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《小井盖,大智慧——城市物联网助力智慧城市升级换代》

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各位领导、专家大家上午好,我来自于中兴通讯,负责物联网研发和架构设计。今天很高兴跟大家分享一下中兴通讯在物联网,在智慧城市中的一些思路和一些前期研究的一些成果。首先来看一下在智慧城市的演进道路,这张胶片,刚才王院长的胶片是有异曲同工之妙。把智慧城市分成了三个阶段,分别叫做1.0、2.0和3.0,1.0智慧城市建设主要是以行业为基础单一的一个方案,建设的内容,主要是一个垂直应用领域为主的,2.0是城市为架构总体方案的设计。再一个设计是克服了1.0版本下面所有行业分工和数据不共享的问题。如果我们说3.0是什么呢?3.0重要的东西是解决了,以我们2.0开始大数据为核心应用和挖掘。使我们的智慧城市真正达到了智慧的目的和智慧的效率,目前为止我们的整个中国的城市,智慧城市的建设处于一种2.0到3.0的一个转换的阶段,目前为止在中国像智慧银川等等,智慧城市标杆城市,已经实现了2.0的东西。但是建成了一个以城市为核心的大数据统一的平台,但是3.0会在整个大数据中心的基础之上,会进一步提升我们通过大数据的分析和发觉,进一步提升我们的城市的智慧化标准的程度,真正实现智慧城市的智慧化。

我们谈到智慧城市的时候,首先要关心的一个事情,就是智慧城市怎么样绕不开智慧的市政,市政包含了道路交通、卫生教育、供水供电等等,我们要实现智慧城市,必须首先实现我们的智慧市政。我们智慧市政的组成,包含了很多的一些特点,比如说像基础设施比较重大,市政设施包含了公共基础设施,数量非常庞大,然后种类很多,城为满足城市日常运作,必须要对整个市政设施进行维护,维护工作量非常大,日常中也会面临着各种各样的问题。

这里面我们收集了一些媒体上面一些关于我们身边市政的一些新闻和报道,实际上现在聚焦于我们市政人员,对抗我们身边市政的设施,就是我们的井盖。我们在这个井盖里面发现了很多的负面的消息,而且这些消息轻者可能造成了一些人生的伤人伤车的事故,重者可能会造成车毁人亡的事故。会影响我们整个城市的形象,为我们整个城市造成负面的影响,这已经造成了对我们一个城市管理者水平,一个管理水平折射出城市管理水平的高低。这个现象是不容忽视的。要管好我们身边小的井盖这个东西,通过现有的方法,都存在着很多的问题。在智能化改造过程中,我们可能说遇到方方面面的问题,在传统上以及在座可能有很多的企业和事业单位,在这方面做了很多年的努力,对井盖小小物件的监控其改造已经做出了很多的努力。但是这些努力或多或少都会遇到一些很多的问题和一些麻烦,在网络通信技术和现有的一些投入的基础上都会有一些或多或少的问题。整个智能井盖的推广,和后续的运营成本和建设成本都会居高不下,造成一些不必要的麻烦。

NB—IOT是在去年2016年6月份才诞生新的网络的技术,具有海量,高连接、广覆盖,低功耗和低成本,广泛的非常明确的功能特点和优势,是目前广泛应用商用的2G、3G、4G一些技术的无法满足的一些需求的优势,对我们市政上面的应用,包括智慧城市,和整个生活中的应用都会带来很大的改变。这部分需求的满足,正是我们井盖所需要,所面临需要解决的一个核心技术的需求。

今年年初中兴通讯联合上海电信,还有上海电信研究院一起在上海世博园做了一个NB—IOT的智能井盖的实际应用的试点。这个试点实际上基于现有NB—IOT的新技术的对现有智能井盖进行改造,达到对智能井盖进行实时监控。下面我说一下上海世博园示范应用具体的情况,上海世博园实际上位置大家都清楚,在南浦大桥,总体的距离是5点多平方公里,一期试点,首先是解决了拿出了24个井盖进行一个NB—IOT的智能化的改造,通信技术的改造,我们部署了两个基站,对井盖的范围进行一个覆盖,然后我们的管理的云平台,是部署在我们的电信。终端与后台交互数据是通过我们的传感器收集以后,通过我们NB—IOT的模组,通过基站,然后上传到核心网,上传到电信的物联网平台,再通过物联网平台,连接到我们的世博园的后台的一个,管理后台的机房,形成一个整体的数据链路。

