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城市是人类文明进步的重要标志,是社会物质和精神财富生产、积聚和传播的中心。社会、经济和科学技术的进步加快了城市化的进程,而城市化发展的水平又直接关系到人类社会经济的健康发展。人类社会经济的发展经历了资源经济、资本经济和知识经济三个阶段。在当前这个知识经济时代,以信息技术为代表的科技进步使我们这个时代的经济社会生活发生了新的巨大变化,信息化的程度和水平已经成为衡量城市发展综合实力和文明程度的主要指标,信息化正在成为城市一切领域进步和发展的根本动力[1]。在城市信息化进程中,数字城市成了推进城市信息化的标志性工程,这是有着深刻背景的。就社会背景而言,国家的信息化催生数字城市,解决城市面临的全球性问题呼唤数字城市,这是需求牵引;就技术背景而言,地球空间信息技术的迅速发展促进城市数字化,国家信息基础设施建设推进城市数字化,这是技术推动。数字城市正是在这样的背景下发展起来的[2]。实践表明,数字城市在推动政府管理创新和提高政府科学决策水平、提高城市信息化水平和树立良好的城市形象、开拓地理信息产业新领域和推动经济社会发展、促进全社会的文明进步和改变公众工作学习生活方式等方面,确实起到了很好的作用。但是,“数字城市”建设还存在许多制约城市信息化进一步发展的问题。其一,信息获取手段的自动化程度低,实时性差,更新慢,导致“数字城市”与“现实城市”脱节;其二,缺乏统一规划,整体推动力量薄弱,信息不能共享,系统之间不能互连互通互操作,导致重复建设,造成浪费;其三,智能化程度差,数据多但用不上,有数据但用不好,有信息但找不着,有系统但不好用,影响整体效能的发挥。造成这种状况的原因是多方面的,既有政策、体制和机制方面的问题,也有技术方面的问题。物联网、云计算和网格技术的出现,为解决“数字城市”面临的上述问题提供了机遇。怎样利用物联网技术解决对城市的实时感知和实现“数字城市”与“现实城市”无缝连接的问题,怎样利用云计算技术来解决多源异构海量数据处理的问题和增强智能服务的能力,怎样利用网格技术解决信息资源共享的问题和实现协同工作,这些都是学界和业界思考的问题。“数字城市”往何处去?由“数字城市”到“智慧城市”正是在这种情况下呼之欲出的。智慧让城市更美好,城市让生活更美好!这是全社会的心声。
2智慧城市与数字城市的关系目前,全国有一百多个城市都在建设“数字城市”基础地理空间信息共享平台,许多城市依托数字城市基础地理空间信息共享平台建设的电子政务已投入使用,东部沿海城市启动了数字城市的全面建设。与此同时,智慧城市的理念和规划也纷纷推出,这就涉及到智慧城市的理念、特点及其与数字城市的关系。
2.1智慧城市的理念智慧,指对事物能认识、辨析、判断处理和发明创造的能力,或指学习、记忆、思维、认识客观事物和解决实际问题的能力,其核心是思维能力。而这就必须具备更透彻的感知、更全面的互联互通和更深入的智能化服务等智慧的要素。智慧城市,简单地说就是让城市更聪明,本质上是让作为城市主体的人更聪明。它是通过互联网把无处不在的被植入城市物体的传感器连接起来形成的物联网,实现对现实城市的全面感知,利用云计算技术对感知信息进行智能处理和分析,实现网上“数字城市”与“现实城市”的无缝连接,并发出指令,对包括政务、民生、环境、公共安全、城市服务、工商活动等在内的各种需求做出智能化响应和智能化决策支持。
2.2智慧城市的特征智慧城市“智”在哪里?这是大家非常关心的问题。关于这个问题,目前众说纷纭,但还是可以归纳为以下六句话[3],即透彻感知、全面互联、深度整合、协同运行、智能服务和激励创新。这6个方面中的每个方面都是十分重要的。没有对现实城市的全面、综合透彻感知和对城市运行的各种信息系统的实时感测,就不可能有面向现实城市的正确判断和决策;没有无所不在的传感器的全面互联并实现感知数据的智能传输和存储,就不可能发挥透彻感知的后续作用;没有对多源异构空间数据的深度整合,就不可能从海量数据中获取知识,也不可能提供一致性数据服务,信息共享将成为一句空话;没有基于网格环境的城市各个要素、单元和系统及其参与者的组织和高效的协同运行,就不可能达到城市运行的最佳状态;没有云计算这种新的智能服务模式,就不可能为人们提供各种不同层次、不同要求的低成本、高效率的个性化服务;没有激励创新机制,就不可能为政府、企业和公众提供科技和业务创新及寻找新的经济增长点的实验平台,也就不可能为城市经济社会发展提供源源不断的动力。
2.3智慧城市是数字城市的演化智慧城市与数字城市两者一脉相承。数字城市是城市的数字化,智慧城市是数字城市的智慧化,是数字城市功能的延伸、拓展和升华。这里,使用“演化”一词是采用隐喻方法,以达尔文的“生物进化”隐喻数字城市的科学演化、技术演化和工程演化[4]。在科学层面上,数字城市可以理解为“现实城市”(存在物)的“数字空间”,而智慧城市则可视为“数字城市”的“智能空间”,其科学目标是实现由数字到信息再到知识的转化;从技术层面看,智慧城市是数字城市的物联化、智能化,是现实物理世界、互联网虚拟世界与物联网智能世界这“三个世界”的无缝连接、相互叠合构成的面向未来的全新城市形态;从工程角度看,“现实城市”建设、“数字城市”建设和“智慧城市”建设都属于工程活动的范畴,由“现实城市”工程到“数字城市”工程再到“智慧城市”工程,本质上是工程演化过程。城市建设的科学演化、技术演化与工程演化是相互关联的。所以,智慧城市与数字城市既有连续性又有差异性,数字城市是数字化的城市,智慧城市是智慧化的城市,数字化是基础,智慧化是灵魂。当然,这并不等于说只有建设好了数字城市才能建设智慧城市,正像有的学者认为的那样,智慧城市与数字城市具有并行性,所以智慧城市也可以称之谓智慧数字城市[5]。
