本發(fā)明涉及一種智慧城市體系,更具體的說,本發(fā)明主要涉及一種由物聯(lián)網(wǎng)體系組成的智慧城市體系。
背景技術:
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的飛速發(fā)展帶來全球的信息化浪潮,人類世界智能化的要求和需求也越來越高,自2008年美國IBM公司首次提出“智慧地球”的發(fā)展戰(zhàn)略以來,世界各發(fā)達國家已經(jīng)逐漸意識到智慧城市是人類社會發(fā)展的必然趨勢,并開始大力積極開展智慧城市的建設,我國一些發(fā)達地區(qū)在數(shù)字城市建設基礎上,也開始探索智慧城市的建設,北京、上海、南京等地區(qū)已經(jīng)將智慧城市列為重點課題。目前國內外有關智慧城市的建設和發(fā)展還僅限于信息城市、智能城市的范疇,對智慧城市更深層次的理解還很欠缺,對智慧城市的體系結構尚沒有明確的定論,智慧城市的建設重點和研究焦點目前主要集中在服務和應用方面,沒有完整的智慧城市體系結構?,F(xiàn)有的智慧城市體系,其功能、物理、信息三者的關系不清晰,不明確,沒有系統(tǒng)性,不能正確指導智慧城市建設。因此,需要對智慧城市體系進行深入研究。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的之一在于針對上述不足,提供一種智慧城市體系,以期望解決現(xiàn)有技術中智慧城市體系沒有完整的體系結構的問題,同時,解決現(xiàn)有技術中功能、信息、物理關系不清晰的問題。本發(fā)明著重從智慧城市體系的結構應該實現(xiàn)怎樣的功能,和智慧城市怎樣通過功能、信息、物理的清晰關系來實現(xiàn)這些功能這兩個方面來進行詳細的闡述和說明。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:
智慧城市體系由至少一個智慧城市子體系組成;
所述智慧城市體系包括功能體系,物理體系和信息體系;
功能體系是功能表現(xiàn)的形式,信息體系是功能實現(xiàn)的方式,物理體系是為功能實現(xiàn)提供物理支撐的載體;
所述的功能體系是五平臺結構,分別是:對象平臺、傳感網(wǎng)絡平臺、管理平臺、服務平臺和用戶平臺;所述的物理體系是五層結構,分別是:對象層、傳感網(wǎng)絡層、管理層、服務層和用戶層;所述的信息體系是五域結構,分別是:對象域、傳感域、管理域、服務域和用戶域;
功能體系中每一平臺功能的實現(xiàn)都有對應的物理體系中物理實體的支撐和信息體系中信息的運行;
功能體系的對象平臺對應物理體系中的對象層,對應信息體系中的對象域;功能體系的傳感網(wǎng)絡平臺對應物理體系中的傳感網(wǎng)絡層,對應信息體系中的傳感域;功能體系的管理平臺對應物理體系中的管理層,對應信息體系中的管理域;功能體系的服務平臺對應物理體系中的服務層,對應信息體系中的服務域;功能體系的用戶平臺對應物理體系中的用戶層,對應信息體系中的用戶域。
在本發(fā)明中,對象平臺的功能是實現(xiàn)感知和控制,由感知設備感知到感知信息,實現(xiàn)感知功能,通過物聯(lián)網(wǎng)體系的運行,經(jīng)傳感網(wǎng)絡平臺、管理平臺和服務平臺傳輸至用戶,用戶將感知信息轉換為控制信息后,再經(jīng)服務平臺、管理平臺、傳感網(wǎng)絡平臺傳輸至對象平臺的控制設備,由控制設備執(zhí)行控制,形成閉環(huán)的信息結構。閉環(huán)的信息結構,保證智慧城市體系中感知和控制的有效。
本發(fā)明中的傳感網(wǎng)絡平臺的功能是實現(xiàn)對象平臺和管理平臺之間的相互通信,感知設備的通信模塊將感知設備獲得的感知信息發(fā)送到物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關,物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關再通過公共網(wǎng)絡將感知信息傳輸至運營商通信服務器,從而完成感知信息在傳感網(wǎng)絡平臺中的通信;運營商通信服務器通過公共網(wǎng)絡發(fā)送控制信息到物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關,物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關再將控制信息發(fā)送到控制設備的通信模塊,完成控制信息在傳感網(wǎng)絡平臺中的通信。在信息的傳遞過程中,需要保證信息的安全性。安全性是指信息運行過程中所有環(huán)節(jié)的安全,包含信息自身的安全,信息運行過程的安全,信息交換節(jié)點的安全。
本發(fā)明中的管理平臺對智慧城市體系中的信息進行處理、存儲、分類、標識解析,實現(xiàn)管理功能,為服務體系提供支撐,是整個智慧城市體系的綜合管理平臺;
管理平臺在信息結構中對應管理域,包括感知信息管理系統(tǒng)和控制信息管理系統(tǒng),在物理結構中對應運營商管理服務器及與服務器相連的各種設施,是信息結構中的感知信息管理系統(tǒng)和控制信息管理系統(tǒng)的載體。
本發(fā)明中的服務平臺是向用戶提供服務,實現(xiàn)服務功能的平臺,包括政府公共服務平臺、社會公共網(wǎng)絡服務平臺、運營商服務平臺;
其服務內容包括公共服務和運營商服務;公共服務主要由政府公共服務平臺、社會公共網(wǎng)絡服務平臺提供,運營商服務主要由運營商服務平臺提供。
智慧城市服務平臺在信息結構中對應服務域,在物理結構中對應三個部分的內容,一是社會公共網(wǎng)絡服務器,二是政府服務器,三是運營商服務平臺服務器。
本發(fā)明中的用戶平臺的功能是實現(xiàn)用戶享受物聯(lián)網(wǎng)體系服務的平臺,用戶利用各種用戶端,通過人機交互,實現(xiàn)自身需求的輸出并享受整個物聯(lián)網(wǎng)體系的服務。用戶平臺是智慧城市體系中直接面向用戶的平臺,用戶通過用戶平臺發(fā)出控制信息,通過智慧城市體系中的信息運行,最終控制信息傳輸?shù)綄ο笃脚_,實現(xiàn)對對象的控制,滿足用戶的需求。
本發(fā)明的智慧城市體系的另一個重要組成是物理體系,物理體系包括對象層、傳感網(wǎng)絡層、管理層、服務層和用戶層。智慧城市體系主要是通過各物理層的架構以及他們之間的相互連接關系,才形成智慧城市完整的物理體系結構,從而支撐了智慧城市信息的完整運行,最終實現(xiàn)智慧城市的功能。
其中對象層是智慧城市中所有對象信息承載實體所在的層,是智慧城市物理體系的基礎,指感知設備的感知單元和控制設備的控制單元,具有感知功能和控制功能;所述感知設備和控制設備可以是共同完成感知和控制的同一設備,也可以是分別完成感知和控制的不同的兩種設備。
傳感網(wǎng)絡層包括感知設備的通信模塊和控制設備的通信模塊、物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關、公用網(wǎng)絡以及運營商的通信服務器,通過感知設備的通信模塊和控制設備的通信模塊與物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關、公用網(wǎng)絡、運營商通信服務器組成的傳感網(wǎng)絡實現(xiàn)與運營商管理服務器的相互通信;
管理層的核心是服務器,包括運營商管理服務器及其它相關設施;
服務層包括政府服務器、社會公共網(wǎng)絡服務器和運營商服務平臺服務器;
用戶層是為用戶平臺的功能提供物理支撐的設施,主要包括各種終端設施,如移動通信終端、專用終端、互聯(lián)網(wǎng)終端或無線局域網(wǎng)終端。用戶主要通過這些終端設施,才能完成信息的接收和發(fā)送。
本發(fā)明的智慧城市體系的另一個重要組成是信息體系,信息體系的功能是實現(xiàn)智慧城市體系中信息的運行;沒有信息的運行,那么智慧城市體系的任何功能都無法實現(xiàn)。
在信息體系中,位于最底層的是對象域。對象域中的信息包括感知信息和控制信息,感知信息是源自于信息源,控制信息是經(jīng)過智慧城市體系后,下發(fā)的控制信息。
信息體系中的傳感域是智慧城市中各種通信信息的集合,包括感知通信信息和控制通信信息,感知通信信息是對對象域上傳的感知信息進行通信的信息,控制通信信息是對經(jīng)過智慧城市體系后,下發(fā)的控制信息進行通信的信息。
信息體系中的管理域是智慧城市中運營商綜合管理系統(tǒng),包括感知信息管理系統(tǒng)和控制信息管理系統(tǒng),管理域是智慧城市有序運行的信息保障;
信息體系中的服務域是智慧城市中各種服務信息的集合,包括感知服務信息和控制服務信息;感知服務信息由公共感知服務系統(tǒng)、政府感知服務系統(tǒng)、運營商感知服務系統(tǒng)提供,控制服務信息由運營商控制服務系統(tǒng)提供;
信息體系中的用戶域包括各種相關的用戶信息。
由于智慧城市是一個非常復雜的體系,包括很多個不同級別的智慧城市子體系。在對智慧城市體系的結構進行說明的基礎上,為了便于實現(xiàn)智慧城市功能,方便理解,也需要對智慧城市子體系進行說明。
智慧城市子體系,可以分為不同級別,上一級的智慧城市子體系由至少一個下一級的智慧城市子體系和/或至少一個物聯(lián)網(wǎng)體系組成,最下一級的智慧城市子體系,是由至少一個物聯(lián)網(wǎng)體系組成。也就是說,智慧城市子體系,最終是由物聯(lián)網(wǎng)體系組成的。
在智慧城市子體系之間,存在并列、交叉、包含的幾種形式,在同一級別的智慧城市子體系之間,是并列或交叉的關系,在不同級別的智慧城市子體系之間,存在并列或交叉或包含的關系,交叉或包含,最終體現(xiàn)在智慧城市子體系之間具有共享信息。
所述智慧城市子體系和物聯(lián)網(wǎng)體系,也包括功能體系、物理體系和信息體系;
功能體系是智慧城市子體系或物聯(lián)網(wǎng)功能表現(xiàn)的形式,信息體系是智慧城市子體系或物聯(lián)網(wǎng)功能實現(xiàn)的方式,物理體系是為智慧城市子體系或物聯(lián)網(wǎng)功能實現(xiàn)提供物理支撐的載體;
功能體系是五平臺結構,分別是:對象平臺、傳感網(wǎng)絡平臺、管理平臺、服務平臺和用戶平臺;所述的物理體系是五層結構,分別是:對象層、傳感網(wǎng)絡層、管理層、服務層和用戶層;所述的信息體系是五域結構,分別是:對象域、傳感域、管理域、服務域和用戶域;
功能體系中每一平臺功能的實現(xiàn)都有對應的物理體系中物理實體的支撐和信息體系中信息的運行;
功能體系的對象平臺對應物理體系中的對象層,對應信息體系中的對象域;功能體系的傳感網(wǎng)絡平臺對應物理體系中的傳感網(wǎng)絡層,對應信息體系中的傳感域;功能體系的管理平臺對應物理體系中的管理層,對應信息體系中的管理域;功能體系的服務平臺對應物理體系中的服務層,對應信息體系中的服務域;功能體系的用戶平臺對應物理體系中的用戶層,對應信息體系中的用戶域。
在智慧城市體系中,智慧城市體系具有開放性,功能體系中的對象平臺、傳感網(wǎng)絡平臺、管理平臺、服務平臺、用戶平臺分別包括多個對象分平臺、傳感網(wǎng)絡分平臺、管理分平臺、服務分平臺、用戶分平臺。
