校園的現狀
1.智慧校園及其特征
浙江大學在2010年信息化“十二五”規劃中，曾經提出建設一個令人激動的“智慧校園”，這個智慧校園藍圖描繪的是：無處不在的網絡學習、融合創新的網絡科研、透明高效的校務治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活。簡言之，就是一個安全、穩定、環保、節能的校園。
數字化校園正在慢慢改變著校園傳統的教學、學習、生活方式和服務管理模式，智慧校園在此基礎上，將更利于師生的發展?？偟膩碚f智慧校園具有以下特點：（1）智能化的監控與管理。以校園網絡技術為支撐，各個教室及重要的地方均安裝攝像頭，可將發生的意外情況采集，發送到監控管理終端，最后采集的視頻可提供一定的管理憑證。（2）信息服務寬廣。眾多學校覆蓋的校園網或者CMCC，使師生走在哪里都能連上無線，隨時隨地上網學習、娛樂、工作，豐富了師生的生活。
2.高校智慧校園建設基本狀況
目前，國內清華大學、華中理工學院、南京郵電學院、浙江大學等高校已啟動了智慧校園的規劃與建設。在數字化校園的基礎上，通過與地理信息系統、物聯網智能安全監控系統進行整合，實施智慧校園的建設，但還有許多高校因缺乏資金技術支撐及實踐經驗積累、深度挖掘不夠等原因，并沒有真正開展智慧校園建設。校園地理信息系統、物聯網技術智能監控系統在高校的應用也還處于研究探索階段。
二 校園網絡安全問題
1.物理安全問題
物理安全是整個網絡系統安全的根本。物理安全的問題主要包括：地震、水災、火災、雷擊等自然災害；硬件設施故障；人為操作失誤；設備被盜、被毀或超負荷運轉；線路盜用等。在建設成數字化校園時，電腦硬盤已經消耗了許多內存空間，再源源不斷地輸入新的信息，電腦及其他設備超負荷運轉，如有時電腦會出現卡機的現象。
2.操作系統問題
操作系統存在的問題：（1）操作者不能及時地發現問題，遇到問題時只能被動處理；（2）使用者沒有相應的安全保護意識，隨意瀏覽網頁下載東西，高校校園網絡主要是為在校大學生提供服務，而學生在上網的時候非常容易出現一些網絡潛在威脅。在這樣的大背景下，一些攜帶木馬或病毒的資源被學生瀏覽或下載之后就會在高校校園網絡迅速傳播，從而威脅到網絡的安全。此外，當前大部分高校大學生缺少網絡安全防范方面的認知，也是導致高校網絡安全問題的關鍵隱患之一。
3.網絡安全問題
第一，過度依賴一些單一的網絡安全軟件。有些信息可能會在校園網絡內部傳送中外泄，造成信息丟失，這是由于內部網絡的不安全性造成的。這樣管理者就不能及時地找到問題根源，從而無法實現內部網絡的安全保障。
第二，操作系統漏洞利用、拒絕服務、身份假冒、密碼猜測和惡意代碼、病毒、黑客、非法入侵、帶寬濫用等。
三 校園網絡安全設計
1.物理安全設計
防盜、防毀、防電磁干擾、防電磁信息泄漏等，做好一切防護工作。設置機房適當的溫度、濕度，做好清潔工作。
2.管理制度設計
設計有：（1）聘請專業人員操作、維護；（2）注重對管理人員的培訓，學?？梢栽诮處熽犖橹信囵B一批愿意兼職的網絡管理人員，可以定期對教師培訓；（3）缺乏有效的預警機制。國內互聯網非常復雜，高校網絡的威脅一直存在。因此，建設有針對性的安全應急策略，才可以在第一時間從容地解決突發的安全狀況。與此同時，高校中重要的資料必須進行備份并且加密，防止校園網絡遭受攻擊丟失重要資料。
3.網絡安全設計
首先，操作系統層安全設計。針對各種身份認證、訪問控制、系統漏洞等問題，要設置賬戶級安全口令；對操作系統的安全配置問題、對操作系統的病毒威脅，我們要有主動的安全防護意識。其次，應用層安全設計。應用層安全是指應用系統安全可靠地運行。應用層安全主要包括應用系統訪問控制安全、應用系統數據傳輸安全。最后，網絡層安全設計。利用防火墻進行邊界隔離與訪問控制，利用入侵檢測在防火墻邊界隔離的基礎上，進一步對數據進行全面的檢測與分析，發現潛在的攻擊行為，從而完善校園網絡安全的預警機制。
