專利名稱：一種基于云平臺的智慧城市物聯(lián)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種智慧城市物聯(lián)系統(tǒng)，特別是指ー種基于云平臺的智慧城市物聯(lián)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
物聯(lián)網(wǎng)，是繼計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之后信息技術(shù)的第三次革命。它賦予物以智慧，使物獲得了感知或被感知的能力。這將從根本上改變城市居民現(xiàn)在的生活方式，在智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、平安家居、智能安防、エ業(yè)監(jiān)測、老人護(hù)理、個人健康等多個領(lǐng)域都能發(fā)揮重要的作用，提高城市居民生活質(zhì)量，并最終形成城市的智能物聯(lián)系統(tǒng)——智慧城市。然而，目前的智慧城市物聯(lián)系統(tǒng)都是功能比較單ー的，只是為了單純的實(shí)現(xiàn)某個功能，諸如交通路況管理，這些網(wǎng)絡(luò)一般都是專網(wǎng)，很多信息都是單獨(dú)存在，如需要全方位的查詢某個信息，則需要跨網(wǎng)查詢，其查詢非常不方便，這樣浪費(fèi)了大量的資源。另外信息整合信息量大，系統(tǒng)運(yùn)行、資源調(diào)取和查詢速度非常慢，從而制約了其發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于云平臺的智慧城市物聯(lián)系統(tǒng)，該智慧城市物聯(lián)系統(tǒng)，基于云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行深度整合，將各個子系統(tǒng)集成于統(tǒng)一平臺，避免重復(fù)建設(shè)，對城市的安全防范、高效管理、環(huán)境保護(hù)有十分重要的作用。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種基于云平臺的智慧城市物聯(lián)系統(tǒng)，包括云平臺數(shù)據(jù)中心，將計(jì)算處理數(shù)據(jù)分拆成無數(shù)個較小的子數(shù)據(jù)，由多部服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng)計(jì)算分析后將處理結(jié)果回傳給用戶，所述云平臺數(shù)據(jù)中心基于Hadoop框架搭建，采用分布式存儲、分布式計(jì)算、海量數(shù)據(jù)分析處理的方式，滿足數(shù)據(jù)處理要求；所述分布式存儲利用開源HDFS格式實(shí)現(xiàn)分布式存儲；所述分布式計(jì)算利用基于云平臺的MapReduce模式將大型任務(wù)分成若干個細(xì)粒度的子任務(wù),子任務(wù)分布式的在多個計(jì)算節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行調(diào)度和計(jì)算，每個節(jié)點(diǎn)周期性的把完成的工作和狀態(tài)的更新報(bào)告回來，如果ー個分節(jié)點(diǎn)保持沉默超過ー個預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔，主節(jié)點(diǎn)記錄下這個節(jié)點(diǎn)狀態(tài)為死亡，并把分配給這個節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)發(fā)到別的分節(jié)點(diǎn)，所述海量數(shù)據(jù)分析處理利用Hbase數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)；對外設(shè)備連接轉(zhuǎn)換接ロ，用于連接外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)資源傳遞互通；人臉識別系統(tǒng)，所述人臉識別系統(tǒng)通過云平臺數(shù)據(jù)中心與警用地理信息系統(tǒng)對接，實(shí)現(xiàn)對可疑人員的定位和實(shí)時(shí)監(