所述多個對象分平臺共同組成智慧城市對象平臺,共同展現(xiàn)出智慧城市的全面感知和控制功能;所述對象分平臺分為不同級別的對象分平臺,上一級的對象分平臺由至少一個下一級的對象分平臺和/或至少一個單一物聯(lián)網(wǎng)體系的對象平臺組成,最下一級的對象分平臺由至少一個單一物聯(lián)網(wǎng)體系的對象平臺組成;
所述智慧城市功能體系中的各分平臺之間,存在并列、包含的形式,在同一級別的分平臺之間,是并列的關系,在不同級別的分平臺之間,存在并列或交叉或包含的關系,交叉和包含,最終體現(xiàn)在分平臺之間具有共享信息。
所述多個傳感網(wǎng)絡分平臺共同組成智慧城市傳感網(wǎng)絡平臺,實現(xiàn)智慧城市體系中對象平臺與管理平臺之間感知信息和控制信息的通信;所述傳感網(wǎng)絡分平臺分為不同級別的傳感網(wǎng)絡分平臺,上一級的傳感網(wǎng)絡分平臺由至少一個下一級的傳感網(wǎng)絡分平臺和/或至少一個單一物聯(lián)網(wǎng)體系的傳感網(wǎng)絡平臺組成,最下一級的傳感網(wǎng)絡分平臺由至少一個單一物聯(lián)網(wǎng)體系的傳感網(wǎng)絡平臺組成;
所述多個管理分平臺共同組成智慧城市管理平臺,實現(xiàn)智慧城市體系中城市綜合管理;所述管理分平臺分為不同級別的管理分平臺,上一級的管理分平臺由至少一個下一級的管理分平臺和/或至少一個單一物聯(lián)網(wǎng)體系的管理平臺組成,最下一級的管理分平臺由至少一個單一物聯(lián)網(wǎng)體系的管理平臺組成;
所述多個服務分平臺共同組成智慧城市服務平臺,實現(xiàn)智慧城市服務功能;所述服務分平臺分為不同級別的服務分平臺,上一級的服務分平臺由至少一個下一級的服務分平臺和/或至少一個單一物聯(lián)網(wǎng)體系的服務平臺組成,最下一級的服務分平臺由至少一個單一物聯(lián)網(wǎng)體系的服務平臺組成;
所述多個用戶分平臺共同組成智慧城市用戶平臺,實現(xiàn)智慧城市為用戶提供服務的功能;所述用戶分平臺分為不同級別的用戶分平臺,上一級的用戶分平臺由至少一個下一級的用戶分平臺和/或至少一個單一物聯(lián)網(wǎng)體系的用戶平臺組成,最下一級的用戶分平臺由至少一個單一物聯(lián)網(wǎng)體系的用戶平臺組成。
本發(fā)明中,智慧城市功能體系,處于最底層的對象平臺是功能體系結構的起點,對整個功能體系結構起支撐作用;傳感網(wǎng)絡平臺是功能體系結構中對象平臺和管理平臺連接的橋梁;管理平臺則是整個功能體系的中心,決定著智慧城市功能的實現(xiàn);管理平臺之上是服務平臺,服務平臺在保證智慧城市子體系的私密性的同時,實現(xiàn)了智慧城市各子體系間的信息共享和交換;服務平臺之上則是用戶平臺,用戶平臺為智慧城市的用戶實現(xiàn)人機互動提供了保障。智慧城市功能體系的正常運轉就是在對象平臺、傳感網(wǎng)絡平臺、管理平臺、服務平臺、用戶平臺這五大平臺的有機結合、密切配合下完成的。同時,智慧城市體系作為一個復雜的社會性的體系,其最基礎的組成都是物聯(lián)網(wǎng)體系,物聯(lián)網(wǎng)體系是智慧城市最基礎的組成單元。智慧城市功能的實現(xiàn),是通過最基礎的無數(shù)個物聯(lián)網(wǎng)體系共同發(fā)揮作用、有機結合最終完成的。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的有益效果之一是:對智慧城市體系進行了詳細的劃分,將智慧城市體系從功能體系、物理體系和信息體系三個維度,對智慧城市應實現(xiàn)哪些功能,以及如何實現(xiàn)這些功能進行了準確的描述。通過這些技術特征的設置,能夠構建一個體系清楚、功能明確、硬件匹配、信息流轉清晰的智慧城市體系,為智慧城市的最終實現(xiàn)提供基礎模型保障,應用范圍廣泛。
而且本發(fā)明的智慧城市體系結構,能夠實現(xiàn)信息的有效性、安全性、私密性、開放性。在智慧城市體系中,通過信息運行形成了一個完整的閉環(huán),保證了感知信息和控制信息的完整運行,體現(xiàn)了感知信息和控制信息運行的有效性;安全性是指信息運行過程中所有環(huán)節(jié)的安全,包含信息自身的安全,信息運行過程的安全,信息交換節(jié)點的安全;整個智慧城市體系中,無論是對象平臺中感知信息的來源,還是用戶平臺中控制信息的發(fā)出,信息本身,以及信息在不同平臺之間的運行,都能夠保證信息的安全。信息的私密性,是指通過在服務平臺建立私密通道,實現(xiàn)運營商和用戶之間的私密通信,保證信息的私密性;另外,在智慧城市體系中,智慧城市子體系或物聯(lián)網(wǎng)體系與政府公共服務平臺和社會公共網(wǎng)絡服務平臺之間有信息交換和共享,信息具有開放性。
附圖說明
圖1為智慧城市體系結構示意圖;
圖2為智慧城市功能體系結構示意圖;
圖3智慧城市對象分平臺;
圖4智慧城市傳感網(wǎng)絡分平臺;
圖5智慧城市管理分平臺;
圖6智慧城市服務分平臺;
圖7智慧城市用戶分平臺;
圖8智慧城市物理體系結構示意圖;
圖9智慧城市物理實體示意圖;
圖10智慧城市信息體系結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
如附圖1所示,一種智慧城市體系,由至少一個智慧城市子體系組成;
所述智慧城市體系包括功能體系,物理體系和信息體系;
功能體系是功能表現(xiàn)的形式,信息體系是功能實現(xiàn)的方式,物理體系是為功能實現(xiàn)提供物理支撐的載體;
所述的功能體系是五平臺結構,分別是:對象平臺、傳感網(wǎng)絡平臺、管理平臺、服務平臺和用戶平臺;所述的物理體系是五層結構,分別是:對象層、傳感網(wǎng)絡層、管理層、服務層和用戶層;所述的信息體系是五域結構,分別是:對象域、傳感域、管理域、服務域和用戶域;
功能體系中每一平臺功能的實現(xiàn)都有對應的物理體系中物理實體的支撐和對應信息體系中信息的運行;
功能體系的對象平臺對應物理體系中的對象層,對應信息體系中的對象域;功能體系的傳感網(wǎng)絡平臺對應物理體系中的傳感網(wǎng)絡層,對應信息體系中的傳感域;功能體系的管理平臺對應物理體系中的管理層,對應信息體系中的管理域;功能體系的服務平臺對應物理體系中的服務層,對應信息體系中的服務域;功能體系的用戶平臺對應物理體系中的用戶層,對應信息體系中的用戶域。
所述對象平臺的功能是實現(xiàn)感知和控制,由感知設備的感知單元感知到感知信息,實現(xiàn)感知功能,通過智慧城市體系的運行,經(jīng)傳感網(wǎng)絡平臺、管理平臺和服務平臺傳輸至用戶,用戶將感知信息轉換為控制信息后,再經(jīng)服務平臺、管理平臺、傳感網(wǎng)絡平臺傳輸至對象平臺的控制設備,由控制設備的控制單元執(zhí)行控制,形成閉環(huán)的信息結構。
所述的智慧城市傳感網(wǎng)絡平臺的功能是實現(xiàn)對象平臺和管理平臺之間的相互通信,感知設備的通信模塊將感知設備獲得的感知信息發(fā)送到物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關,物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關再通過公共網(wǎng)絡將感知信息傳輸至運營商通信服務器,從而完成感知信息在傳感網(wǎng)絡平臺中的通信;運營商通信服務器通過公共網(wǎng)絡發(fā)送控制信息到物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關,物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關再將控制信息發(fā)送到控制設備的通信模塊,完成控制信息在傳感網(wǎng)絡平臺中的通信。
所述管理平臺對智慧城市體系中的信息進行處理、存儲、分類、標識解析,實現(xiàn)管理功能,為服務體系提供支撐,是整個智慧城市體系的綜合管理平臺;
管理平臺在信息結構中對應管理域,包括感知信息管理系統(tǒng)和控制信息管理系統(tǒng),在物理結構中對應運營商管理服務器及與服務器相連的各種設施,是信息結構中的感知信息管理系統(tǒng)和控制信息管理系統(tǒng)的載體。
所述服務平臺是向用戶提供服務,實現(xiàn)服務功能的平臺,包括政府公共服務平臺、社會公共網(wǎng)絡服務平臺、運營商服務平臺;
其服務內容包括公共服務和運營商服務;
智慧城市服務平臺在信息結構中對應服務域,在物理結構中對應三個部分的內容,一是社會公共網(wǎng)絡服務器,二是政府服務器,三是運營商服務平臺服務器。
所述用戶平臺的功能是實現(xiàn)用戶享受物聯(lián)網(wǎng)體系服務的平臺,用戶利用各種用戶端,通過人機交互,實現(xiàn)自身需求的輸出并享受整個物聯(lián)網(wǎng)體系的服務。
如附圖8所示,物理體系包括對象層、傳感網(wǎng)絡層、管理層、服務層和用戶層,通過各物理層之間的相互連接,形成智慧城市完整的物理體系結構,從而支撐了智慧城市信息的完整運行,最終實現(xiàn)智慧城市的功能;
智慧城市物理實體如附圖9所示,根據(jù)智慧城市物理體系結構,分別介紹如下:
智慧城市是以用戶為中心的各種智慧城市服務子體系組成的,每個服務子體系都是完整的物聯(lián)網(wǎng)五域結構,各種服務子體系圍繞用戶排列在用戶的周圍,根據(jù)信息的不同,將信息由內而外劃分為五層,從而組成智慧城市城市信息體系是以用戶為中心的五域環(huán)狀結構。
物理體系是信息體系信息運行的載體,因此物理體系的結構與信息體系對應。
所述對象層是智慧城市中所有對象信息承載實體所在的層,指感知設備的感知單元和控制設備的控制單元,具有感知功能和控制功能;所述感知設備和控制設備可以是共同完成感知和控制的同一設備,也可以是分別完成感知和控制的不同的兩種設備。
所述傳感網(wǎng)絡層包括感知設備的通信模塊和控制設備的通信模塊、物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關、公用網(wǎng)絡以及運營商的通信服務器,通過感知設備的通信模塊和控制設備的通信模塊與物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關、公用網(wǎng)絡、運營商通信服務器組成的傳感網(wǎng)絡實現(xiàn)與運營商管理服務器的相互通信;
所述管理層的核心是服務器,包括運營商管理服務器及其它相關設施;
所述服務層包括政府服務器、社會公共網(wǎng)絡服務器和運營商服務平臺服務器;
用戶層是為用戶平臺的功能提供物理支撐的設施,主要包括各種終端設施,如移動通信終端、專用終端、互聯(lián)網(wǎng)終端或無線局域網(wǎng)終端。
如附圖10所示,信息體系的功能是實現(xiàn)智慧城市體系中信息的運行;
智慧城市是以用戶為中心的各種智慧城市服務子體系組成的,每個服務子體系都是完整的物聯(lián)網(wǎng)五域結構,各種服務子體系圍繞用戶排列在用戶的周圍,根據(jù)信息的不同,將信息由內而外劃分為五層,從而組成智慧城市城市信息體系是以用戶為中心的五域環(huán)狀結構。
所述對象域中的信息包括感知信息和控制信息,感知信息是源自于信息源,控制信息是經(jīng)過智慧城市體系后,下發(fā)的控制信息;