四 結束語
綜上所述，走在探索的道路上，尋求最佳的高校智慧校園網絡安全的設計，為智慧校園的建設打下一個良好的基礎，或許以后高校拼的就是網絡，比的就是網絡后臺，及時更新網絡，加大投資力度，培養管理人員與各級用戶的安全保護意識，高校智慧校園網絡應用系統的設計要求建立數據中心，完善數據備份，加強日志審計。加強網絡安全設計方面的研究，加強防火墻以及一些其他網絡安全設備（360，QQ管家）的維護應用。各大高校也要注意相應規章制度的建設，大家一起遵守、一起維護，才能減少不必要的問題產生，為我們帶來更多的方便與安全。
參考文獻
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隨著計算機網絡技術的發展，物聯網技術逐漸被應用在社會生活的各個領域中，以物聯網技術為基礎的智慧社區就是應用物聯網技術的典型案例，通過構建該智能社區，改變了社區居民傳統的生活方式，同時也改變了社區的管理方式和服務方式，能夠為社區居民提供多樣性的、智能化的綜合社區服務，是物聯網技術發展和進步的體現。本文將對智慧社區的系統架構以及云系統平臺進行分析，為實現以物聯網技術為基礎的智能社區提供思路和幫助。
【關鍵詞】物聯網技術 智慧社區 應用系統
社區是居民生活的基本單元，也是城市人口管理的重要模式，同時社區也是城市經濟發展成熟的表現。由于受到多種因素的影響作用，目前我國城市的社區建設中還面臨著一系列的問題，例如社區的兼容性和互聯性較差，相關技術及產品的應用率低等，因此我國城市社區仍然未能實現全面的智能化，這與城市經濟發展水平是不相協調的，無法滿足城市居民的生活需求，因此構建以物聯網技術為基礎的智慧社區有利于提高城市社區居民的生活水平，具有重要的社會意義。
1 以物聯網技術為基礎的智慧社區
1.1 智慧社區的系統架構
根據智慧社區中物聯網技術應用的不同特點，可以將智慧社區的系統架構分為設備層、應用層以及增值服務層。其中設備層就是由社區內部的相關電氣設備以及智能化的家居系統中的電氣設備所構成的，包括家庭安全防御設備、社區照明設備、社區攝像頭、報警設備、可視化對講設備、家庭智能終端以及社區停車場的相關管理設備等；而應用層主要包括智能家居及智慧社區兩個不同的系統；而社區的增值系統可以是社區的物業，也可以是專門的服務提供商。
1.2 智慧社區的云系統
通過構建智慧社區的云計算平臺，能夠為社區服務與管理提供計算以及數據存儲等功能，因此可以在很大程度上提高社^管理的智慧化程度。云系統的服務重點是為智慧社區中各個不同的子系統進行相應的技術支撐，同時也是提供數據的來源。云系統計算平臺能夠為智慧社區中的智能家居系統、智慧商務系統以及智慧養老和智慧安全防護系統等提供有效的云計算服務。
2 以物聯網技術為基礎的智慧社區應用層
2.1 智慧家居的管理平臺
智慧社區中的智能家居的管理平臺主要是以社區中的家庭作為管理單位，將居民住宅作為平臺，通過應用相關的物聯網技術實現了家居生活中的相關設備以物聯網技術的有效結合，進而實現了全面的信息交換，可以幫助社區居民更科學合理的進行時間安排與規劃，同時還能夠實現能源的節約利用，在對病人的照顧中也可以發揮巨大的作用，實現的全面化的智能安全防護。智能家居的管理平臺當中主要由家居的安全防護系統、家庭醫療服務系統和智能化家電平臺所構成。
2.2 社區的物聯網管理平臺
