1、物聯(lián)網(wǎng)與城市網(wǎng)格化管理,歐陽鐘輝博士、教授 陳守仁工商信息學(xué)院院長,2012.4,物聯(lián)網(wǎng)與城市網(wǎng)格化管理,1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展 2、城市網(wǎng)格化管理的技術(shù)需求 3、物聯(lián)網(wǎng)感應(yīng)設(shè)備的選擇和配置 4、網(wǎng)格化管理如何正確應(yīng)用感應(yīng)設(shè)備 5、建議和結(jié)論,M2M: 機(jī)器到機(jī)器 “智慧地球”、“智慧國家”、“智慧城市” 溫總理：“感知中國”,1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展：,核心技術(shù): 感應(yīng)設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng),據(jù)美國Forrester咨詢機(jī)構(gòu)預(yù)測： 到2020年“物與物互聯(lián)”物的數(shù)量：“人與人通訊”人的數(shù)量達(dá) 30:1； 將來要發(fā)展到100:1、1000:1。= “萬億蛋糕”,1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展：,IT業(yè)的三次

2、“變革性浪潮” ： 1.20世紀(jì)50年代出現(xiàn)的計(jì)算機(jī)浪潮； 2.20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的互聯(lián)網(wǎng)浪潮； 3.2010年開始出現(xiàn)的互聯(lián)網(wǎng)對萬物提供“高效、節(jié)能、安全、環(huán)?！钡囊惑w化服務(wù)的、“管控營一體化”的基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)。,1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展：,物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和定義： MIT Ashton教授1999年提出：Internet of Things (IOT)； M2M：Machines to Machines 周洪波（2011）總結(jié)的中國式定義：將無處不在的端設(shè)備（Devices）和設(shè)施（Facilities），包括具備“內(nèi)在智能”的傳感器、移動終端、工業(yè)系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、家庭智能設(shè)施、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等

3、，和“外在使能”的，如貼上RFID的各種資產(chǎn)、攜帶無線端的個(gè)人或車輛等“智能化物件”或“智能塵?！保∕ote），通過各種無線和/或有線的長距離、短距離通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通（M2M）、應(yīng)用大集成及基于云計(jì)算的SaaS營運(yùn)等模式，在內(nèi)網(wǎng)、專網(wǎng)和/或互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)對萬物提供“高效、節(jié)能、安全、環(huán)保”的一體化服務(wù)。,1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展：,物聯(lián)網(wǎng)的三層架構(gòu)： 感知層 網(wǎng)絡(luò)層 應(yīng)用層,1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展：,WEB2.0： 以用戶驅(qū)動的虛擬現(xiàn)實(shí)為主的Web2.0（Blog、SNS、虛擬現(xiàn)實(shí)等)；,WEB4.0： 基于無處不在的設(shè)備智能化連接的Web4.0；,WEB3.0： 基于知識處理的語義

4、網(wǎng)（Semanitc Web）；,WEB1.0： 以信息展示為主的Web 1.0；,社會關(guān)聯(lián)性的增加,知識關(guān)聯(lián)及其原因的增加,1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展：,互聯(lián)網(wǎng)：英文Internet指“Network of Networks”即“互連網(wǎng)”；中文的“互聯(lián)網(wǎng)”更發(fā)展、也更符合Internet的原意：更強(qiáng)調(diào)“聯(lián)合”。 物聯(lián)網(wǎng)/物連網(wǎng)：英文Internet of Things原只指“物連網(wǎng)”，中文翻譯過來后更超前了-物聯(lián)網(wǎng)。 區(qū)別：互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的主要區(qū)別是:互聯(lián)網(wǎng)的信息主要是人工輸入的,而物聯(lián)網(wǎng)的信息主要是工業(yè)化的、自動輸入的工作原理。,1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展：,蛙跳模式和慣性定律：舊技術(shù)的生產(chǎn)律