3数字城市如何向智慧城市演化实现数字城市向智慧城市的演化,首先要有一个总体解决方案。如图1所示,智慧城市的总体架构由智慧基础设施层、智慧服务公共支撑层、智慧服务层和智慧服务应用层等组成。图1 智慧城市总体架构由智慧城市的总体架构可知,实现数字城市向智慧城市的演化有以下3个关键技术。
3.1传感器网与物联网感知感测技术传感器网与物联网技术,是智慧城市实时获取现实城市各类信息的基础。包括天基、空基、地基、海基的传感器网获取的地理空间数据,连接被植入城市物体和运行信息系统的传感器形成的物联网获取的感知、感测数据,通过互联网传输到智慧城市云计算中心进行整合处理并存储管理。没有实时、动态的现实城市的海量数据,智慧城市就成了无源之水、无本之木。所以,网络与传感技术把数字城市与现实城市紧密联系在一起。
3.2云计算技术云计算是智慧城市海量数据处理的智能平台,对上提供虚拟支撑,包括计算虚拟化和存储虚拟化。云计算是一种新的计算模式,它通过虚拟化技术把计算资源、数据资源等管理起来,组成一个庞大的资源池,并将其作为服务通过互联网传输给用户。“云”就像是一个“发电厂”,只是它提供的不是电力,而是计算机的计算、应用和管理能力的服务。只要通过网络进行连接,并得到授权,你就可以使用这些能力和资源。
3.3网格技术网格(Grid)指第三代Internet,或下一代web。不同于Internet和web,Grid的特点是:资源的范围更加广泛,具有很强的分布性、更复杂的异构性;共享更具目的性,引入了虚拟组织(Virture Origion,VO)的概念,而且具有动态性和可伸缩性;强调协同解决问题的能力以及服务的有序性和可控性。对于智慧城市而言,网格技术主要解决4个问题:其一,系统集成,指已建(或历史遗留)分布异构城市空间信息系统的网格化集成,实现已建系统的互联互通互操作;其二,信息整合,指多源异构地理空间信息的集成、融合与同化,从而从海量数据中获取知识,提供无缝连接的一致性城市地理信息服务;其三,资源共享,指广义信息资源共享,即一切都是服务的理念,如DaaS(数据即服务)、SaaS(软件即服务)、KaaS(知识即服务)、PaaS(平台即服务)等等;其四,协同工作,指网格上多个节点协同运行,共同解决城市重大而复杂的问题。这些问题正是由数字城市到智慧城市必须解决的。可以肯定地说,传感器网与物联网感知感测、云计算和网格等技术的发展必将让城市更加智慧。
关键词:云计算;智慧城市;资源整合;数据中心;城市架构
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)32-7783-03
Abstract: The fast progress of urbanization in our country has produced many social problems, such as increasing population, complicated public security management, the lack of resources, traffic congestion, and environmental pollution have. Seriously affected the urban life. Wisdom city provides a new train of thought and solutions for the city problems and new ideas and practices of urban development are also put forward for the next generation. In construction of wisdom city, cloud computing data center is the core, building independent design of wisdom city deviating from the application system of public cloud services, which has become an important way of thinking in current development of wisdom city. The paper will focus on cloud computing in the application of the wisdom city construction.