所述傳感域是智慧城市中各種通信信息的集合,包括感知通信信息和控制通信信息,感知通信信息是對對象域上傳的感知信息進行通信的信息,控制通信信息是對經(jīng)過智慧城市體系后,下發(fā)的控制信息進行通信的信息;
所述管理域是智慧城市中運營商綜合管理系統(tǒng),包括感知信息管理系統(tǒng)和控制信息管理系統(tǒng),管理域是智慧城市有序運行的信息保障;
所述服務域是智慧城市中各種服務信息的集合,包括感知服務信息和控制服務信息;感知服務信息由公共感知服務系統(tǒng)、政府感知服務系統(tǒng)、運營商感知服務系統(tǒng)提供,控制服務信息由運營商控制服務系統(tǒng)提供;
所述用戶域包括各種相關的用戶信息。
所述智慧城市子體系,可以分為不同級別的智慧城市子體系,上一級的智慧城市子體系由至少一個下一級的智慧城市子體系和/或至少一個物聯(lián)網(wǎng)體系組成,最下一級的智慧城市子體系,是由至少一個物聯(lián)網(wǎng)體系組成。
從附圖2、8、10也可以看出,智慧城市體系,無論是智慧城市功能體系、智慧城市物理體系和智慧城市信息體系,其組成的最小單元都是物聯(lián)網(wǎng)體系中對應的物聯(lián)網(wǎng)體系的功能體系、物聯(lián)網(wǎng)體系的物理體系和物聯(lián)網(wǎng)體系的信息體系。這也反映了物聯(lián)網(wǎng)體系在智慧城市體系中的基礎地位和作用。
所述智慧城市子體系之間,存在并列、交叉、包含的幾種形式,在同一級別的智慧城市子體系之間,是并列或交叉的關系,在不同級別的智慧城市子體系之間,存在并列或交叉或包含的關系,交叉或包含,最終體現(xiàn)在智慧城市子體系之間具有共享信息。
所述物聯(lián)網(wǎng)體系,也包括功能體系、物理體系和信息體系;
功能體系是物聯(lián)網(wǎng)功能表現(xiàn)的形式,信息體系是物聯(lián)網(wǎng)功能實現(xiàn)的方式,物理體系是為物聯(lián)網(wǎng)功能實現(xiàn)提供物理支撐的載體;
所述的功能體系是五平臺結構,分別是:對象平臺、傳感網(wǎng)絡平臺、管理平臺、服務平臺和用戶平臺;所述的物理體系是五層結構,分別是:對象層、傳感網(wǎng)絡層、管理層、服務層和用戶層;所述的信息體系是五域結構,分別是:對象域、傳感域、管理域、服務域和用戶域;
功能體系中每一平臺功能的實現(xiàn)都有對應的物理體系中物理實體的支撐和信息體系中信息的運行;
功能體系的對象平臺對應物理體系中的對象層,對應信息體系中的對象域;功能體系的傳感網(wǎng)絡平臺對應物理體系中的傳感網(wǎng)絡層,對應信息體系中的傳感域;功能體系的管理平臺對應物理體系中的管理層,對應信息體系中的管理域;功能體系的服務平臺對應物理體系中的服務層,對應信息體系中的服務域;功能體系的用戶平臺對應物理體系中的用戶層,對應信息體系中的用戶域。
所述的智慧城市體系具有開放性,功能體系中的對象平臺、傳感網(wǎng)絡平臺、管理平臺、服務平臺、用戶平臺分別包括多個對象分平臺、傳感網(wǎng)絡分平臺、管理分平臺、服務分平臺、用戶分平臺。
所述多個對象分平臺共同組成智慧城市對象平臺,共同展現(xiàn)出智慧城市的全面感知和控制功能;所述對象分平臺分為不同級別的對象分平臺,上一級的對象分平臺由至少一個下一級的對象分平臺和/或至少一個單一物聯(lián)網(wǎng)體系的對象平臺組成,最下一級的對象分平臺由至少一個單一物聯(lián)網(wǎng)體系的對象平臺組成;
所述多個傳感網(wǎng)絡分平臺共同組成智慧城市傳感網(wǎng)絡平臺,實現(xiàn)智慧城市體系中對象平臺與管理平臺之間感知信息和控制信息的通信;所述傳感網(wǎng)絡分平臺分為不同級別的傳感網(wǎng)絡分平臺,上一級的傳感網(wǎng)絡分平臺由至少一個下一級的傳感網(wǎng)絡分平臺和/或至少一個單一物聯(lián)網(wǎng)體系的傳感網(wǎng)絡平臺組成,最下一級的傳感網(wǎng)絡分平臺由至少一個單一物聯(lián)網(wǎng)體系的傳感網(wǎng)絡平臺組成;
所述多個管理分平臺共同組成智慧城市管理平臺,實現(xiàn)智慧城市體系中城市綜合管理;所述管理分平臺分為不同級別的管理分平臺,上一級的管理分平臺由至少一個下一級的管理分平臺和/或至少一個單一物聯(lián)網(wǎng)體系的管理平臺組成,最下一級的管理分平臺由至少一個單一物聯(lián)網(wǎng)體系的管理平臺組成;
所述多個服務分平臺共同組成智慧城市服務平臺,實現(xiàn)智慧城市服務功能;所述服務分平臺分為不同級別的服務分平臺,上一級的服務分平臺由至少一個下一級的服務分平臺和/或至少一個單一物聯(lián)網(wǎng)體系的服務平臺組成,最下一級的服務分平臺由至少一個單一物聯(lián)網(wǎng)體系的服務平臺組成;
所述多個用戶分平臺共同組成智慧城市用戶平臺,實現(xiàn)智慧城市為用戶提供服務的功能;所述用戶分平臺分為不同級別的用戶分平臺,上一級的用戶分平臺由至少一個下一級的用戶分平臺和/或至少一個單一物聯(lián)網(wǎng)體系的用戶平臺組成,最下一級的用戶分平臺由至少一個單一物聯(lián)網(wǎng)體系的用戶平臺組成。
從附圖2-7可以看出,物聯(lián)網(wǎng)體系是組成智慧城市體系的最基礎單元。物聯(lián)網(wǎng)體系之間也存在有機結合的情況。首先是多個物聯(lián)網(wǎng)體系之間形成最小級別的智慧城市子體系,多個最小級別的智慧城市子體系之間又形成上一級別的智慧城市子系統(tǒng),以此類推,最終形成整個智慧城市體系。
本發(fā)明中,智慧城市功能體系,處于最底層的對象平臺是功能體系結構的起點,對整個功能體系結構起支撐作用;傳感網(wǎng)絡平臺是功能體系結構中對象平臺和管理平臺連接的橋梁;管理平臺則是整個功能體系的中心,決定著智慧城市功能的實現(xiàn);管理平臺之上是服務平臺,服務平臺在保證智慧城市子體系的私密性的同時,實現(xiàn)了智慧城市各子體系間的信息共享和交換;服務平臺之上則是用戶平臺,用戶平臺為智慧城市的用戶實現(xiàn)人機互動提供了保障。智慧城市功能體系的正常運轉就是在對象平臺、傳感網(wǎng)絡平臺、管理平臺、服務平臺、用戶平臺這五大平臺的有機結合、密切配合下完成的。
智慧城市的功能體系從總體的角度揭示了智慧城市功能實現(xiàn)的全過程,而智慧城市功能的實現(xiàn)需要智慧城市中的基礎設施來予以支撐,比如對象平臺的感知、控制功能需要具有感知和控制功能的智能傳感設備才得以實現(xiàn),傳感網(wǎng)絡平臺的通信功能需要通信服務器等才得以實現(xiàn),管理平臺的管理功能則需要管理服務器等設備才得以實現(xiàn),用戶平臺完成人機交互等功能則需要各種具有應用功能的APP、軟件等才得以實現(xiàn)。所有這些用以實現(xiàn)智慧城市智慧功能的基礎設施統(tǒng)稱為物理實體。智慧城市功能體系中不同平臺功能的實現(xiàn)需要不同類型的物理實體的支撐,根據(jù)智慧城市的功能體系結構,則構建出相適應的智慧城市的物理體系結構,即為:對象層、傳感網(wǎng)絡層、管理層、服務層及用戶層。
其中,對象層的物理實體用以實現(xiàn)對象平臺的感知、控制功能,故對象層的物理實體是具有感知和控制功能的智能物體,統(tǒng)稱為感知控制系統(tǒng)。對象層的物理實體涵蓋了智慧城市中實現(xiàn)其智慧功能的各個領域,智慧城市中各個領域都有各自領域實現(xiàn)感知、控制功能的物理實體。智慧城市功能體系中與對象平臺相連接的是傳感網(wǎng)絡平臺,對應的,其物理體系中與對象層相連接的是傳感網(wǎng)絡層,傳感網(wǎng)絡層包含了各種各樣用以傳遞信息的通信設備,通過這些設備實現(xiàn)了傳感網(wǎng)絡平臺的通信功能。傳感網(wǎng)絡層是對象層信息傳輸?shù)牡谝坏狸P卡,傳感網(wǎng)絡層通信設備能夠接收、存儲、轉發(fā)大流量信息;另一方面,由于通信設備接收的信息需要進一步傳輸?shù)狡渌麑?,則通信設備具備通信協(xié)議轉換的功能。智慧城市功能體系中傳感網(wǎng)絡平臺的上層結構是管理平臺,對應的,其物理體系中傳感網(wǎng)絡層的上一層是管理層。管理層具備為管理平臺實現(xiàn)業(yè)務管理功能的各種設施,這些設施主要指各種管理服務器,這些管理服務器由各種硬件和軟件系統(tǒng)組成。管理服務器主要由智慧城市的各個功能領域的運營商進行運維管控。管理層的管理服務器是智慧城市功能體系功能實現(xiàn)的必要支撐。物理體系中的服務層與功能體系的服務平臺相對應,處于管理層之上,對應的服務層需要實現(xiàn)這兩方面功能的物理實體,即服務層的物理實體包括社會公共網(wǎng)絡服務器,政府服務器和運營商服務平臺服務器。用戶平臺是保障智慧城市中實現(xiàn)人機交互的平臺,其功能的實現(xiàn)是依靠物理體系中的用戶層結構實現(xiàn)的,用戶層位于服務層之上,用戶層對應的物理實體是支撐用戶接入、使用智慧城市服務的交互設備。從通信接入方式角度,用戶層的物理實體包括移動通信終端、互聯(lián)網(wǎng)終端、專網(wǎng)終端、無線局域網(wǎng)終端等。因為智慧城市的用戶包括了智慧城市生活的個人、城市的建設者及城市的管理者。因此不同的用戶可能使用不同的物理實體。
智慧城市功能體系為五平臺結構,每個平臺分別對應一個功能,五平臺相互聯(lián)結,共同完成智慧城市的智慧功能。智慧城市的物理體系是智慧城市功能體系的支撐,沒有物理體系,智慧城市的功能就無法實現(xiàn),根據(jù)智慧城市的五平臺功能體系,將智慧城市的物理體系劃分為五大物理層結構,物理層與功能體系的平臺呈一一對應的關系,每一物理層支撐對應功能體系的平臺的功能實現(xiàn),因為各功能體系的平臺存在相互聯(lián)結、相互依存的關系,因此各物理層也不可能相互獨立,各物理層間存在相互作用的關系,各物理層的相互作用主要是依靠各物理層的信息流轉得以實現(xiàn)的。各物理層均存在信息流動的接口,信息在各物理層的流轉,為各物理層的相互聯(lián)結、相互對話創(chuàng)造了條件。智慧城市中,正是由于信息在各物理層的流轉,才實現(xiàn)了智慧城市各功能領域的物理實體廣泛地聯(lián)結功能,進而才實現(xiàn)了智慧城市的深度分析及準確控制??梢哉f,智慧城市中信息的運行讓物理實體變得“鮮活”起來,只有信息的運行,物理實體才具有相應的價值與意義,因此,通過智慧城市的物理體系構建信息體系是智慧城市體系建設中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。