5、高于新技術(shù)初時(shí)的生產(chǎn)律，因此發(fā)達(dá)國家在應(yīng)用新技術(shù)方面不如使用新技術(shù)的發(fā)展中國家。例如，GE在B/S技術(shù)應(yīng)用上就比其他企業(yè)晚了15年，中國的移動技術(shù)及互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用比工業(yè)化國家先進(jìn)、廣泛得多。 物聯(lián)網(wǎng)在中國的機(jī)遇和優(yōu)勢： 1.世界第一的用戶群 2.中國政府集中優(yōu)勢資源發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的決心和能力 3.世界領(lǐng)先的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)設(shè)施（三大運(yùn)營商已開始M2M的業(yè)務(wù)） 4.現(xiàn)有業(yè)務(wù)積累的“包袱”較少 5.中國人追求新奇的用戶習(xí)慣。 受影響的人群： RFID從業(yè)人員 傳感網(wǎng)從業(yè)人員 M2M從業(yè)人群 工業(yè)信息化人群,1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展：,物聯(lián)網(wǎng)與城市網(wǎng)格化管理,1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展 2、城市網(wǎng)格化管理的技術(shù)需求

6、3、物聯(lián)網(wǎng)感應(yīng)設(shè)備的選擇和配置 4、網(wǎng)格化管理如何正確應(yīng)用感應(yīng)設(shè)備 5、建議和結(jié)論,2.1 目標(biāo)： “數(shù)字化城市管理系統(tǒng)”是基于公共網(wǎng)絡(luò)和無線通訊網(wǎng)絡(luò)，以數(shù)字城市技術(shù)為依托，集成基礎(chǔ)地理、單元網(wǎng)格、部件和事件、地理編碼等多種數(shù)據(jù)資源，通過多部門信息共享、協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)對城市市政工程設(shè)施、市政公用設(shè)施、市容環(huán)境與環(huán)境秩序的網(wǎng)格化監(jiān)督和管理。通過對數(shù)字化城市管理系統(tǒng)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)與政府相關(guān)部門的應(yīng)用系統(tǒng)之間業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的信息交換，達(dá)到信息共享和協(xié)同工作的功能目標(biāo)。通過系統(tǒng)建設(shè)，推進(jìn)城市管理達(dá)到主動、精確、快速和統(tǒng)一的目標(biāo)，真正整合優(yōu)化政府信息資源和政府?dāng)?shù)據(jù)庫群，建立覆蓋全時(shí)段、全范圍的城市管理體系。,2

7、.城市網(wǎng)格化管理的技術(shù)需求,2.2 建設(shè)內(nèi)容：為達(dá)到數(shù)字城管的總體目標(biāo)，本項(xiàng)目的建設(shè)內(nèi)容及任務(wù)可分為五大項(xiàng)：體制機(jī)制建設(shè)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建設(shè)、應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)、基礎(chǔ)支撐平臺建設(shè)。 2.2.1 體制機(jī)制建設(shè)：數(shù)字化城市管理擬采用“一級監(jiān)督、二級指揮、三級考評、四級網(wǎng)絡(luò)”的模式?！耙患壉O(jiān)督”，即：將市、區(qū)發(fā)現(xiàn)問題的能力，整合到一個(gè)平臺上，將城市管理的監(jiān)督、評價(jià)考核和獎懲權(quán)上收，對全市的城市管理實(shí)行高位監(jiān)督；“兩級指揮”，即：將市管和區(qū)管單位統(tǒng)一整合到同一系統(tǒng)中，強(qiáng)化市、區(qū)兩級政府的管理責(zé)任，并按照部件“先屬主、后屬地”，事件“先屬地、后屬主”的原則，各司其職，分別處置，指揮權(quán)下派； “三級考評”，即：明確市

8、、區(qū)、街辦（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）三級管理責(zé)任，通過市對區(qū)和市職能部門、區(qū)對街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）、街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）對社區(qū)（行政村）的三級考評，層層傳遞壓力，層層落實(shí)責(zé)任，變被動處置為主動處置；這樣，既保證監(jiān)督有力、指揮順暢，又達(dá)到管理到位、執(zhí)行快捷的要求?！八募壘W(wǎng)絡(luò)”，即：在市、區(qū)、街辦（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）、社區(qū)（行政村）建立信息網(wǎng)絡(luò)，負(fù)責(zé)問題的接收和處理結(jié)果的反饋。 。,2.城市網(wǎng)格化管理的技術(shù)需求,2.2.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建設(shè)：是指滿足數(shù)字化城市管理系統(tǒng)運(yùn)行所需的空間地理數(shù)據(jù)，包括： 基礎(chǔ)地形圖數(shù)據(jù)（共享市國土資源局最新電子地圖）； 地理編碼數(shù)據(jù)； 單元網(wǎng)格數(shù)據(jù)； 部件數(shù)據(jù)。 2.2.3 應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)：根據(jù)住建部及泉州市實(shí)際情況，主