Key words: Cloud computing; Wisdom city; Resources integration; The data center; The city architecture
1 概述
在信息化浪潮的冲击下,智慧城市已经成为现代城市发展的新理念、新思路。智慧城市将涵盖城市生活的方方面面,有着极为广阔的应用场景,如教育、医疗、社保、娱乐等城市基础服务,城市突发事件的应急管理、交通运输、社会治安管理、水电管网等城市基础管理,金融、传媒、物流等各种行业服务。智慧城市将全面提高城市各项职能,提升城市居民生活水平,为城市插上智慧的翅膀,让城市生活更加美好。
智慧城市的建设有着大数据量的存储需求、高访问量的社会公共查询需求、多系统的综合管理需求和多用户的资源分享需求等,但现有的计算机已经不能解决这些问题。而云计算的出现为智慧城市的发展提供了新的契机,它可动态的调节计算资源、实现大量信息数据的存储与共享。通过云计算可以解决智慧城市中数据海量、随时更新并且实时性要求非常高的计算问题。因此,智慧城市的建设和实现需要云计算,政务管理、交通管理,智能医疗、教育服务、居民生活等具体应用就更加离不开基于云计算的数据计算与处理平台。
2 云计算应用于智慧城市的优势
2.1 平台层的统一和高效能
通过现代城市中互联网基础设施服务的构架模式,将城市中的多台服务器组成“云端”,通过云操作系统的调度,向智慧城市中的各个子系统提供一个统一的运行支撑平台。它将内存、I/O设备、存储和CPU等计算机资源整合成一个虚拟的资源池,为整个城市提供所需要的存储资源和虚拟服务器等服务。与此同时,可借助云计算平台的云操作系统对资源池内的资源进行有效的切割、调配和整合,以满足大数据量的存储需求、高访问量的社会公共查询需求、多系统的综合管理需求以及多用户的资源分享需求等,优化资源分配,提高工作效能。对于智慧城市终端用户来说,有了统一的云计算服务平台,便可直接通过智慧城市门户官网、智慧城市APP等完成所需服务,而不必关注智慧城市各个子系统的运行模式,使城市生活更加简单。
2.2 业务/资源调度管理
云计算将大量资源集中到一个公共资源池中,通过多主租用的方式实现资源的共享。与此同时,云平台管理软件将公共资源池中的资源根据智慧城市中应用的具体需求情况进行动态调整,包括增大或减少资源的要求。弹性的云服务可使用户在任何时间都能得到所需求的资源,这样既实现资源的多用户共享,也有效地提高了资源的利用率。
2.3 安全控制管理
云计算,将计算资源与存储资源分离,并实现了多个用户对同一公共资源池的共享使用。但在多用户对同一资源进行共享使用时,就涉及到了用户的个人信息管理、用户存储数据管理等各种安全问题;同时,众多用户共享同一公共资源池, 对资源池中的数据安全提出了更高的挑战。在云计算环境下, 基础资源的集中化规模化管理, 使得原本存在于客户端的安全问题更多的转移到数据中心。从专业化角度,用户可以借助云数据中心的专业人员和安全机制来保障业务的安全性, 而不用为此耗费自己过多的资源和精力, 全面降低了安全风险。
3 基于云计算的智慧城市架构
3.1 基于云计算的政务管理平台――智慧政府
智慧政府是智慧城市发展的核心动力,政府信息资源可通过政务管理平台实现资源的优化配置和高效利用,而其功能的实现也依赖于云计算的支撑。传统的基于设备的资源共享系统具有很多局限性,如文件传送、公共数据中心运维管理等无法实现高效率的使用与共享。
基于云计算的政务管理平台不仅向公众提供了可参与的网络平台,还可保证公众的诉求有良好的回应。通过政务管理平台,公民可以自助满足对政府服务的各种需要,这些服务以开放公用的方式集中在云端,公众可通过网站、APP等各种手段享受智慧政府的各种服务。因此,智慧政府可通过云计算这个大平台来改善自身运作能力和运作效率,为智慧城市的建设提供核心动力。
3.2 基于云计算的交通应用支撑平台――智慧交通