jiān)控；車輛軌跡管理系統(tǒng)，所述車輛軌跡管理系統(tǒng)對各種車輛實(shí)時(shí)監(jiān)控，自動識別機(jī)動車輛號牌，通過云平臺數(shù)據(jù)中心與警用地理信息系統(tǒng)對接，及時(shí)發(fā)現(xiàn)布控或違章車輛；化工園安全管理與預(yù)警系統(tǒng)，將常見有毒污染物的種類、性質(zhì)、泄漏或排放位置輸入到云平臺數(shù)據(jù)中心，傳感器置于化工園的泄漏或排放位置，云平臺數(shù)據(jù)中心根據(jù)傳感器的信號定位警報(bào)位置及可能的擴(kuò)散范圍，及時(shí)采取應(yīng)急措施。其中，所述人臉識別系統(tǒng)包括人臉采集裝置，所述人臉采集裝置包括主動式近紅外圖像采集器，在采集人臉圖像時(shí)，打開近紅外光LED，向人臉發(fā)射出近紅外光，然后通過近紅外圖像采集器采集圖像；預(yù)先采集三維人臉庫存入云平臺數(shù)據(jù)中心中生成平均三維人臉模型，人臉采集時(shí)，精確定位被采集人臉的ニ維特征點(diǎn)，將ニ維人臉特征信息加入平均三維人臉模型中，合成三維人臉模型；云平臺數(shù)據(jù)中心針對人臉的局部紋理特征進(jìn)行快速編碼，生成人臉的特征庫，實(shí)現(xiàn)對不同的人臉進(jìn)行對比和識別。其中，所述車輛軌跡管理系統(tǒng)包括在路燈中嵌入RFID射頻的讀頭形成智能路燈，使各個路燈構(gòu)成為ー個通信傳輸節(jié)點(diǎn)；
在汽車上安裝有帶該汽車車牌信息的傳感標(biāo)簽；帶有傳感標(biāo)簽的目標(biāo)汽車通過智能路燈區(qū)域，被感知將信號傳送到云平臺數(shù)據(jù)中心獲得汽車的位置及行動情況。采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的效果是由于通過物聯(lián)網(wǎng)將龐大的計(jì)算處理數(shù)據(jù)分拆成無數(shù)個較小的子數(shù)據(jù)，由多部服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng)計(jì)算分析后將處理結(jié)果回傳給用戶。這樣才能滿足不同應(yīng)用場合的性能需求，比如人臉識別類大流量高帶寬應(yīng)用、車輛軌跡連續(xù)定位類高頻次小流量以及環(huán)境指數(shù)檢測類小流量低頻次非實(shí)時(shí)應(yīng)用，HDFS是高容錯性的，可以部署在低成本的硬件之上，HDFS提供高呑吐量地對應(yīng)用程序數(shù)據(jù)訪問，它適合大數(shù)據(jù)集的應(yīng)用程序，通過云平臺數(shù)據(jù)中心對數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、存儲、處理、從而將人臉識別監(jiān)控，車輛軌跡查詢監(jiān)控和化工園危險(xiǎn)源監(jiān)控調(diào)度整合在一起，并且數(shù)據(jù)處理快，儲存量大，便于高效管理，避免重復(fù)建設(shè)。
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)ー步的詳細(xì)描述。一種基于云平臺的智慧城市物聯(lián)系統(tǒng)，包括云平臺數(shù)據(jù)中心，將計(jì)算處理數(shù)據(jù)分拆成無數(shù)個較小的子數(shù)據(jù)，由多部服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng)計(jì)算分析后將處理結(jié)果回傳給用戶，所述云平臺數(shù)據(jù)中心基于Hadoop框架搭建，為海量信息的分析處理提供基礎(chǔ)服務(wù)。利用將計(jì)算能力包裝成服務(wù)供云應(yīng)用調(diào)用，滿足接入云平臺行業(yè)應(yīng)用接ロ標(biāo)準(zhǔn)化以及高性能計(jì)算能力的要求，采用分布式存儲、分布式計(jì)算、海量數(shù)據(jù)分析處理的方式，滿足數(shù)據(jù)處理要求；所述分布式存儲利用云環(huán)境中多臺服務(wù)器的存儲資源來滿足單臺服務(wù)器所不能滿足的存儲需求，其利用開源HDFS格式實(shí)現(xiàn)分布式存儲；分布式存儲系統(tǒng)，就是將數(shù)據(jù)分散存儲在多臺獨(dú)立的設(shè)備上。