9、要建設(shè)包括基礎(chǔ)子系統(tǒng)9個(gè)：無線數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、監(jiān)督受理子系統(tǒng)、協(xié)同工作子系統(tǒng)、地理編碼子系統(tǒng)、大屏幕監(jiān)督指揮子系統(tǒng)、綜合評價(jià)子系統(tǒng)、應(yīng)用維護(hù)子系統(tǒng)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)交換子系統(tǒng)；拓展應(yīng)用系統(tǒng)4個(gè)：城管GPS車輛管理子系統(tǒng)、領(lǐng)導(dǎo)移動督辦子系統(tǒng)（領(lǐng)導(dǎo)通）、移動執(zhí)法子系統(tǒng)（執(zhí)法通）、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)。,2.城市網(wǎng)格化管理的技術(shù)需求,2.2 數(shù)字化城市管理系統(tǒng)的特色：數(shù)字化城市管理成為推動城市管理現(xiàn)代化，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的必然抉擇。物聯(lián)網(wǎng)作為實(shí)現(xiàn)數(shù)字城市的技術(shù)支撐， 為建立“智慧城市、平安城市、和諧城市、健康城市”提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。數(shù)字城管是信息技術(shù)與城市管理的有機(jī)結(jié)合，它借助了先進(jìn)

10、的云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建城管信息綜合平臺，創(chuàng)新城管模式，改變了傳統(tǒng)城管模式不足，使城市管理向信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化方向轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)了城市管理從粗放、隨意向規(guī)范、精準(zhǔn)和科學(xué)管理的轉(zhuǎn)變，改變了傳統(tǒng)突擊式、運(yùn)動式、被動式、智能化程度低的管理局面。,2.城市網(wǎng)格化管理的技術(shù)需求,2.2.1 以物聯(lián)網(wǎng)為技術(shù)支撐：依據(jù)建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)，依托數(shù)字城市技術(shù)，泉州市數(shù)字物聯(lián)網(wǎng)要在整合原有的信息資源基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)與城管管理新模式的“聯(lián)姻”，率先利用物聯(lián)網(wǎng)建成網(wǎng)格化管理系統(tǒng)、兩個(gè)軸心、事部件管理法等協(xié)作工作平臺，以城市、社區(qū)、小區(qū)、居家、人等劃分網(wǎng)格化，構(gòu)建“以人為本”的和諧城市；充分借助物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字家庭、智能家居數(shù)字

11、化智慧城市；通過無線通信技術(shù)，從城市規(guī)劃、建設(shè)到管理各個(gè)方面都以人的健康為中心，保障廣大市民健康生活和工作。,2.城市網(wǎng)格化管理的技術(shù)需求,2.2.2 基于云計(jì)算的數(shù)字城管 ：泉州數(shù)字化城市管理利用云計(jì)算平臺，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的快速部署，大大節(jié)約了一次性建設(shè)成本和平臺的維護(hù)成本。同時(shí)整合現(xiàn)有資源和新建資源的基礎(chǔ)上，通過資源虛擬化的整合，預(yù)留相關(guān)接口，使得數(shù)字化城市管理應(yīng)用軟件平臺更加容易實(shí)現(xiàn)與更行業(yè)應(yīng)用于數(shù)據(jù)的整合，從而實(shí)現(xiàn)交通、通信、商業(yè)等方面更加便民服務(wù)，大大降低成本，節(jié)約資源消耗，有效提高資源利用率。,2.2.3 整合“全球眼”資源，構(gòu)建數(shù)字化平安城市：引入“全球眼”技術(shù)，無縫融入數(shù)字城管，