通过方案解决了井盖的一个自动的监控、检测还有判定,另外还有就是报警,同时我们可以通过把传统井盖的一些资产管理,告警管理还有一些维护管理等等功能,也内置在这一套基于NB—IOT改造的智能井盖的应用系统之中,完成了对井盖的全方位在线的监控,可以达到我们的,实现真正在线监控的目的,同时完全简化了我们传统的智能井盖的一种复杂的模式,网关的一种模式。刚才大家说了,这是对井盖的。在上海示范项目里面,我们还有10个点的监测的东西,目前为止是NB和IOT的分开,5月份的时候我们会完全改造成基于NB—IOT全方位的组网,实现NB—IOT全解决的方案。世博园二期,我们会在世博园井盖基础之上,方案可以进行拓展,根据井盖不同的管道,对井盖的数据,环境数据进行一些检测。比如说雨水管道进行水位的监测,同时对一些电缆井或者别的井进行检测,实现对地下管网拓展的覆盖。同时我们会在地面上,地面层面,对一个道路进行监控,对于车流量,对于车流还有交通流量控制,和地面停车实现控制。再进一步向上延伸,我们会对智慧灯杆进行,路灯以及环境参数进行一个综合性的监控,实现,一个简单的智能井盖、智慧井盖的系统,向智慧市政方案进行一个拓展。达到一个真正使我们的智慧园区达成一个真正全国示范的,基于NB—IOT技术示范的一个园区的效果。

我们刚才看了,我们知道,从一个智慧市政项目里边,我们不断地扩充很多很多的项目。这些项目的扩展,给我们带来一个很明确的问题,那就是我们的越来越多应用,越来越垂直的一些终端和应用的管理方案。怎么才能把这些系统进行一个很完善的解决,这个时候就需要建立一个统一的基于市政的物联网的智慧城市物联网新中枢,用物联网管理的新平台。城市物联网解决的思路是什么呢?通过建设一个统一的城市物联网云平台和传感器网络,实现城市物联网资源的统一管理与监控,简化应用开发,并快速部署,实现城市社会和城市数据,在城市物联网运营之间的共享并作为一个城市物联网大数据的泛载数据源,向城市大数据中心提供我们的大数据。这个是我们的一个建设城市物联网新中枢的概念。核心思想是对于现有数据孤岛重复建设等等诸多问题,都可以通过城市物联网解决方案来进行一个,给予一个完全的解决。

这是新中枢,城市物联网的网络架构,通过这个架构我们可以看出,我们南向一些服务在国内终端,可以通过标准协议,通信的安全新设备接入整个平台,北向我们也可以,向国内的应用提供我们的能力,重大的信息和平台的能力,通过我们开放的接口进行一个提供。同时我们也可以把我们的数据源,在数据进行一些初步的储存和加工,然后向我们城市大数据中心提供我们的数据源,也可以把大数据进行一个初步的处理,作为为后续的运营提供一些支撑,城市物联网有一个云平台,要作为一个智慧城市的新中枢,必须要具备几大特征,这些特征是他成为新中枢基本的保障,这六大的主要特征,首先要实现一个统一的资源管理,另外还有一个就是应用的生存环境,还有能力开放,还有统一安全机制,还有大数据和标准的规范。接下来我们会简单说一下这个主要的特性的一些内容。第一个实现资源的统一管理,这一点是我们城市物联网云平台的一个最核心的一个价值所在。这个价值最终是实现了我们城市物联网相关的一些应用和设备统一的管理,和数据以及设备平台的实时共享,减少资源的浪费和冲突。我们在城市物联网,刚才我们说了,为在市政中建立很多很多单个的应用,如果我说电力公司我的环保公司,等等的一些公司,不同的公司,我要需要取代某一个位置上,比如说风力数据,空气温度,或者是别的一些数据,这些数据,如果获取是不是我们每个人都需要单独部署一个传感器,这样就造成了传感器在同一个位置上重复建设的一个浪费和冲突,同时也给我们整个系统的管理带来一个困难。然后通过城市物联网云平台实现了资源的统一管理之后,我们把数据的生产者与消费者进行了一个解耦。把单一的应用,终端向应用这一块单纯的建设的一个物联网的应用,变成了一个终端只是向我的平台进行发布我的数据,而我应用是向我的整个的平台进行一个数据的订阅,然后平台再根据你应用订阅的数据进行一个推送,实现发布来获取相关的信息,这种方式将数据的生产方和消费防进行了完全的解耦,实现了数据和应用的,在不同应用之间真正的共享,而且同时也为我们大数据的收集打下了坚定的基础。