分布式存儲采用可擴(kuò)展的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，利用多臺存儲服務(wù)器分擔(dān)存儲負(fù)荷，利用位置服務(wù)器定位存儲信息，它不但提高了系統(tǒng)的可靠性、可用性和存取效率，還易于擴(kuò)展。所述分布式計(jì)算利用基于云平臺的MapReduce模式實(shí)現(xiàn)的，"Map (映射)"和"Reduce(化筒)"這兩個概念是由Google提出的軟件架構(gòu)。"Map (映射)"把對數(shù)據(jù)集的大規(guī)模操作分發(fā)給網(wǎng)絡(luò)上的每個節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)可靠性；每個節(jié)點(diǎn)會周期性的把完成的エ作和狀態(tài)的更新報(bào)告回來。如果ー個分節(jié)點(diǎn)保持沉默超過ー個預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔，主節(jié)點(diǎn)記錄下這個節(jié)點(diǎn)狀態(tài)為死亡，并把分配給這個分節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)發(fā)到別的分節(jié)點(diǎn)。"Reduce(化簡)"操作工作方式中，由于化簡操作在并行能力較差，主節(jié)點(diǎn)會盡量把化簡操作調(diào)度在一個分節(jié)點(diǎn)上，或者離需要操作的數(shù)據(jù)盡可能近的分節(jié)點(diǎn)上。所述海量數(shù)據(jù)分析處理利用Hbase數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)；對海量數(shù)據(jù)檢索需要ー個大型的分布式數(shù)據(jù)倉儲，傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫缺乏伸縮性，通常只能單臺服務(wù)器節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行。一旦單節(jié)點(diǎn)的能力抵達(dá)上限，就得通過多服務(wù)器節(jié)點(diǎn)來往外擴(kuò)展來分發(fā)負(fù)載。這時(shí)候關(guān)系數(shù)據(jù)庫的復(fù)雜性就大大影響其潛在的擴(kuò)展規(guī)模了，試圖擴(kuò)展到成百上千個節(jié)點(diǎn)，將導(dǎo)致極度復(fù)雜龐大的維護(hù)量，這個在現(xiàn)實(shí)中是行不通的。Hbase是Google BigTable的開源實(shí)現(xiàn),這個數(shù)據(jù)庫不是關(guān)系式的數(shù)據(jù)庫,而是一個巨大的表格，用來存儲結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，其具有以下優(yōu)點(diǎn)I)橫向擴(kuò)展性強(qiáng)。對智慧城市云平臺數(shù)據(jù)中心應(yīng)用場景來說，云平臺數(shù)據(jù)中心的消息數(shù)據(jù)龐大，每天的讀寫量很大，擴(kuò)容是必然的選擇，HBase能夠使數(shù)據(jù)擴(kuò)容非常容易，支持很聞的與吞吐。2)在同一個數(shù)據(jù)同中心，能夠保證有較強(qiáng)的一致性，用HBase來存儲消息數(shù)據(jù)，業(yè)務(wù)上需要ー個能夠保證一致性的數(shù)據(jù)存儲。
3)有良好的隨機(jī)讀性能。4)高可用性，故障可恢復(fù)性。由于基于云平臺的智慧城市物聯(lián)系統(tǒng)數(shù)據(jù)量大，分布的機(jī)器也可能很多，出故障或者進(jìn)行ー些日常升級工作會比較頻繁，需要能夠有很高可用性的系統(tǒng)，因此Hbase的高可用性剛好滿足。5)錯誤隔離性。一個結(jié)點(diǎn)的錯誤不會影響到其它結(jié)點(diǎn)，磁盤故障只會對相應(yīng)的小規(guī)模的數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。 