12、極大地加強(qiáng)了對事件、處理等進(jìn)行全過程監(jiān)控管理，接入以社區(qū)監(jiān)控、治安監(jiān)控、交警監(jiān)控的平臺，構(gòu)建平安城市。 視頻監(jiān)控系統(tǒng)，是一個(gè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化視頻監(jiān)控系統(tǒng)，利用運(yùn)營商的光纖和英特網(wǎng)寬帶，將分散、獨(dú)立的圖像采集點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)跨地域、全范圍內(nèi)的統(tǒng)一監(jiān)控、統(tǒng)一存儲、統(tǒng)一管理、資源共享，是監(jiān)督指揮中心了解全市城市市政、環(huán)衛(wèi)、治安狀況的重要窗口。能及時(shí)準(zhǔn)確地掌握所監(jiān)視路口、路段周圍的情況等，為城市管理決策者提供一種全新、直觀的管理工具，提高工作效率。 視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要基于全球眼的資源整合，包括公安視頻監(jiān)控、社區(qū)視頻監(jiān)控、校園視頻監(jiān)控等。對這些現(xiàn)有的全球眼平臺進(jìn)行整合，做到統(tǒng)一監(jiān)控、資源共享、減少

13、投資。,2.城市網(wǎng)格化管理的技術(shù)需求,物聯(lián)網(wǎng)與城市網(wǎng)格化管理,1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展 2、城市網(wǎng)格化管理的技術(shù)需求 3、物聯(lián)網(wǎng)感應(yīng)設(shè)備的選擇和配置 4、網(wǎng)格化管理如何正確應(yīng)用感應(yīng)設(shè)備 5、建議和結(jié)論,3.1.3 wsn物聯(lián)網(wǎng)智能實(shí)驗(yàn)箱開發(fā)套件 ：wsn物聯(lián)網(wǎng)智能實(shí)驗(yàn)箱開發(fā)套件物聯(lián)網(wǎng)智能實(shí)驗(yàn)室是專門針對大專、本科等各高校研發(fā)的第一代智能實(shí)驗(yàn)箱，也是目前市場上唯一款針對大專、本科研發(fā)的實(shí)驗(yàn)箱。綜合使用物聯(lián)網(wǎng)在智能感知、網(wǎng)絡(luò)傳輸和智能處理等方面的技術(shù)特征，搭建概念全新的集趣味演示（科普）、科學(xué)實(shí)驗(yàn)（教學(xué)）、應(yīng)用開發(fā)（科研）于一體的，基于物聯(lián)網(wǎng)的綜合性“物聯(lián)網(wǎng)智能實(shí)驗(yàn)室”，實(shí)驗(yàn)箱的內(nèi)容設(shè)計(jì)是使每一位

14、學(xué)生都能接受、學(xué)會、方便教學(xué)為主導(dǎo)。,3.物聯(lián)網(wǎng)感應(yīng)設(shè)備的選擇和配置,3.1.4 IOT-NODE433物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)開發(fā)套件：IOT-NODE433開發(fā)套件（GAINS3-433M）IOT-NODE433物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)開發(fā)套件（又名GAINS3）是一款功能強(qiáng)大的物聯(lián)網(wǎng)和433MHz無線傳感網(wǎng)絡(luò)開發(fā)設(shè)備，它提供了功能齊全的433MHz硬件開發(fā)平臺、自主開發(fā)的無線通信協(xié)議棧，以及針對NODE433節(jié)點(diǎn)的WSN網(wǎng)絡(luò)可視化軟件。套件還提供了AVR單片機(jī)編程器、包括溫濕度和光照的傳感器板以及套件視頻使用說明。完備的硬件、軟件及技術(shù)支持使得用戶可以將該套件廣泛應(yīng)用于工業(yè)、科研和教學(xué)等領(lǐng)域,3.物聯(lián)網(wǎng)感應(yīng)設(shè)備的選

15、擇和配置,3.1.5 IOT-ARM9開發(fā)套件：IOT-ARM9實(shí)驗(yàn)?zāi)赴?WSN開發(fā)套件)IOT-ARM9開發(fā)套件是一個(gè)基于NXP LPC3250 ARM9微處理器的無線軟硬件平臺。采用模塊化的設(shè)計(jì)理念開發(fā)，注重穩(wěn)定性與可靠性，非常適合于物聯(lián)網(wǎng)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、科研及應(yīng)用。它極大地簡化了用戶的開發(fā)過程，降低了開發(fā)成本和設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。開發(fā)平臺除了集成SPI WiFi（符合802.11b/g標(biāo)準(zhǔn)）和CC1000之外，還支持外擴(kuò)USB商用攝像頭、商用USB WiFi網(wǎng)卡、WCDMA 3G模塊，方便用戶進(jìn)行各種無線通信開發(fā)。此外，平臺還配備了7個(gè)TTL IO口、1個(gè)USB 2.0 接口 、1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)SD