智慧城市的物理體系為五層體系結構,從下到上依次是:對象層、傳感網(wǎng)絡層、管理層、服務層、用戶層。據(jù)此得到智慧城市的信息體系為五域結構,從下到上依次是:對象域、傳感域、管理域、服務域、用戶域。智慧城市信息體系的五域結構與物理體系的五層結構呈一一對應的關系。對象域對應對象層,傳感域對應傳感網(wǎng)絡層,管理域對應管理層,服務域對應服務層,用戶域對應用戶層。智慧城市既要實現(xiàn)全面感知,又要實現(xiàn)精確控制,因此智慧城市需要兩種形式的信息,一是感知信息,一是控制信息。感知信息是對象層的感知系統(tǒng)感知的各種信息,如:家居領域中安裝了傳感裝置的家電設備,感知的光亮、電流、室內溫度、濕度等信息;能源領域的智能氣表、水表等感知的流量、壓力、磁環(huán)境、地震等信息;安裝了GPRS的汽車感知的地理位置等信息……控制信息是用戶層為了執(zhí)行相應的控制而發(fā)出的控制信息,如:家居領域中,控制家電開關、控制空調冷熱、控制冰箱溫度、控制窗簾開閉等控制信息;能源領域中控制天然氣表、水表開關閥,控制天然氣表、水表發(fā)出報警提示等控制信息;對象域與用戶域是智慧城市信息體系結構的兩極,其中,對象域是感知信息發(fā)出的起點,是控制信息接收的終點;用戶域是感知信息接收的終點,是控制信息發(fā)出的起點。由此可知,在智慧城市的信息體系中,感知信息的運行始于對象域,依次經(jīng)過傳感域、管理域、服務域,最終到達用戶域;控制信息的運行始于用戶域,依次經(jīng)過服務域、管理域、傳感域,最終到達對象域。所以,在信息體系中,信息的運行形成一個閉環(huán),在這個閉環(huán)中,從下到上是感知信息的運行,自上而下是控制信息的運行。
建設智慧城市的終極目標是充分發(fā)揮智慧城市的功能,為人類提供服務。故功能體系是智慧城市體系建設的中心,智慧城市體系建設必須以功能體系建設為出發(fā)點和落腳點。智慧城市功能的實現(xiàn)必須依靠物理實體的支撐,沒有物理實體的搭建,智慧城市的功能體系建設就僅僅是空談,因此物理體系是智慧城市功能體系建設的基礎。物理體系中,物理實體要實現(xiàn)其運行,必須具備信息在各物理實體間的流轉功能,沒有信息在物理實體間的流轉,任憑物理體系具備多么豐富、完善的物理實體,依然不能實現(xiàn)智慧城市的功能,所以信息體系亦是智慧城市體系建設中不可或缺的重要組成部分。因此,智慧城市體系包括:功能體系、物理體系、信息體系。智慧城市體系中的功能體系、物理體系、信息體系三者缺一不可,功能體系是其中心,為智慧城市的頂層設計指明了方向,因此功能體系位于智慧城市體系的中心位置,而物理體系中的物理實體為智慧城市功能的實現(xiàn)提供了支撐,信息體系中信息的運行為智慧城市功能的實現(xiàn)提供了途徑,因此物理體系和信息體系緊緊圍繞于功能體系,位于功能體系的兩側。智慧城市的功能體系是五平臺結構,分別是:對象平臺、傳感網(wǎng)絡平臺、管理平臺、服務平臺和用戶平臺;智慧城市的物理體系是五層結構,分別是:對象層、傳感網(wǎng)絡層、管理層、服務層和用戶層;智慧城市的信息體系是五域結構,分別是:對象域、傳感域、管理域、服務域和用戶域。由于功能體系中五大平臺的每一平臺具有各自的平臺功能,故每一平臺功能的實現(xiàn)都應有對應的物理實體的支撐和對應信息域中信息的運行。因此,在智慧城市的體系結構圖中,功能體系的對象平臺對應物理體系中的對象層,對應信息體系中的對象域;功能體系的傳感網(wǎng)絡平臺對應物理體系中的傳感網(wǎng)絡層,對應信息體系中的傳感域;功能體系的管理平臺對應物理體系中的管理層,對應信息體系中的管理域;功能體系的服務平臺對應物理體系中的服務層,對應信息體系中的服務域;功能體系的用戶平臺對應物理體系中的用戶層,對應信息體系中的用戶域。
如附圖2所示,智慧城市的功能體系結構,是由多個物聯(lián)網(wǎng)功能體系結構有機結合完成的。由于智慧城市是一個龐大而復雜的體系,因此不可能僅僅依靠一個互聯(lián)網(wǎng)體系完成智慧城市所有的功能,因此單個的物聯(lián)網(wǎng)功能體系結構就組成了智慧城市功能體系結構的基礎。其中,物聯(lián)網(wǎng)功能體系結構在組成智慧城市功能體系結構時,有些物聯(lián)網(wǎng)功能體系結構之間是并列的關系,如附圖2中的物聯(lián)網(wǎng)1和物聯(lián)網(wǎng)a,有些物聯(lián)網(wǎng)功能體系結構本身就是有機結合的關系,如物聯(lián)網(wǎng)2和3。這也反映出智慧城市功能體系結構的復雜性。但是從整體上考慮,將智慧城市功能體系結構也分為五大平臺:對象平臺、傳感網(wǎng)絡平臺、管理平臺、服務平臺、用戶平臺,是合理而科學的。
下面對智慧城市功能體系的平臺及相關分平臺進行更詳細的論述。
一、對象平臺
智慧城市對象平臺是智慧城市中的萬物與物聯(lián)網(wǎng)體系發(fā)生關聯(lián)的界面。對象平臺的功能是實現(xiàn)感知和控制,由感知設備的感知單元感知到感知信息,實現(xiàn)感知功能,通過物聯(lián)網(wǎng)體系的運行,經(jīng)傳感網(wǎng)絡平臺、管理平臺和服務平臺傳輸至用戶,用戶將感知信息轉換為控制信息后,再經(jīng)服務平臺、管理平臺、傳感網(wǎng)絡平臺傳輸至控制設備,由控制設備的控制單元執(zhí)行控制,從而形成閉環(huán)的信息結構。一切具有感知和控制功能的事物都可以作為對象,對象可以是人,可以是物,也可以是人和物的組合,對象可以是某個個體,也可以是若干個體組成的集合,可以是某一類個體,可以是若干個體組成的物聯(lián)網(wǎng)。
一般地,對象平臺的感知功能是由感知設備的感知單元來實現(xiàn)的,控制功能是由控制設備的控制單元實現(xiàn)的。感知設備和控制設備可以自動實現(xiàn)自我控制,也可以根據(jù)接收的控制信息實現(xiàn)控制。當對象為智能物體時,感知功能和控制功能是通過其中的感知單元和控制單元來實現(xiàn);當對象是人時,感知功能和控制功能是通過人體的感知器官及控制神經(jīng)來實現(xiàn);當對象是人和物的組合或人的群體時,感知和控制功能是通過人與人之間的交流來實現(xiàn)。
實現(xiàn)的技術方式:
對象平臺的主要功能是實現(xiàn)感知與控制,感知和控制功能都是通過各自的感知設備和控制設備來實現(xiàn),感知設備的感知單元感知到感知信息,由通信模塊傳輸至傳感網(wǎng)絡平臺,當傳感網(wǎng)絡平臺下發(fā)控制信息時,控制設備的通信模塊接收到控制信息,由控制設備的控制單元執(zhí)行控制。
1)感知功能
對象平臺的感知功能是物聯(lián)網(wǎng)存在的前提,沒有感知信息,物聯(lián)網(wǎng)無從談起,更無法運轉。物聯(lián)網(wǎng)的感知功能是通過各種感知技術來實現(xiàn)感知功能,不同類型的感知信息所需要的感知設備或感知技術是不一樣的,根據(jù)感知信息的類型差別,感知功能包括IP音視頻信息的感知和非IP音視頻信息的感知,其中IP音視頻信息的感知主要是指通過攝像頭感知的信息,大部分感知信息為非IP音視頻信息。如標簽讀寫、位置采集、射頻識別、二維碼掃描以及包括壓力傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、液位傳感器、力傳感器、加速度傳感器、轉矩傳感器等測量各種物理量的感知設備。
對象平臺是物聯(lián)網(wǎng)體系獲取外界信息的入口,對象平臺的感知功能是對象平臺獲取感知信息的重要手段,因而感知技術的水平?jīng)Q定對象平臺感知信息的全面性,進一步?jīng)Q定物聯(lián)網(wǎng)體系內容的豐富程度。對象平臺的控制功能是對感知信息經(jīng)過整個物聯(lián)網(wǎng)體系運行后所得的控制信息的執(zhí)行。
2)控制功能
一般地,對象平臺的控制功能是由控制設備實現(xiàn)的??刂圃O備可以自動實現(xiàn)自我控制,也可以根據(jù)接收的控制信息實現(xiàn)控制。當對象為智能物體時,控制功能是通過其中的控制單元來實現(xiàn)。智能控制是指不需要外界干涉,能夠自動實現(xiàn)某種控制或自我控制的功能,當對象是人時,控制功能是通過人體的控制神經(jīng)來實現(xiàn);當對象是人和物的組合或人的群體時,控制功能是通過人與人之間的交流來實現(xiàn)。
在智慧城市中,智能控制技術隨處可見,如智能家居中控系統(tǒng),包括環(huán)境照明系統(tǒng),家庭影院影音系統(tǒng),安防監(jiān)控系統(tǒng),公共廣播/背景音樂系統(tǒng),空調系統(tǒng),電動窗簾等一系列家居控制系統(tǒng)的智能集中控制。
二、傳感網(wǎng)絡平臺
顧名思義,傳感網(wǎng)絡平臺的功能就是通信,智慧城市傳感網(wǎng)絡平臺主要是實現(xiàn)對象平臺和管理平臺之間的相互通信。通信是指由一地向另一地進行消息的有效傳遞。在智慧城市中,主要使用的是電話、網(wǎng)絡等電通信的方式。在各種各樣的通信方式中,利用“電信號”來承載消息的通信方法稱為電通信。這種通信將有用的信息無失真、高效率地進行傳輸,同時還要在傳輸過程中將無用信息和有害信息抑制掉,并且還要有存儲、處理、采集及顯示等功能,具有迅速、準確、可靠,而且?guī)缀醪皇軙r間、地點、空間、距離的限制等特點,因而得到了飛速發(fā)展和廣泛應用。
智慧城市的通信目前以電通信為主,利用電信號來承載信息,通過通信網(wǎng)傳輸電信號來實現(xiàn)信息的傳遞。通信網(wǎng)是一種使用交換設備,傳輸設備,由各種通信手段和一定的連接方式將地理上分散的用戶終端設備互連起來實現(xiàn)通信和信息交換的系統(tǒng)。智慧城市的傳感網(wǎng)絡平臺在信息結構中對應傳感域,物理實體包括四部分的內容:感知設備的通信模塊和控制設備的通信模塊、物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關、公共網(wǎng)絡和運營商的通信服務器。物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關不同于現(xiàn)在普通的網(wǎng)關,而是具有智能管理功能的物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關。公共網(wǎng)絡主要是指移動公用網(wǎng)絡、Internet等。傳感網(wǎng)絡平臺實現(xiàn)智慧城市物聯(lián)網(wǎng)體系中對象平臺和管理平臺之間的各種感知信息和控制信息的交互。
智慧城市物聯(lián)網(wǎng)體系的傳感網(wǎng)絡平臺是所有行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)體系的傳感網(wǎng)絡平臺的組合。傳感網(wǎng)絡平臺與對象平臺通過感知設備和控制設備進行連接,與管理平臺通過管理平臺的通信服務器進行連接。感知設備的通信模塊將感知信息發(fā)送至物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關,物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關通過公用網(wǎng)絡將感知信息傳輸至運營商通信服務器。運營商管理平臺對感知信息進行相應的處理后,通過服務平臺傳輸給用戶,用戶發(fā)出控制信息,經(jīng)過服務平臺將控制信息傳輸至運營商通信服務器,由管理平臺對控制信息作出相應處理后通過運營商通信服務器,利用公共網(wǎng)絡傳輸至物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關,物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關對信息進行匯總,分發(fā)傳輸給控制設備的通信模塊,通過控制設備對對象實行控制。