對外設(shè)備連接轉(zhuǎn)換接ロ，用于連接外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)資源傳遞互通；轉(zhuǎn)換接ロ 一般可以與外部操作終端電腦、警用地理信息、公安部門網(wǎng)絡(luò)、地理信息系統(tǒng)連接。人臉識別系統(tǒng)，所述人臉識別系統(tǒng)通過云平臺數(shù)據(jù)中心與警用地理信息系統(tǒng)對接，實(shí)現(xiàn)對可疑人員的定位和實(shí)時(shí)監(jiān)控；其中，所述人臉識別系統(tǒng)包括人臉采集裝置，所述人臉采集裝置包括主動式近紅外圖像采集器，為了保證人臉圖像的穩(wěn)定、以及在無光照的情況下也能采集到人臉圖像，在光學(xué)鏡頭后加了一片長波通濾光片，只允許近紅外光可以穿過濾光片，其余的光都不能進(jìn)入。在采集人臉圖像時(shí)，打開近紅外光LED，向人臉發(fā)射出近紅外光，然后通過近紅外圖像采集器采集圖像；預(yù)先采集三維人臉庫存入云平臺數(shù)據(jù)中心中生成平均三維人臉模型，人臉采集時(shí)，精確定位被采集人臉的ニ維特征點(diǎn)，將ニ維人臉特征信息加入平均三維人臉模型中，合成三維人臉模型，從而不受任何照片、視頻和三維模型影響，準(zhǔn)確的進(jìn)行活體判別；云平臺數(shù)據(jù)中心針對人臉的局部紋理特征進(jìn)行快速編碼，生成人臉的特征庫，實(shí)現(xiàn)對不同的人臉進(jìn)行對比和識別，能有效消除人臉表情、飾物、胡須等對人臉識別的影響。當(dāng)然，還可以建立人臉老化模型，通過統(tǒng)計(jì)分析不同年齡段的人臉紋理特點(diǎn)，生成不同年齡段映射表，不受年齡變化的影響。車輛軌跡管理系統(tǒng)，所述車輛軌跡管理系統(tǒng)對各種車輛實(shí)時(shí)監(jiān)控，自動識別機(jī)動車輛號牌，通過云平臺數(shù)據(jù)中心與警用地理信息系統(tǒng)對接，及時(shí)發(fā)現(xiàn)布控或違章車輛；其中，所述車輛軌跡管理系統(tǒng)包括在路燈中嵌入RFID射頻的讀頭形成智能路燈，使各個路燈構(gòu)成為ー個通信傳輸節(jié)點(diǎn)；在汽車上安裝有帶該汽車車牌信息的傳感標(biāo)簽；帶有傳感標(biāo)簽的目標(biāo)汽車通過智能路燈區(qū)域，被感知將信號傳送到云平臺數(shù)據(jù)中心獲得汽車的位置及行動情況。其信號傳輸模式可以是WIFI、3G、以太網(wǎng)等，任何一部連網(wǎng)的計(jì)算機(jī)上獲得汽車的位置及行動情況?；@安全管理與預(yù)警系統(tǒng)，將常見有毒污染物的種類、性質(zhì)、泄漏或排放位置輸入到云平臺數(shù)據(jù)中心，傳感器置于化工園的泄漏或排放位置，云平臺數(shù)據(jù)中心根據(jù)傳感器 的信號定位警報(bào)位置及可能的擴(kuò)散范圍，及時(shí)采取應(yīng)急措施。
權(quán)利要求
1.一種基于云平臺的智慧城市物聯(lián)系統(tǒng)，其特征在于包括 云平臺數(shù)據(jù)中心，將計(jì)算處理數(shù)據(jù)拆分成無數(shù)個較小的子數(shù)據(jù)，由多部服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng)計(jì)算分析后將處理結(jié)果回傳給用戶，所述云平臺數(shù)據(jù)中心基于Hadoop框架搭建，采用分布式存儲、分布式計(jì)算、海量數(shù)據(jù)分析處理的方式，滿足數(shù)據(jù)處理要求；所述分布式存儲利用開源HDFS格式實(shí)現(xiàn)分布式存儲；所述分布式計(jì)算利用基于云平臺的MapReduce模式將大型任務(wù)分成若干個細(xì)粒度的子任務(wù)，子任務(wù)分布式的在多個計(jì)算節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行調(diào)度和計(jì)算，每個節(jié)點(diǎn)周期性的把完成的工作和狀態(tài)的更新報(bào)告回來，如果一個分節(jié)點(diǎn)保持沉默超過一個預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔，主節(jié)點(diǎn)記錄下這個節(jié)點(diǎn)狀態(tài)為死亡，并把分配給這個節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)發(fā)到別的分節(jié)點(diǎn)，所述海量數(shù)據(jù)分析處理利用Hbase數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)； 