第二个云平台也必须具备一个快速的应用开发的能力,这个能力我们知道建立了很多的传感器,这些传感器上面,只有应用才能体现出它的价值。所以说快速的开发应用和部署以及管理这些应用,这也是我们物联网云平台必须拥有的一个特性,通过开放的一些API能力,可视化的组件,以及公开的开发板块,利用系统模板,对终端的能力和数据展现的能力进行重新定义,来降低中小开发者,在应用开发上面的一个难度,来开拓整个的城市物联网应用方面市场的一个需求和应用,能快速满足和部署。这个平台还要实现丰富能力开放的功能,这些能力里面,或者说包括了数据通达能力,短信能力,以及我们的运营、互联网还有数据操作以及数据安全等等这方面,都把我们平台和相关的一些能力,通过我们的接口向我们开发和应用程序进行提供,大大降低了我们开发者的一些难度,这样我们的开发应用,开发者可以更多把精力聚焦于具体业务的实现和满足上,而不必去关心在这些基础能力的一些功能的研发的投入。这就是我们能力与开放的问题。还有安全,必须使用统一安全的保障,刚才安全大家提了很多,包括王院长,还有华为的专家都提到了安全的问题,整个物联网系统安全是一个真正的核心,没有安全的物联网系统是没有任何领域会用的。城市物联网安全分成四大部分,主要是通过设备安全、应用安倍,从不同方面对安全进行保障,保证了设备在使用中不会出现安全的短板,保证了高可靠性应用的可能。这时候统一安全的认证。

第三个就是城市物联网具有的大数据中心,智慧城市必须要有大数据。整个智慧城市的,遥感制城市,数据从哪儿来,都做接口吗?这样的话建设成本是如此之大的。通过我们统一的城市物联网平台建设,能把所有的传感器数据,包括我们的应用数据等等,统一汇聚在我们整个的物联网运营的管理中心,这个中心里面可以包括数据的储存,语义的解释,以及数据的挖掘,数据的交易和表现。大数据主要有两个方面,一个是大数据的收集、采集的功能,这个刚才我们说了,通过我们统一资源管理,把应用和终端进行一个解耦,这样很方便地把我们整个终端数据和应用数据都进行了获取。第二个在数据安全的开放给大数据中心和云平台使用,这是对外的使用,必须可以进行对数据的初步的一些加工和安全的保障。当然对于一些需要源数据的原始,我们也可以开放原始的数据进行一个统一。另外还有最后一个城市物联网要尊重的标准,标准是我们刚才说的是存在的基础,有很多的不同部分联盟,这些联盟包括了各种标准,如果说标准的不统一,支持标准不到位,对整个城市物联网的发展,都会带来很大很大的一个影响,这些影响轻者可以影响到整个的智慧城市的发展,重者可能会让我们整个的系统处于一种滋长的状态,对我们发展是不利的。城市互联网的标准是现在业界传统的一些标准的规范,我们都进行一些支撑和保证。对互联互通的操作,也为更多合作伙伴接入打下一个坚实的基础,这是标准必须的保证。

今天有很多人都是这方面的从业者,这些完善的通信技术和架构,以及大量的芯片模组和各种领域的传统厂商的传感器,这些都对智慧城市都有很大的帮助和促进。在NB—IOT技术的引领下,今天成熟的推动下,对城市的整个城市,特别是在市政方面的一些API上面广义的应用都会达到促进,对于整个城市的公共安全、公共服务还有市政管理、城市建设等等,很多方面的应用都会起到一个促进的作用,特别是NB—IOT新技术的推出。我们把硬件问题解决了,把功耗问题解决了,把成本问题解决了等等几大优势体现出来,我们终将会迎来智慧城市发展新的高度。

最后我们看一下物联网未来可期。这里有很多咨询的机构,对于未来的物联网,包括智慧城市方面的一些,城市物联网方面的一些预测,这个里面有对增长率预测的,有对市场容量预测的,也有对我们连接数据预测的。但是中间要说明一点,就是随着我们的通信技术的发展,随着我们NB—IOT技术的成熟,随着智慧城市建设的需求,我们未来智慧城市和城市物联网必将迎来一个飞速发展的过程,市场是相当广泛的,在座都是这方面的从业者,未来是可期的,谢谢大家!