社區的物聯網管理平臺是在智慧家居系統的基礎上進行擴展的結果，能夠為社區居民提供更全面的社區服務，滿足社區居民的不同生活需求。
2.2.1 一卡通系統
該系統功能的發揮以社區家庭中現有的寬帶網絡為依托，同時將小區中的門禁系統或者小區中停車場系統的RFID卡作為載體，實現了社區運營、管理與服務的一卡通。社區居民持有該卡能夠享受到社區的各項智能化服務，例如社區中的相關物業服務、社區中的增值服務以及相關加盟商的會員服務等，極大的方便了社區居民的生活。
2.2.2 智能安全防護系統
該防護系統中包括了電子巡查功能、視頻監控系統、智能門禁系統以及智能防盜報警系統等，可以實現對社區居民的全方位安全防護，進而為城市社區居民提供了一個非常安全和舒適的社區環境。該系統還能夠同家居的安全防護系統相聯系，當社區面臨緊急情況時可以立即啟動社區的應急系統，以最快的速度得到相關警力的支援，因此有效的維護了社區居民的安全。
2.2.3 社區智能醫療系統
該系統可以為社區居民建立以家庭為單位或者以個人為單位的健康電子檔案、相應的電子病歷等，并將以上信息納入到數據庫中，這樣就能夠為社區居民提供優質高效的智能化醫療衛生服務。同時將社區及家庭的醫療系統實施有效的結合，因此可以對社區的患者提供遠程的病情監護，進而省去了患者奔波的環節，有效的提高了社區的醫療服務水平。
2.2.4 社區智能物業管理系統
該系統中將遠程智能抄表系統、樓宇間對講系統、報備與保修系統、社區停車場的管理系統以及來訪客的管理系統等進行了有效的融合，因此可以為社區居民提供更全面的物業管理服務，不僅提高了物業服務的水平，同時還降低了物業管理人員的工作強度。
2.3 社區的網絡服務平臺
社區的網絡服務平臺建立在通信網絡和寬帶網絡的基礎之上，實現物業管理、政府機構以及社區居民之間的有效聯系和信息溝通，實現了社區生活的智能化安全管理以及智能化辦公，為社區居民提供了全方位的智能化服務。社區的網絡服務平臺當中將社區的物聯網管理平臺中的相關功能進行了融合與延伸，同時也為社區的商戶提供了相關的智能化服務，有助于社區商戶開展經營活動。
3 結語
本文以物聯網技術為基礎，構建了面向城市社區居民的智慧社區架構。智慧社區是計算機網絡技術發展成熟并應用的必然趨勢，也是未來城市社區的發展趨勢，在智慧社區的建設過程中應該堅持以居民為中西，為社區居民提供智能化服務為目標，構建以物聯網技術為依托的城市智慧社區，滿足城市人民的生活需求，提高社區居民的生活水平，充分發揮物聯網技術的作用。
參考文獻
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作者簡介
樊雨微（1999-），女?，F為陜西省西安中學學生。主要研究方向為環境污染治理。
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關鍵詞 云計算；物聯網；智慧校園
中圖分類號：TP393 文獻標識碼：B 文章編號：1671-489X（2013）12-0050-03
智慧校園是數字校園發展的必然產物和階段形態，而云計算（Cloud Computing）和物聯網（The Internet of Things，IOT）這兩個當前學術界、技術界的熱點技術是相互聯系、互為支撐的，二者對構建智慧校園發揮著重要作用，推進教育信息化的跨越發展。
1 云計算