對外設(shè)備連接轉(zhuǎn)換接口，用于連接外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)資源傳遞互通； 人臉識別系統(tǒng)，所述人臉識別系統(tǒng)通過云平臺數(shù)據(jù)中心與警用地理信息系統(tǒng)對接，實(shí)現(xiàn)對可疑人員的定位和實(shí)時(shí)監(jiān)控； 車輛軌跡管理系統(tǒng)，所述車輛軌跡管理系統(tǒng)對各種車輛實(shí)時(shí)監(jiān)控，自動識別機(jī)動車輛號牌，通過云平臺數(shù)據(jù)中心與警用地理信息系統(tǒng)對接，及時(shí)發(fā)現(xiàn)布控或違章車輛； 化工園安全管理與預(yù)警系統(tǒng)，將常見有毒污染物的種類、性質(zhì)、泄漏或排放位置輸入到云平臺數(shù)據(jù)中心，傳感器置于化工園的泄漏或排放位置，云平臺數(shù)據(jù)中心根據(jù)傳感器的信號定位警報(bào)位置及可能的擴(kuò)散范圍，及時(shí)采取應(yīng)急措施。
2.如權(quán)利要求I所述的一種基于云平臺的智慧城市物聯(lián)系統(tǒng)，其特征在于所述人臉識別系統(tǒng)包括人臉采集裝置，所述人臉采集裝置包括主動式近紅外圖像采集器，在采集人臉圖像時(shí)，打開近紅外光LED，向人臉發(fā)射出近紅外光，然后通過近紅外圖像采集器采集圖像；預(yù)先采集三維人臉庫存入云平臺數(shù)據(jù)中心中生成平均三維人臉模型，人臉采集時(shí)，精確定位被采集人臉的二維特征點(diǎn)，將二維人臉特征信息加入平均三維人臉模型中，合成三維人臉模型；云平臺數(shù)據(jù)中心針對人臉的局部紋理特征進(jìn)行快速編碼，生成人臉的特征庫，實(shí)現(xiàn)對不同的人臉進(jìn)行對比和識別。
3.如權(quán)利要求2所述的一種基于云平臺的智慧城市物聯(lián)系統(tǒng)，其特征在于所述車輛軌跡管理系統(tǒng)包括 在路燈中嵌入RFID射頻的讀頭形成智能路燈，使各個路燈構(gòu)成為一個通信傳輸節(jié)點(diǎn)；在汽車上安裝有帶該汽車車牌信息的傳感標(biāo)簽；帶有傳感標(biāo)簽的目標(biāo)汽車通過智能路燈區(qū)域，被感知將信號傳送到云平臺數(shù)據(jù)中心獲得汽車的位置及行動情況。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于云平臺的智慧城市物聯(lián)系統(tǒng)，包括云平臺數(shù)據(jù)中心；對外設(shè)備連接轉(zhuǎn)換接口，用于連接外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)資源傳遞互通；人臉識別系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對可疑人員的定位和實(shí)時(shí)監(jiān)控；車輛軌跡管理系統(tǒng)，對各種車輛實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過云平臺數(shù)據(jù)中心與警用地理信息系統(tǒng)對接，及時(shí)發(fā)現(xiàn)布控或違章車輛；化工園安全管理與預(yù)警系統(tǒng)，將常見有毒污染物的種類、性質(zhì)、泄漏或排放位置輸入到云平臺數(shù)據(jù)中心，云平臺數(shù)據(jù)中心根據(jù)傳感器技術(shù)的信號定位警報(bào)位置及可能的擴(kuò)散范圍，及時(shí)采取應(yīng)急措施。該智慧城市物聯(lián)系統(tǒng)，基于云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行深度整合，將各個子系統(tǒng)集成于統(tǒng)一平臺，避免重復(fù)建設(shè)，對城市的安全防范、高效管理、環(huán)境保護(hù)有重要作用。
文檔編號G06Q10/08GK102663577SQ201210107590
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者孫浩元, 郭曉樺 申請人:蘇州盛世華安智能科技有限公司