對象平臺上傳來的感知信息包括很多不同類型,如音頻信息、視頻信息、地理信息、數(shù)據(jù)信息、控制信息及其他信息,不同的信息有不同的傳輸接口,各種信息通過各自的接口傳輸至物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關,網(wǎng)關通過采集適配器和數(shù)據(jù)傳輸功能對感知數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)存儲,并進行一些協(xié)議的轉換,路由,應用注冊等,可實現(xiàn)設備配置,標識,狀態(tài)管理,應用管理,性能管理和安全等一些管理功能。網(wǎng)關對信息進行相應的處理后通過互聯(lián)網(wǎng),移動通信網(wǎng),衛(wèi)星通信網(wǎng),PSTN,IP網(wǎng)絡及其他網(wǎng)絡將信息傳輸出去。
三、管理平臺
智慧城市管理平臺對智慧城市體系中的信息進行處理、存儲、分類、標識解析等,實現(xiàn)管理功能,為服務系統(tǒng)提供支撐服務,是整個智慧城市體系的綜合管理平臺。智慧城市管理平臺在信息結構中對應管理域,包括感知信息管理系統(tǒng)和控制信息管理系統(tǒng),在物理結構中對應運營商管理服務器及與服務器相連的各種設施,是信息結構中的感知信息管理系統(tǒng)和控制信息管理系統(tǒng)的載體。運營商管理服務器可以是提供同一種服務的很多個運營商的服務器,很多個提供不同服務的運營商的服務器,也可以是提供某一種具體服務的某一個具體的運營商的服務器。
智慧城市的管理平臺指的不僅僅是管理軟件平臺,而是一個管理體系,是智慧城市運營中使用的有形和無形相結合的管理體系。該平臺最主要的作用就是要充分的發(fā)揮城市資源的利用率,其核心的任務則是對智慧城市物聯(lián)網(wǎng)體系進行綜合管理,包括基礎管理和應用管理,基礎管理是指物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)的運行管理和系統(tǒng)相關后臺數(shù)據(jù)的管理,應用管理是指運營商綜合管理系統(tǒng)對傳感網(wǎng)絡平臺發(fā)送的對象平臺的感知信息和用戶平臺發(fā)送的控制信息進行綜合受理。管理平臺的管理主要體現(xiàn)在對各類信息進行整合、分類、處理等,利用設計好的軟件程序,對感知信息和控制信息進行綜合處理,或完成感知信息與控制信息的轉換。
智慧城市管理平臺通過以下技術方式來實現(xiàn):
物聯(lián)網(wǎng)管理平臺通過對各種感知控制信息、公共服務信息、網(wǎng)絡通信等進行數(shù)據(jù)采集,協(xié)議轉換,數(shù)據(jù)存儲處理,數(shù)據(jù)共享,業(yè)務流程梳理,實現(xiàn)各種專業(yè)系統(tǒng)管理功能,為企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營提供服務,從而實現(xiàn)管理平臺的功能,管理平臺的功能包括基礎管理功能和應用管理功能,其中基礎管理功能包括:信息資源交換、市場資源交換、法規(guī)監(jiān)管、運行維護、公共數(shù)據(jù)的融合、公共數(shù)據(jù)的存儲、公共數(shù)據(jù)的處理、公共數(shù)據(jù)的接入、標識管理服務、地理信息服務、服務管理、用戶服務管理等;應用管理是指和用戶有關的信息的管理,如傳感網(wǎng)絡平臺上傳的感知信息的匯集、標識、解析、處理等管理功能,對用戶通過服務平臺下發(fā)的控制信息進行標識、解析、處理等管理功能。
智慧能源體系中的智慧燃氣子體系中,燃氣公司管理平臺即是智慧燃氣子體系的管理平臺,由燃氣公司管理平臺實現(xiàn)整個智慧燃氣子體系的綜合管理,同樣包含基礎管理和業(yè)務管理?;A管理是指智慧燃氣子體系的運行數(shù)據(jù)管理,及一些相關的后臺處理。業(yè)務管理是指燃氣業(yè)務的綜合管理,包括開戶。例如,當燃氣表表端預存的氣量余額不足時,燃氣表會自動上傳的氣量余額不足的信息,即感知信息,通過傳感網(wǎng)絡平臺傳輸至管理平臺,管理平臺對該感知信息進行標識、解析后,將氣量不足的信息通過服務平臺傳輸至用戶平臺,用戶接收到氣量不足的信息后,作出需要充值的判斷,并通過服務平臺將充值指令及充值金額數(shù)傳輸至管理平臺,管理平臺根據(jù)用戶的充值指令和充值金額數(shù),向表端發(fā)送充值指令,將表端的預購氣量進行累加,完成遠程充值。在這個過程中,燃氣公司管理平臺不僅要對表端感知的余額不足的信息進行解析,處理,轉換成用戶可接受的信息格式,傳輸給用戶,用戶的充值信息也同樣要經(jīng)過燃氣公司管理平臺進行解析,處理,轉換為表端控制模塊可以識別的信息格式,完成對表端的控制。
四、服務平臺
智慧城市服務平臺是向用戶提供服務,實現(xiàn)服務功能的平臺,其服務內容包括公共服務和運營商服務。公共服務是政府主導的,為智慧城市體系提供公共信息資源及數(shù)據(jù)處理服務,如信息資源、市場資源、法規(guī)監(jiān)管、公共數(shù)據(jù)等,運營商服務是由運營商提供的運營商業(yè)務服務。
智慧城市服務平臺在信息結構中對應服務域,包括公共感知服務系統(tǒng)、政府感知服務系統(tǒng)、運營商感知服務系統(tǒng)和運營商控制服務系統(tǒng),在物理結構中對應三個部分的內容,一是社會公共網(wǎng)絡服務器,二是政府服務器,三是運營商服務平臺服務器。運營商服務平臺服務器可以是提供同一種服務的很多個運營商服務平臺服務器,很多個提供不同服務的運營商服務平臺服務器,也可以是提供某一種具體的服務的某一個具體的運營商服務平臺服務器。
實現(xiàn)的技術方式:
服務平臺通過服務總線,對各種基礎服務和資源進行接入、交換、路由,給用戶提供公共服務,是以集成的方式,實現(xiàn)消息、數(shù)據(jù)、事件和服務的互聯(lián)互通。
服務平臺通過服務注冊管理,允許各種基礎服務在服務平臺進行注冊或取消注冊;通過服務傳輸管理為消息、數(shù)據(jù)、事件和服務在平臺和用戶間的交換提供傳輸保障;通過協(xié)議轉換服務對各種類型的數(shù)據(jù)進行轉換,并進行存儲、處理,為用戶提供大數(shù)據(jù)服務。
服務質量管理和服務安全管理實現(xiàn)服務安全認證、鑒權、服務QOS監(jiān)控等,確保服務質量。
智慧城市的服務平臺其實就是大數(shù)據(jù),隨著電子商務、物聯(lián)網(wǎng)、社交網(wǎng)絡等發(fā)展,新的數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)采集技術不斷出現(xiàn),使各行各業(yè)的數(shù)據(jù)類型不斷增多,各種非結構化的數(shù)據(jù)增加了大數(shù)據(jù)的復雜性。
五、用戶平臺
物聯(lián)網(wǎng)用戶平臺的功能是實現(xiàn)用戶享受物聯(lián)網(wǎng)體系服務的平臺,用戶利用各種用戶端,通過人機交互,實現(xiàn)自身需求的輸出并享受整個物聯(lián)網(wǎng)體系的服務。
智慧城市用戶平臺的功能是實現(xiàn)用戶享受智慧城市體系的服務,用戶平臺在信息結構中對應用戶域,在物理結構中對應用戶端。用戶利用各種用戶端,通過人機交互,實現(xiàn)自身需求的輸出并享受整個智慧城市體系的服務。
用戶平臺的用戶,既可以是單獨的個體用戶,也可以是用戶群體,既可以是人,也可以是物,既可以是企業(yè)用戶,也可以是政府用戶,只要是智慧城市體系服務的對象,就是用戶。在信息結構中,用戶泛指所有接受智慧城市體系服務的主體,是一種抽象的概念;在物理結構中,用戶是指具體的用戶,可以是享受同一種服務的很多個用戶,很多個享受不同服務的用戶,享受很多種不同服務的某一個用戶,也可以是享受某一種服務的某一個具體的用戶。
實現(xiàn)的技術方式:
服務平臺通過網(wǎng)絡(如INTERNET,2G/3G/4G,衛(wèi)星網(wǎng)絡,其他網(wǎng)絡)為用戶提供公共服務,服務的信息類型包括音頻、視頻,公共服務,支付,GIS地圖,業(yè)務數(shù)據(jù),設備狀態(tài),網(wǎng)絡拓撲等,用戶通過網(wǎng)頁,專用客戶界面,APP,電腦等方式接收服務信息。
對于智慧城市來說,其用戶群體是非常復雜和多元化的,用戶的需求也涉及到行業(yè)的各個領域。用戶平臺的功能的豐富程度直接決定用戶享受服務的智慧化水平,決定人類被解放的充分程度。通過用戶平臺,可以實現(xiàn)個人賬戶網(wǎng)絡查詢、家用能源遠程控制、智能家居系統(tǒng)遠程控制等功能。
1)個人賬戶網(wǎng)絡查詢
為保證用戶的信息安全以及隱私權,智慧城市中用戶進行各種遠程控制大部分都是需要注冊一個專有賬戶,登錄進入相應的系統(tǒng)才能進行一系列的操作。例如智慧能源中的燃氣用戶,可登錄智慧能源系統(tǒng),進行個人賬戶信息查詢、余額查詢、歷史消費記錄查詢、燃氣價格信息查詢等;智慧城市需要出行的人可以通過打車軟件APP,登錄自己的賬號,查詢附近可用的車輛,以及車輛的相關信息和司機的相關信息,然后根據(jù)自身需要選擇其中一輛,完成叫車程序;智慧醫(yī)療系統(tǒng)中,病人作為用戶時,可通過登錄進入智慧醫(yī)療系統(tǒng),查詢各個科室的醫(yī)生的個人資料、擅長領域、成功案例、預約人數(shù)、出診情況等;醫(yī)生作為用戶時可通過登錄智慧醫(yī)療系統(tǒng)查詢病人的病歷檔案、治療進程、預約信息、在線診療數(shù)據(jù)(血壓、血糖、血脂、脈搏等),簡單并及時掌握病人的信息,以便迅速作出診斷方案。
2)家用能源遠程控制
家用能源包括家庭用水、家庭用電、家庭用氣、家庭供熱四大能源,居民家庭日常生活最不可或缺的就是水電氣熱,因此,家用能源的智慧化是真正造福老百姓的一件事情。在家用智慧能源體系中,人們可以通過用戶平臺對自己家的水、電、氣、熱的使用情況進行相關的查詢以及遠控控制,以家用智慧燃氣體系為例,用戶可以登錄智慧燃氣系統(tǒng),通過用戶平臺查詢燃氣的用量,賬戶余額,并通過用戶平臺的充值系統(tǒng)進行遠程充值,燃氣公司管理平臺接收到用戶的充值信息,向用戶表端發(fā)送控制指令,對氣量余額進行累加,完成充值。又如,某用戶長期出差不在家中,由于長時間沒有使用燃氣,處于戶內安全考慮,智能燃氣表會自動關閥,用戶通過用戶平臺獲取到通過表端感知到的關閥信息,如果需要開閥繼續(xù)使用燃氣,可通過用戶平臺的用戶系統(tǒng)申請開閥,燃氣公司會根據(jù)用戶的請求對表端進行安全確認并開閥。
3)智能家居系統(tǒng)遠程控制
智能家居是智慧城市的一個分支,也是與人們日常生活息息相關,智能家居一般將各種智能控制技術應用到各種家居中,為人提供更智能、更舒適、更便捷的服務。智能家居的智能控制大多時候是不需要經(jīng)過用戶的,而是由智能家居直接根據(jù)感知信息,做出智慧化的控制,調節(jié)自身參數(shù),為人提供最佳的服務模式。這些智能控制都是處于為用戶切身利益考慮,是提升用戶舒適度和方便性的,可以說,智能家居的這些控制都是用戶所認可和同意的,或者是用戶提前授權的,從本質上來講,智能家居的智能控制過程其實也是完整的物聯(lián)網(wǎng)體系的運行過程,也包括完整的五域結構。所以,智能家居的本質是物聯(lián)網(wǎng),是智慧城市的一個特殊的子體系,稱為智慧家居子體系。