狹義的云計算是指IT基礎設施的交付和使用模式，通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需資源；廣義的云計算是指服務的交付和使用模式，通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需服務[1]。它是對并行計算、網格計算、分布式計算、效用計算、網絡存儲、虛擬化及負載均衡等技術的繼承和發展。云計算的主要特征是虛擬化及對IaaS/PaaS/SaaS服務模式的創新。除此之外，云計算還有超大規模、高可靠性、通用性、可擴展性、按需服務等特征。其中提供資源的網絡被稱為“云”。隨著云計算模式的逐漸發展和普及，學校、教育機構和個人的信息處理會逐漸遷移到云上，這將對校園網絡應用帶來積極的影響[2]。
2 物聯網
2005年，國際電信聯盟（ITU）在信息社會世界峰會上的《ITU互聯網報告2005：物聯網》正式提出并重新定義了“物聯網”的概念，人們對物聯網的認識也隨著技術的發展不斷完善。簡而言之，“物聯網”即物物相連的互聯網。目前國內較為多見的定義為：物聯網是指利用各種信息傳感設備，如射頻識別裝置、紅外傳感器、全球定位系統、激光掃描等種種裝置與互聯網結合起來而形成一個巨大網絡，其目的就是使所有物品都與網絡連接在一起，使得識別和管理更加方便[3]。物聯網通過傳感技術、RFID、二維碼技術、無線通信技術等信息感知技術將人與人之間的互聯擴大到任何物品與物品之間的連通，成為今后“人、物、事”管理和流通的重要載體。
一般而言，物聯網的體系架構包含3個層次：全面感知層、網絡層、應用層。其中，感知層利用各種可用的感知手段實現物體動態的即時采集；網絡層通過各種信息網絡與互聯網的融合將感知的信息實時、準確可靠地傳遞出去；應用層利用云計算等智能計算技術對海量的數據和信息進行分析和處理，對物體實施智能化控制，做出正確的決策，實現設備與人之間的交互[4]。物聯網技術的核心特征是泛在的感知、互聯互通與共享以及智能的服務[5]。
物聯網以互聯網為基礎，其終端可以是任何物品。將物聯網技術應用于校園的信息化建設，可以有效提高其可視化程度、管理效能及安全防衛水平等[6] ，推進智慧校園的進程。
3 云計算、物聯網在智慧校園建設中的應用
3.1 智慧校園
2008年，IBM首席執行官彭明盛首次提出“智慧地球”這一理念。2009年，奧巴馬對該理念進行了積極的導向，使“智慧地球”這一概念得到高度關注。許多學者積極地將智慧地球引申到智慧校園，不僅在理論研究方面多角度解讀智慧校園的內涵，而且在實踐方面進行了積極的探索。
1）理論層面。綜合學者對智慧校園的解讀，可以認為智慧校園應具有以下特征：環境全面感知、網絡無縫互通、海量數據支撐、開放學習環境、師生個[7]。
2）實踐層面以浙江大學和南京郵電大學為高校代表。浙江大學信息化“十二五”規劃，提出建設一個“令人激動”的智慧校園，這種智慧校園支持無處不在的網絡學習、融合創新的網絡科研、透明高效的校務治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活[8]。南京郵電大學完成了一個相對完整的智慧校園規劃，認為智慧校園的核心特征主要反映在三個方面：一是為廣大師生提供一個全面的智能感知環境和綜合信息服務平臺，提供基于角色的個性化定制服務；二是將基于計算機網絡的信息服務融入學校的各個應用與服務領域，實現互聯和協作；三是通過智能感知環境和綜合信息服務平臺，為學校與外部世界提供一個相互交流和相互感知的接口[5]。
智慧校園作為數字校園發展的必然趨勢和高端形態，云計算、物聯網技術將智慧校園的建設落到實處，推動教育信息化的發展。
3.2 云計算、物聯網在智慧校園建設中的應用
“智慧校園”的建設要以服務學校、服務教學、服務社會為方向，以深化應用、優化服務為核心，以業務協同、資源整合、信息共享為主線，以打造統一、高效、智能的管理服務平臺和信息服務平臺為重點，在前期數字校園的建設與發展的基礎上，以物聯網和云計算平臺為依托，全而提升校園信息化應用與服務水平[4]。