16、卡座、1個(gè)LCD接口、2個(gè)UART接口與1個(gè)JTAG連接器，可以方便地實(shí)現(xiàn)硬件擴(kuò)展。,3.物聯(lián)網(wǎng)感應(yīng)設(shè)備的選擇和配置,3.1.6 IOT-ARM7開發(fā)套件：IOT-ARM7開發(fā)套件（ARM實(shí)驗(yàn)?zāi)赴?IOT-ARM7開發(fā)套件是一個(gè)基于NXP LPC2200 ARM7微處理器的無線軟硬件開發(fā)平臺。采用模塊化的設(shè)計(jì)理念開發(fā)，注重穩(wěn)定性與可靠性，非常適合于物聯(lián)網(wǎng)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)、科研及應(yīng)用。它極大地簡化了用戶的開發(fā)過程，降低了開發(fā)成本和設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。它提供了功能齊全的軟硬件開發(fā)平臺，支持按照不同的應(yīng)用需求進(jìn)行軟硬件的擴(kuò)展。硬件部分由核心板和底板組成，核心板包括256Byte EEPROM、2MB N

17、OR FLASH、8MB外部RAM和LPC2200；底板包括16MB NAND FLASH、網(wǎng)絡(luò)接口、串口、SD接口、射頻模塊接口、GPIO接口、按鍵、蜂鳴器、傳感器板接口以及彩色液晶屏接口，并支持C/OS-II、Clinux等系統(tǒng)和ADS1.2開發(fā)環(huán)境。軟件部分提供了多種基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)例程的源碼。用戶可以進(jìn)行快速開發(fā)和深層次學(xué)習(xí)。,3.物聯(lián)網(wǎng)感應(yīng)設(shè)備的選擇和配置,物聯(lián)網(wǎng)與城市網(wǎng)格化管理,1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展 2、城市網(wǎng)格化管理的技術(shù)需求 3、物聯(lián)網(wǎng)感應(yīng)設(shè)備的選擇和配置 4、網(wǎng)格化管理如何正確應(yīng)用感應(yīng)設(shè)備 5、建議和結(jié)論,GREAT網(wǎng)絡(luò)版電子設(shè)備巡檢系統(tǒng) ：最近實(shí)施的GREAT網(wǎng)絡(luò)版電子設(shè)備巡檢

18、系統(tǒng)可以很好地解決現(xiàn)有巡檢管理工作中的一些不便與不足，大大提高管理的質(zhì)量和效率。GREAT電子設(shè)備巡檢系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)的電子巡檢系統(tǒng)，除了可以通過提供巡檢的實(shí)施時(shí)間，對巡檢質(zhì)量進(jìn)行考評，保證巡檢工作的正常開展。還提供了對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的記錄和設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的輸入，從而可以方便的將數(shù)據(jù)下載到電腦，由管理軟件自動來分析和處理。并且針對系統(tǒng)管理區(qū)域廣，設(shè)備數(shù)量多的特點(diǎn)，創(chuàng)新地引入了GIS（地理信息系統(tǒng)）模塊，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的定位和地域性的管理，為管理者提供科學(xué)的管理依據(jù)。,4.網(wǎng)格化管理如何正確應(yīng)用感應(yīng)設(shè)備 （上海供氣系統(tǒng)為例）,系統(tǒng)介紹：在每個(gè)需要巡檢采集數(shù)據(jù)的調(diào)壓器場所安裝一個(gè)對應(yīng)的感應(yīng)式的信息點(diǎn)；配置若干手執(zhí)式數(shù)據(jù)采集器（數(shù)據(jù)輸入項(xiàng)用戶可以自行定義下載；事件可以用戶自行定義下載）供工作人員采集數(shù)據(jù)用；特殊定制的系統(tǒng)管理軟件等必備巡檢設(shè)施。系統(tǒng)的核心的是管理軟件，軟件具體分為數(shù)據(jù)下載，數(shù)據(jù)報(bào)表查詢，統(tǒng)計(jì)分析，設(shè)備地圖管理等主要功能模塊。提供以巡檢日期，站點(diǎn)，模板，巡檢人，設(shè)備類型等方式進(jìn)行檢索，生成多種報(bào)表；