智慧城市功能體系包括對象平臺、傳感網(wǎng)絡平臺、管理平臺、服務平臺和用戶平臺五大功能平臺,由于智慧城市的智慧化服務功能是通過城市中無數(shù)大大小小的物聯(lián)網(wǎng)所組成的巨大的復合物聯(lián)網(wǎng)體系來實現(xiàn)的,因此智慧城市功能體系中的功能平臺同樣是由這些無數(shù)大大小小的物聯(lián)網(wǎng)中的功能平臺所組成的復合功能平臺,根據(jù)人類活動中的不同行業(yè)、不同領域、不同產(chǎn)品可依次劃分為不同等級的分平臺。例如,首先從行業(yè)或領域劃分,智慧城市五大功能平臺可劃分為第一級的智慧交通分平臺、智慧醫(yī)療分平臺、智慧能源分平臺、智慧政務分平臺、智慧環(huán)保分平臺、智慧家居分平臺、智慧教育分平臺、智慧社區(qū)分平臺、智慧城管分平臺、智慧旅游分平臺、智慧物流分平臺等等,分平臺包括城市生活的各個行業(yè)和領域;在同一個行業(yè)或領域中,根據(jù)產(chǎn)品或者特點的不同又可以繼續(xù)對分平臺進行劃分,形成第二級的智慧城市分平臺。例如,在智慧能源領域,根據(jù)能源的不同,又可將智慧能源分平臺劃分為智慧電能分平臺、智慧燃氣分平臺、智慧水務分平臺、智慧熱能分平臺。同樣,第二級的智慧城市分平臺又可以繼續(xù)細分,形成更低一級的智慧城市分平臺。例如,智慧燃氣分平臺又可以細分為智慧公用燃氣分平臺和智慧家用燃氣分平臺。
總之,在城市活動中,人們可以根據(jù)自身的需求,構建出各行業(yè)、各領域的復合物聯(lián)網(wǎng)體系,實現(xiàn)各種各樣的智慧化服務功能,而這些各行業(yè)、各領域的所有智慧化服務功能將在智慧城市復合物聯(lián)網(wǎng)體系的五大功能平臺上實現(xiàn)集成。因此,智慧城市的功能平臺具有開放性,人們可以根據(jù)需要不斷向其中加入更多的智慧化服務功能,最終形成功能多樣性的智慧城市。
1、對象分平臺
如附圖3所示,智慧城市對象平臺是智慧城市復合物聯(lián)網(wǎng)體系中實現(xiàn)感知和控制功能的平臺,所有的感知和控制功能都在對象平臺中體現(xiàn)。智慧城市對象平臺是由許許多多不同等級的對象分平臺共同組成的,這些對象分平臺屬于不同行業(yè)、不同領域,它們彼此存在相互包含、并列的關系,共同展現(xiàn)出智慧城市的全面感知和控制功能。
根據(jù)行業(yè)、領域的不同,智慧城市對象平臺首先可以劃分為第一級的智慧交通對象分平臺、智慧醫(yī)療對象分平臺、智慧能源對象分平臺、智慧政務對象分平臺、智慧環(huán)保對象分平臺等等,不同行業(yè)或領域的對象分平臺是對應行業(yè)或領域物聯(lián)網(wǎng)體系中實現(xiàn)感知和控制功能的平臺,根據(jù)人類在不同行業(yè)或領域的智慧化服務需要,這些對象分平臺將實現(xiàn)不同類型的感知和控制功能。例如,在交通領域,人們當前面臨著交通擁堵、交通管理手段落后、交通事故頻發(fā)、停車困難等一系列交通現(xiàn)狀問題,智慧交通建設就是旨在通過構建智慧交通物聯(lián)網(wǎng)體系來實現(xiàn)交通的智慧化管理和服務,從而解決上述交通問題。在智慧交通物聯(lián)網(wǎng)體系中,其對象平臺作為智慧城市對象平臺的其中一個第一級的對象分平臺,其主要是實現(xiàn)人流信息、車流信息、停車場使用信息等等整個城市各種交通信息的感知并執(zhí)行交通的智能化控制。功能的實現(xiàn)需要有物理實體的支撐,對于智慧交通對象分平臺,其感知功能主要是通過分布于大街小巷的各種感知設備實現(xiàn)的,如攝像頭、地感線圈、地磁感應棒、微波檢測器、GPS定位儀、RFID設備等,其控制功能主要是通過信號燈、電子顯示屏等實現(xiàn)交通的引導等。同樣,對于智慧醫(yī)療對象分平臺,其將實現(xiàn)病人信息、床位信息、醫(yī)生信息等醫(yī)療相關的信息感知與相應控制;對于智慧能源對象分平臺,其將實現(xiàn)水、電、氣、熱等能源使用信息、能源安全信息、設備故障信息等的感知并執(zhí)行相應的控制。
智慧城市的對象平臺是多級別的,除了按照行業(yè)或領域劃分的第一級的對象分平臺,在同一行業(yè)或領域中,還可以根據(jù)具體產(chǎn)品或者相應特點的不同,繼續(xù)對第一級的對象分平臺進行劃分,形成第二級的對象分平臺,而第二級的對象分平臺也可以進一步劃分出第三級的對象分平臺,以此類推,直到劃分至最小一級的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的對象平臺。下面以智慧交通、智慧醫(yī)療、智慧能源對象分平臺的劃分進行舉例說明。
在智慧交通領域,整個城市的智慧交通是由不同區(qū)縣的智慧交通、不同街道的智慧交通等通過逐級融合而形成的。因此,在整個城市的智慧交通復合物聯(lián)網(wǎng)體系中,其對象平臺首先可以作為智慧城市復合物聯(lián)網(wǎng)體系對象平臺中其中一個第一級的對象分平臺,集成了整個城市的交通信息感知功能以及整個城市的交通控制執(zhí)行功能。對于這個第一級的整個城市的智慧交通對象分平臺,根據(jù)城市交通構成關系,其是通過整個城市各不同區(qū)縣的智慧交通復合物聯(lián)網(wǎng)體系的對象平臺共同融合而形成的,因此,這些不同區(qū)縣的智慧交通對象平臺又可以看作為第二級的對象分平臺,它們各自完成對應區(qū)縣交通范圍的交通信息感知和交通控制執(zhí)行。同樣,對于這些不同區(qū)縣的智慧交通對象分平臺,它們集成了各自區(qū)縣內許多不同街道的智慧交通復合物聯(lián)網(wǎng)體系的對象平臺功能。因此,又可以將各區(qū)縣內不同街道的智慧交通復合物聯(lián)網(wǎng)體系的對象平臺作為第三級的對象分平臺,它們各自完成對應街道交通范圍內的交通信息感知和交通控制執(zhí)行功能。最終,由于智慧交通功能的豐富性,在同一街道的智慧交通復合物聯(lián)網(wǎng)體系中包括了許許多多的不同類型的具有不同智慧交通服務功能的單一物聯(lián)網(wǎng)單元,因此,第三級的不同街道的智慧交通對象分平臺正是由這些許許多多的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的對象平臺組成的,即這些單一物聯(lián)網(wǎng)單元的對象平臺即是智慧城市對象平臺在智慧交通領域的最小組成單元。
在智慧醫(yī)療領域,整個城市的智慧醫(yī)療復合物聯(lián)網(wǎng)體系是由各區(qū)縣的智慧醫(yī)療復合物聯(lián)網(wǎng)體系構成,各區(qū)縣的智慧醫(yī)療復合物聯(lián)網(wǎng)體系又是由不同醫(yī)院的智慧醫(yī)療復合物聯(lián)網(wǎng)體系構成,而同一醫(yī)院的智慧醫(yī)療復合物聯(lián)網(wǎng)體系又是由許許多多不同類型的實現(xiàn)各種智慧化醫(yī)療服務功能的單一物聯(lián)網(wǎng)單元構成。因此,首先可以將整個城市智慧醫(yī)療復合物聯(lián)網(wǎng)體系的對象平臺作為智慧城市復合物聯(lián)網(wǎng)體系對象平臺的第一級對象分平臺,其集成了整個城市智慧醫(yī)療復合物聯(lián)網(wǎng)體系的醫(yī)療信息感知功能和醫(yī)療控制執(zhí)行功能。對于第一級的整個城市的智慧醫(yī)療對象分平臺,其是由城市各區(qū)縣的智慧醫(yī)療復合物聯(lián)網(wǎng)體系的對象平臺所組成的,所以這些各區(qū)縣的智慧醫(yī)療復合物聯(lián)網(wǎng)體系的對象平臺又可以看作第二級的對象分平臺,它們主要實現(xiàn)對應區(qū)縣的醫(yī)療信息的感知功能和醫(yī)療控制的執(zhí)行功能。同樣,由于第二級的不同區(qū)縣的智慧醫(yī)療對象分平臺又是由對應區(qū)縣中各不同醫(yī)院的智慧醫(yī)療復合物聯(lián)網(wǎng)體系的對象平臺所共同組成的,因此這些不同醫(yī)院的智慧醫(yī)療復合物聯(lián)網(wǎng)體系的對象平臺又可以看作第三級的對象分平臺,它們主要實現(xiàn)對應醫(yī)院的醫(yī)療信息的感知功能和醫(yī)療控制的執(zhí)行功能。最終,同樣由于智慧醫(yī)療服務功能的多樣性,在同一醫(yī)院的智慧醫(yī)療復合物聯(lián)網(wǎng)體系中還包括著許許多多實現(xiàn)不同智慧醫(yī)療服務功能的單一物聯(lián)網(wǎng)單元,而這些單一物聯(lián)網(wǎng)單元的對象平臺共同組成了醫(yī)院級別的智慧醫(yī)療復合物聯(lián)網(wǎng)體系的對象平臺,即這些單一物聯(lián)網(wǎng)單元的對象平臺就是智慧城市對象平臺在智慧醫(yī)療領域的最小組成單元。
在智慧能源領域,首先根據(jù)能源類型的不同,可以將能源劃分為水、電、氣、熱四種類型,根據(jù)能源使用性質的不同,又可以分為公用能源和家用能源。因此,整個城市的智慧能源對象平臺作為智慧城市對象平臺的第一級對象分平臺,其集成了整個城市的能源信息感知功能和能源控制執(zhí)行功能。對于這個第一級的智慧能源對象分平臺,其又是由不同能源類型的復合物聯(lián)網(wǎng)體系的對象平臺所組成的,包括智慧水務對象分平臺、智慧電力對象分平臺、智慧燃氣對象分平臺、智慧熱能對象分平臺,這些對象分平臺可以作為智慧城市能源領域第二級的對象分平臺,實現(xiàn)各對應能源領域復合物聯(lián)網(wǎng)體系的感知和控制功能;同樣,第二級的不同能源類別的對象分平臺又可以進一步的劃分為第三級的不同使用性質的對象分平臺,如智慧水務對象分平臺可以劃分為智慧公用水務對象分平臺和智慧家用水務對象分平臺,智慧電力對象分平臺可以劃分為智慧公用電力對象分平臺和智慧家用電力對象分平臺,智慧燃氣對象分平臺可以劃分為智慧公用燃氣對象分平臺和智慧家用燃氣對象分平臺,智慧熱能對象分平臺可以劃分為智慧公用熱力對象分平臺和智慧家用熱力對象分平臺。最終,這些不同使用性質的智慧能源對象分平臺,又可以劃分為許許多多的由單一能源終端與用戶之間形成的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的對象平臺,如智慧家用水務對象分平臺可以劃分為由不同水表與用戶之間形成的許許多多的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的對象平臺,智慧家用電力對象分平臺可以劃分為由不同電表與用戶之間形成的許許多多的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的對象平臺,智慧家用燃氣對象分平臺可以劃分為由不同燃氣表與用戶之間形成的許許多多的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的對象平臺,智慧家用熱能對象分平臺可以劃分為由不同熱能表與用戶之間形成的許許多多的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的對象平臺,而上述這些所有的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的對象平臺即是智慧城市對象平臺在智慧能源領域的最小組成單元。
人類城市活動中的行業(yè)或領域多種多樣,對于智慧城市不同行業(yè)或領域復合物聯(lián)網(wǎng)體系中對象分平臺的構成與劃分不再一一列舉說明,但它們都應遵循智慧城市復合物聯(lián)網(wǎng)體系的構建規(guī)律,即對象平臺應由大到小,逐級劃分,直到最小的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的對象平臺。