云計算服務平臺的搭建是智慧校園的重要支撐，是智慧校園“智慧”的體現。云計算平臺是支撐智慧校園的高集成、高效率、高智能的網絡數據平臺，是結合虛擬化技術，以借助網絡為載體提供基礎架構、平臺、軟件等服務為形式，整合大規?？蓴U展的計算、存儲、數據、應用等分布式計算資源進行協同工作的超級計算模式[9]。在智慧校園的云計算模式中，用戶的數據存儲和應用軟件的運行都是在互聯網的大規模服務器集群即“云”上，并由云計算的服務提供商負責管理和維護這些數據的安全和程序的正常運行，用戶可以隨時隨地通過互聯網訪問、存儲和讀取數據、使用軟件等。云計算作為具有革命意義的第五代計算范式，它以分布式計算與服務架構為基礎，將大量用網絡連接的計算資源統一管理和調度，構成一個計算資源池向用戶提供按需服務。因此，利用云計算技術并綜合統一標準規范搭建云計算服務平臺實現數據的集成與共享，是消除“信息孤島”并避免形成新的新的“信息孤島”的有效形式。
物聯網技術為智慧校園提供了一個開放、互動、協作的智能化綜合信息服務平臺，使師生全面地感知教學資源，有效地采集信息，獲得智慧化的學習、教學、管理和生活服務，將學校打造成感知的、服務性的、環保節能的、安全穩定的智慧型校園[10]。將物聯網應用到智慧校園的建設中，實現校園中物理對象的互聯互通，使真實空間與虛擬空間有機融合，這樣不僅能增強學習環境的真實性，而且拓展學習空間。這種多領域跨區域的資源整合能提供一種泛在的智慧學習服務，大大縮短空間距離，充分利用以及共享資源。并且通過傳感器獲得對校園環境的全面感知，實時對物體進行控制并反饋相關的信息，增加互聯的深度和廣度，使校園管理科學化、智能化、人性化和智慧化。當然，學校、教育機構和個人的信息處理都將遷移到云上，而云計算服務平臺則通過對海量的感知數據和信息進行分析和處理，使智慧成為可能。
總之，智慧校園通過物聯網來實現智慧化的校園服務和管理，它通過物聯網實現校園內任何人、任何物、任何信息載體、任何時間、任何地點的互聯互通，海量信息在物聯網平臺聚合而產生新的信息，從而給廣大師生提供智慧化的業務和服務模式[11]。
4 對智慧校園的思考
智慧校園的建設應該是分階段、分步驟有前瞻性地進行，既要避免盲目推進，又要規避認為技術等不成熟而停滯不前的傾向。智慧校園是數字校園發展的必然形態，要理性對待云計算、物聯網在智慧校園建設中的應用。目前智慧校園的建設尚處于探索階段，因此也面臨很多問題。
1）標準規范問題，既有宏觀的智慧校園建設標準規范，也有細節的標準規范，如標準不同的傳感器及電子標簽作為感知手段所感知的信息數據格式是不同的，這就導致兼容性的問題，給管理和控制帶來難題。因此要制定統一規范的數據格式標準，實現跨平臺統一管理。
2）安全性、可靠性問題，智慧校園建設涉及基礎設施、系統運行及信息數據的安全性、可靠性，尤其是信息數據的安全性問題。將資源存儲在云端，這些資源就涉及第三方并對第三方是完全透明的，而且在智慧校園中通過全面感知的數據的處理過程有很多環節，服務系統的成熟度以及對無線通信的廣泛使用，都增大了信息泄漏的可能。因此，在智慧校園的建設中要建立完善的安全保密系統。
3）系統整合問題。智慧校園是在數字校園的基礎上建立的，因此在智慧校園的建設中要考慮與原有基礎設施兼容的問題，避免對數字資源的重復開發和浪費。
智慧校園作為一種“新生事物”，目前還處于摸索階段，但它代表著未來校園的建設理念，其前景是廣闊的。
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