2、傳感網(wǎng)絡分平臺
如附圖4所示,智慧城市傳感網(wǎng)絡平臺是智慧城市復合物聯(lián)網(wǎng)體系中實現(xiàn)對象平臺與管理平臺之間感知信息和控制信息通信的平臺。智慧城市傳感網(wǎng)絡平臺是由許許多多不同等級的傳感網(wǎng)絡分平臺共同組成的,這些傳感網(wǎng)絡分平臺屬于不同行業(yè)、不同領域,它們彼此存在相互包含、并列的關系,共同展現(xiàn)出智慧城市的信息傳輸功能。
智慧城市的傳感網(wǎng)絡平臺是多級別的,根據(jù)行業(yè)、領域的不同,智慧城市傳感網(wǎng)絡平臺首先可以劃分為第一級的不同行業(yè)或領域的傳感網(wǎng)絡分平臺,如智慧交通傳感網(wǎng)絡分平臺、智慧醫(yī)療傳感網(wǎng)絡分平臺、智慧能源傳感網(wǎng)絡分平臺、智慧政務傳感網(wǎng)絡分平臺、智慧環(huán)保傳感網(wǎng)絡分平臺等等,不同行業(yè)或領域的傳感網(wǎng)絡分平臺是對應行業(yè)或領域物聯(lián)網(wǎng)體系中實現(xiàn)對象平臺與管理平臺之間感知信息和控制信息通信的平臺,它們將根據(jù)自身行業(yè)或領域的特點執(zhí)行不同類型的感知信息和控制信息通信。除了按照行業(yè)或領域劃分的第一級的傳感網(wǎng)絡分平臺,在同一行業(yè)或領域中,還可以根據(jù)產(chǎn)品或者相應特點的不同,繼續(xù)對第一級的傳感網(wǎng)絡分平臺進行劃分,形成第二級的傳感網(wǎng)絡分平臺,而第二級的傳感網(wǎng)絡分平臺也可以進一步劃分出第三級的傳感網(wǎng)絡分平臺,以此類推,直到最小一級的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的傳感網(wǎng)絡平臺。
在智慧交通領域,整個城市的智慧交通復合物聯(lián)網(wǎng)體系的傳感網(wǎng)絡平臺作為智慧城市傳感網(wǎng)絡平臺第一級的分平臺,其同對象平臺一樣,可以按照不同區(qū)縣的智慧交通、不同街道的智慧交通進行逐級劃分,即第一級的整個城市的智慧交通傳感網(wǎng)絡分平臺可以劃分為第二級的不同區(qū)縣的智慧交通傳感網(wǎng)絡分平臺;第二級的不同區(qū)縣的智慧交通傳感網(wǎng)絡平臺又可以進一步劃分為第三級的不同街道的智慧交通傳感網(wǎng)絡分平臺;最終,不同街道的智慧交通傳感網(wǎng)絡分平臺又可以分為許許多多的實現(xiàn)各種智慧化交通服務的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的傳感網(wǎng)絡平臺。
在智慧醫(yī)療領域,整個城市的智慧醫(yī)療復合物聯(lián)網(wǎng)體系的傳感網(wǎng)絡平臺作為智慧城市傳感網(wǎng)絡平臺第一級的分平臺,其同對象平臺一樣,可以按照不同區(qū)縣的智慧醫(yī)療復合物聯(lián)網(wǎng)體系、不同醫(yī)院的智慧醫(yī)療復合物聯(lián)網(wǎng)體系、同一醫(yī)院不同類型的智慧醫(yī)療服務功能的物聯(lián)網(wǎng)單元進行逐級劃分,即第一級的整個城市的智慧醫(yī)療傳感網(wǎng)絡分平臺可以劃分為第二級的不同區(qū)縣的智慧醫(yī)療傳感網(wǎng)絡分平臺;第二級的不同區(qū)縣的智慧醫(yī)療傳感網(wǎng)絡分平臺又可以進一步劃分為第三級的不同醫(yī)院的智慧醫(yī)療傳感網(wǎng)絡分平臺;最終,不同醫(yī)院的智慧醫(yī)療傳感網(wǎng)絡分平臺又可以根據(jù)各種不同類型的智慧醫(yī)療服務功能劃分為許許多多的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的傳感網(wǎng)絡平臺。
在智慧能源領域,整個城市的智慧能源傳感網(wǎng)絡平臺作為智慧城市傳感網(wǎng)絡平臺的第一級傳感網(wǎng)絡分平臺,同樣可以根據(jù)不同的能源類型、能源使用的不同領域、不同用戶進行逐級劃分,即第一級的整個城市的能源傳感網(wǎng)絡分平臺可以按照水、電、氣、熱四種能源類型劃分為第二級的智慧水務傳感網(wǎng)絡分平臺、智慧電力傳感網(wǎng)絡分平臺、智慧燃氣傳感網(wǎng)絡分平臺、智慧熱能傳感網(wǎng)絡分平臺;這些第二級的智慧能源傳感網(wǎng)絡分平臺又可以繼續(xù)劃分為第三級的不同使用領域的智慧能源傳感網(wǎng)絡分平臺,如智慧水務傳感網(wǎng)絡分平臺可以劃分為智慧公用水務傳感網(wǎng)絡分平臺和智慧家用水務傳感網(wǎng)絡分平臺,智慧電力傳感網(wǎng)絡分平臺可以劃分為智慧公用電力傳感網(wǎng)絡分平臺和智慧家用電力傳感網(wǎng)絡分平臺,智慧燃氣傳感網(wǎng)絡分平臺可以劃分為智慧公用燃氣傳感網(wǎng)絡分平臺和智慧家用燃氣傳感網(wǎng)絡分平臺,智慧熱能傳感網(wǎng)絡分平臺可以劃分為智慧公用熱能傳感網(wǎng)絡分平臺和智慧家用熱能傳感網(wǎng)絡分平臺;同樣,這些第三級的不同使用領域的智慧能源傳感網(wǎng)絡分平臺,又可以劃分為許許多多的由單一能源終端與用戶之間形成的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的傳感網(wǎng)絡平臺,如智慧家用水務傳感網(wǎng)絡分平臺可以進一步劃分為由不同水表與用戶之間形成的許許多多的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的傳感網(wǎng)絡平臺,智慧家用電力傳感網(wǎng)絡分平臺可以劃分為由不同電表與用戶之間形成的許許多多的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的傳感網(wǎng)絡平臺,智慧家用燃氣傳感網(wǎng)絡分平臺可以劃分為由不同燃氣表與用戶之間形成的許許多多的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的傳感網(wǎng)絡平臺,智慧家用熱能傳感網(wǎng)絡分平臺同樣也可以劃分為由不同熱能表與用戶之間形成的許許多多的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的傳感網(wǎng)絡平臺。
3、管理分平臺
如附圖5所示,智慧城市管理平臺是智慧城市復合物聯(lián)網(wǎng)體系中實現(xiàn)城市運營、維護等綜合管理的平臺。智慧城市管理平臺是由許許多多不同等級的管理分平臺共同組成的,這些管理分平臺同樣也屬于不同行業(yè)、不同領域,它們彼此存在相互包含、并列的關系,共同展現(xiàn)出智慧城市的管理功能。
智慧城市的管理平臺也是多級別的,根據(jù)行業(yè)、領域的不同,智慧城市管理平臺首先可以劃分為第一級的不同行業(yè)或領域的管理分平臺,如智慧交通管理分平臺、智慧醫(yī)療管理分平臺、智慧能源管理分平臺、智慧政務管理分平臺、智慧環(huán)保管理分平臺等等,不同行業(yè)或領域的管理分平臺在對應行業(yè)或領域物聯(lián)網(wǎng)體系中實現(xiàn)行業(yè)或領域的智慧化管理。例如,在智慧交通領域,智慧交通管理分平臺可以實時收集車流、交通事故、停車場等各種交通管理信息并實現(xiàn)信息集成,然后通過交通信號智能化控制、車輛誘導、信息提示等手段實現(xiàn)對交通疏導、分流、救援等智慧化管理。除了按照行業(yè)或領域劃分的第一級的管理分平臺,在同一行業(yè)或領域的復合物聯(lián)網(wǎng)體系中,管理平臺還可以進一步劃分為第二級的管理分平臺,而第二級的管理分平臺也可以繼續(xù)細化,形成第三級的管理分平臺,以此類推,直到最小一級的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的管理平臺。
同樣,在智慧交通領域,整個城市的智慧交通復合物聯(lián)網(wǎng)體系的管理平臺作為智慧城市管理平臺第一級的分平臺,其也可以按照不同區(qū)縣的智慧交通、不同街道的智慧交通進行逐級劃分,即第一級的整個城市的智慧交通管理分平臺可以劃分為第二級的不同區(qū)縣的智慧交通管理分平臺;第二級的不同區(qū)縣的智慧交通管理分平臺又可以進一步劃分為第三級的不同街道的智慧交通管理分平臺;最終,不同街道的智慧交通管理分平臺又可以分為許許多多的實現(xiàn)各種智慧化交通管理的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的管理平臺。
在智慧醫(yī)療領域,整個城市的智慧醫(yī)療復合物聯(lián)網(wǎng)體系的管理平臺作為智慧城市管理平臺第一級的分平臺,其也可以按照不同區(qū)縣的智慧醫(yī)療復合物聯(lián)網(wǎng)體系、不同醫(yī)院的智慧醫(yī)療復合物聯(lián)網(wǎng)體系、同一醫(yī)院不同類型的智慧醫(yī)療服務功能的物聯(lián)網(wǎng)單元進行逐級劃分,即第一級的整個城市的智慧醫(yī)療管理分平臺可以劃分為第二級的不同區(qū)縣的智慧醫(yī)療管理分平臺;第二級的不同區(qū)縣的智慧醫(yī)療管理分平臺又可以進一步劃分為第三級的不同醫(yī)院的智慧醫(yī)療管理分平臺;最終,不同醫(yī)院的智慧醫(yī)療管理分平臺又可以根據(jù)各種不同類型的智慧醫(yī)療服務功能劃分為許許多多的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的管理平臺。
在智慧能源領域,整個城市的智慧能源管理平臺作為智慧城市管理平臺的第一級管理分平臺,同樣可以根據(jù)不同的能源類型、能源使用的不同領域、不同用戶進行逐級劃分,即第一級的整個城市的能源管理分平臺可以按照水、電、氣、熱四種能源類型劃分為第二級的智慧水務管理分平臺、智慧電力管理分平臺、智慧燃氣管理分平臺、智慧熱能管理分平臺;這些第二級的智慧能源管理分平臺又可以繼續(xù)劃分為第三級的不同使用領域的智慧能源管理分平臺,如智慧水務管理分平臺可以劃分為智慧公用水務管理分平臺和智慧家用水務管理分平臺,智慧電力管理分平臺可以劃分為智慧公用電力管理分平臺和智慧家用電力管理分平臺,智慧燃氣管理分平臺可以劃分為智慧公用燃氣管理分平臺和智慧家用燃氣管理分平臺,智慧熱能管理分平臺可以劃分為智慧公用熱能管理分平臺和智慧家用熱能管理分平臺;同樣,這些第三級的不同使用領域的智慧能源管理分平臺,又可以劃分為許許多多的由單一能源終端與用戶之間形成的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的管理平臺,如智慧家用水務管理分平臺可以進一步劃分為由不同水表與用戶之間形成的許許多多的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的管理平臺,智慧家用電力管理分平臺可以劃分為由不同電表與用戶之間形成的許許多多的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的管理平臺,智慧家用燃氣管理分平臺可以劃分為由不同燃氣表與用戶之間形成的許許多多的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的管理平臺,智慧家用熱能管理分平臺同樣也可以劃分為由不同熱能表與用戶之間形成的許許多多的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的管理平臺。
4、服務分平臺
如附圖6所示,智慧城市服務平臺是智慧城市復合物聯(lián)網(wǎng)體系中向用戶提供服務,實現(xiàn)智慧城市服務功能的平臺。智慧城市服務平臺是由許許多多不同等級的服務分平臺共同組成的,這些服務分平臺同樣也屬于不同行業(yè)、不同領域的復合物聯(lián)網(wǎng)體系,它們彼此存在相互包含、并列的關系,共同展現(xiàn)出智慧城市的服務功能。
智慧城市的服務平臺是多級別的,同樣,可以根據(jù)行業(yè)、領域的不同,智慧城市服務平臺首先可以劃分為第一級的不同行業(yè)或領域的服務分平臺,如智慧交通服務分平臺、智慧醫(yī)療服務分平臺、智慧能源服務分平臺、智慧政務服務分平臺、智慧環(huán)保服務分平臺等等,不同行業(yè)或領域的服務分平臺在對應行業(yè)或領域物聯(lián)網(wǎng)體系中實現(xiàn)該行業(yè)或領域的智慧化服務功能。除了按照行業(yè)或領域劃分的第一級的管理分平臺,在同一行業(yè)或領域的復合物聯(lián)網(wǎng)體系中,服務平臺還可以進一步劃分為第二級的服務分平臺,而第二級的服務分平臺也可以繼續(xù)細化,形成第三級的服務分平臺,以此類推,直到最小一級的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的服務平臺。
在智慧交通領域,整個城市的智慧交通復合物聯(lián)網(wǎng)體系的服務平臺作為智慧城市服務平臺第一級的分平臺,其也可以按照不同區(qū)縣的智慧交通、不同街道的智慧交通進行逐級劃分,即第一級的整個城市的智慧交通服務分平臺可以劃分為第二級的不同區(qū)縣的智慧交通服務分平臺;第二級的不同區(qū)縣的智慧交通服務分平臺又可以進一步劃分為第三級的不同街道的智慧交通服務分平臺;最終,不同街道的智慧交通服務分平臺又可以分為許許多多的實現(xiàn)各種智慧化交通服務的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的服務平臺。
在智慧醫(yī)療領域,整個城市的智慧醫(yī)療復合物聯(lián)網(wǎng)體系的服務平臺作為智慧城市服務平臺第一級的分平臺,其也可以按照不同區(qū)縣的智慧醫(yī)療復合物聯(lián)網(wǎng)體系、不同醫(yī)院的智慧醫(yī)療復合物聯(lián)網(wǎng)體系、同一醫(yī)院不同類型的智慧醫(yī)療服務功能的物聯(lián)網(wǎng)單元進行逐級劃分,即第一級的整個城市的智慧醫(yī)療服務分平臺可以劃分為第二級的不同區(qū)縣的智慧醫(yī)療服務分平臺;第二級的不同區(qū)縣的智慧醫(yī)療服務分平臺又可以進一步劃分為第三級的不同醫(yī)院的智慧醫(yī)療服務分平臺;最終,不同醫(yī)院的智慧醫(yī)療服務分平臺又可以根據(jù)各種不同類型的智慧醫(yī)療服務功能劃分為許許多多的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的服務平臺。
在智慧能源領域,整個城市的智慧能源服務平臺作為智慧城市服務平臺的第一級服務分平臺,同樣可以根據(jù)不同的能源類型、能源使用的不同領域、不同用戶進行逐級劃分,即第一級的整個城市的能源服務分平臺可以按照水、電、氣、熱四種能源類型劃分為第二級的智慧水務服務分平臺、智慧電力服務分平臺、智慧燃氣服務分平臺、智慧熱能服務分平臺;這些第二級的智慧能源服務分平臺又可以繼續(xù)劃分為第三級的不同使用領域的智慧能源服務分平臺,如智慧水務服務分平臺可以劃分為智慧公用水務服務分平臺和智慧家用水務服務分平臺,智慧電力服務分平臺可以劃分為智慧公用電力服務分平臺和智慧家用電力服務分平臺,智慧燃氣服務分平臺可以劃分為智慧公用燃氣服務分平臺和智慧家用燃氣服務分平臺,智慧熱能服務分平臺可以劃分為智慧公用熱能服務分平臺和智慧家用熱能服務分平臺;同樣,這些第三級的不同使用領域的智慧能源服務分平臺,又可以劃分為許許多多的由單一能源終端與用戶之間形成的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的服務平臺,如智慧家用水務服務分平臺可以進一步劃分為由不同水表與用戶之間形成的許許多多的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的服務平臺,智慧家用電力服務分平臺可以劃分為由不同電表與用戶之間形成的許許多多的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的服務平臺,智慧家用燃氣服務分平臺可以劃分為由不同燃氣表與用戶之間形成的許許多多的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的服務平臺,智慧家用熱能服務分平臺同樣也可以劃分為由不同熱能表與用戶之間形成的許許多多的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的服務平臺。
5、用戶分平臺
如附圖7所示,智慧城市用戶平臺是智慧城市復合物聯(lián)網(wǎng)體系中用戶享受服務的平臺。智慧城市用戶平臺是由許許多多不同等級的用戶分平臺共同組成的,這些用戶分平臺同樣也屬于不同行業(yè)、不同領域的復合物聯(lián)網(wǎng)體系,它們彼此存在相互包含、并列的關系,共同展現(xiàn)出人們在智慧城市中享受服務功能。
智慧城市的用戶平臺是多級別的,同樣,可以根據(jù)行業(yè)、領域的不同,智慧城市用戶平臺首先可以劃分為第一級的不同行業(yè)或領域的用戶分平臺,如智慧交通用戶分平臺、智慧醫(yī)療用戶分平臺、智慧能源用戶分平臺、智慧政務用戶分平臺、智慧環(huán)保用戶分平臺等等,通過不同行業(yè)或領域的用戶分平臺,用戶可以享受到對應行業(yè)或領域物聯(lián)網(wǎng)體系的智慧化服務功能。除了按照行業(yè)或領域劃分的第一級的用戶分平臺,在同一行業(yè)或領域的復合物聯(lián)網(wǎng)體系中,用戶平臺還可以進一步劃分為第二級的用戶分平臺,而第二級的用戶分平臺也可以繼續(xù)細化,形成第三級的用戶分平臺,以此類推,直到最小一級的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的用戶平臺。
在智慧交通領域,整個城市的智慧交通復合物聯(lián)網(wǎng)體系的用戶平臺作為智慧城市用戶平臺第一級的分平臺,其也可以按照不同區(qū)縣的智慧交通、不同街道的智慧交通進行逐級劃分,即第一級的整個城市的智慧交通用戶分平臺可以劃分為第二級的不同區(qū)縣的智慧交通用戶分平臺;第二級的不同區(qū)縣的智慧交通用戶分平臺又可以進一步劃分為第三級的不同街道的智慧交通用戶分平臺;最終,不同街道的智慧交通用戶分平臺又可以分為許許多多的實現(xiàn)各種智慧化交通服務的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的用戶平臺。
在智慧醫(yī)療領域,整個城市的智慧醫(yī)療復合物聯(lián)網(wǎng)體系的用戶平臺作為智慧城市用戶平臺第一級的分平臺,其也可以按照不同區(qū)縣的智慧醫(yī)療復合物聯(lián)網(wǎng)體系、不同醫(yī)院的智慧醫(yī)療復合物聯(lián)網(wǎng)體系、同一醫(yī)院不同類型的智慧醫(yī)療服務功能的物聯(lián)網(wǎng)單元進行逐級劃分,即第一級的整個城市的智慧醫(yī)療用戶分平臺可以劃分為第二級的不同區(qū)縣的智慧醫(yī)療用戶分平臺;第二級的不同區(qū)縣的智慧醫(yī)療用戶分平臺又可以進一步劃分為第三級的不同醫(yī)院的智慧醫(yī)療用戶分平臺;最終,不同醫(yī)院的智慧醫(yī)療用戶分平臺又可以根據(jù)各種不同類型的智慧醫(yī)療服務功能劃分為許許多多的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的用戶平臺。
在智慧能源領域,整個城市的智慧能源用戶平臺作為智慧城市用戶平臺的第一級服務分平臺,同樣可以根據(jù)不同的能源類型、能源使用的不同領域、不同用戶進行逐級劃分,即第一級的整個城市的能源用戶分平臺可以按照水、電、氣、熱四種能源類型劃分為第二級的智慧水務用戶分平臺、智慧電力用戶分平臺、智慧燃氣用戶分平臺、智慧熱能用戶分平臺;這些第二級的智慧能源用戶分平臺又可以繼續(xù)劃分為第三級的不同使用領域的智慧能源用戶分平臺,如智慧水務用戶分平臺可以劃分為智慧公用水務用戶分平臺和智慧家用水務用戶分平臺,智慧電力用戶分平臺可以劃分為智慧公用電力用戶分平臺和智慧家用電力用戶分平臺,智慧燃氣用戶分平臺可以劃分為智慧公用燃氣用戶分平臺和智慧家用燃氣用戶分平臺,智慧熱能用戶分平臺可以劃分為智慧公用熱能用戶分平臺和智慧家用熱能用戶分平臺;同樣,這些第三級的不同使用領域的智慧能源用戶分平臺,又可以劃分為許許多多的由單一能源終端與用戶之間形成的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的用戶平臺,如智慧家用水務用戶分平臺可以進一步劃分為由不同水表與用戶之間形成的許許多多的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的用戶平臺,智慧家用電力用戶分平臺可以劃分為由不同電表與用戶之間形成的許許多多的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的用戶平臺,智慧家用燃氣用戶分平臺可以劃分為由不同燃氣表與用戶之間形成的許許多多的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的用戶平臺,智慧家用熱能用戶分平臺同樣也可以劃分為由不同熱能表與用戶之間形成的許許多多的單一物聯(lián)網(wǎng)單元的用戶平臺。
除上述以外,還需要說明的是在本說明書中所談到的“一個實施例”、“另一個實施例”、“實施例”等,指的是結合該實施例描述的具體特征、結構或者特點包括在本申請概括性描述的至少一個實施例中。在說明書中多個地方出現(xiàn)同種表述不是一定指的是同一個實施例。進一步來說,結合任一實施例描述一個具體特征、結構或者特點時,所要主張的是結合其他實施例來實現(xiàn)這種特征、結構或者特點也落在本發(fā)明的范圍內。
盡管這里參照本發(fā)明的多個解釋性實施例對本發(fā)明進行了描述,但是,應該理解,本領域技術人員可以設計出很多其他的修改和實施方式,這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內。更具體地說,在本申請公開、附圖和權利要求的范圍內,可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進行多種變型和改進。除了對組成部件和/或布局進行的變型和改進外,對于本領域技術人員來說,其他的用途也將是明顯的。