交通堵塞已经成为影响城市和谐健康发展的重大问题,传统的交通管理手段面临大量的信息孤岛问题,已经不适合如今的城市,结合目前城市交通现状和需求,打造一套基于云计算的城市交通支撑平台将是交通事业发展的必然选择,也是实现智慧交通的必经之路。
智慧交通指的是交通信息系统、通讯网络、定位系统和智能化分析与选线的交通系统的总称。智慧交通依靠城市交通基础设施中的传感器,可以将整个城市的车流量、道路状况、天气、温度、交通事故等大数据量的信息实时收集起来储存在“云”端,通过云计算中心动态的分析并计算出最优的交通指挥方案和车行路线,并将这些信息通过无线通信、有线广播、电子显示屏、互联网、车载器等方式向出行者、驾驶员,从而保障人与车、路、环境之间的信息交互,进而提高交通系统的效率。
3.3 基于云计算的医疗服务支撑平台――智慧医疗
智慧医疗通过打造以电子健康档案为中心的区域医疗信息平台,实现患者与医务人员、医疗机构、医疗设备之间的互动。智慧医疗将打破传统的医学思维方式,改变医疗服务繁杂的现状,确立以患者为核心的医疗服务方式,规范、简化医疗环节。
智慧医疗可以整合现有医疗机构的设施,形成统一的“医疗云”,并收集医疗机构的号源统一存储在“云端”,使公众可以通过网络、电话、APP等各种渠道进行预约挂号,解决“一号难求”的问题;公众可按预约的时间前往医院就医,免去了医院排队的时间;智慧医疗还可以推出“市民健康卡”,市民通过“健康卡”进行自助挂号、自助缴费、自助打印检查结果等自助操作,市民更可以通过“健康卡”进行诊间缴费,在医生开出检查单的同时就可完成缴费,之后患者便可直接去做检查或者拿药,极大的优化了就医流程,提高了医疗行业的效率;远程医疗可使病人在普通医院享受到大医院专家医生的诊疗服务。
3.4 基于云计算的教育支撑平台――智慧教育
智慧是教育永恒不变的追求,教育的目的就在于启迪人们的智慧,新一代信息技术的发展使教育有了新特征,教育本身被赋予了智慧的内涵,以智慧的教育启迪智慧,是教育信息化的必然之路,也是现代教育发展的新阶段。
智慧教育并不是信息技术与传统教育的简单累加,它需要以智慧学习环境为技术支撑、以智慧教学方法为催化促导,以智慧学习为根基。我国教育信息化发展到现在仍然不能实现智慧教育主要是因为教学方法单一,不能很好的利用各种教育资源丰富教育手段,改善教育方法;教学环境孤立,优质教育资源共享困难;学生学习仅仅局限于教师教授,不能很好的利用互联网上的各种资源进行自主学习。云计算的出现为智慧教育带来了希望与可能,是智慧教育实现智慧的所在。云计算的核心在于计算与存储功能的虚拟化、集中化,可实现教学资源的快速统整与共享,改善教育现状。
基于云计算的教育支撑平台将全面整合教育系统中的各种优质教学资源、平台、应用等,构建一个统一的智能开放架构的云计算平台,为用户提供租用或免费服务,满足用户通过各种终端应用完成教学、学习、管理、科研、社会交往等各方面的需求,实现教育信息、获取教学资源、开展教学互动、统计教育信息与数据、形成科学决策、实施教育评价、开展协同科研等系列教育活动。
3.5 基于云计算的居民生活应用平台――智慧社区
智慧社区可实现社区内的充分联通,达到人与物、人与人的全方位交流,有助于解决民生问题,以及日渐复杂的城市管理问题。
云计算技术将全面整合社区内的物业、家居、监控、医疗、教育等各种资源,集成物业服务、家居服务、医疗服务、教育服务、安保服务等业务,集中智能化处理社区中的各种资源信息,向社区居民提供各种信息和应用服务,实现社区服务的高效运行,为住户提供一种安全、舒适、方便、快捷和开放的信息化生活空间。全面提高居民生活水平,打造最优秀的城市单元,解决城市管理难题。
4 云计算应用于智慧城市建设的意义
4.1 云计算让城市更加智能化
云计算平台以其空前强大的数据分析计算能力,成为智慧城市的“大脑”,全面协调城市生活的各个方面,实现对城市中海量数据的计算以及存储,并可提高城市中各种资源利用率,节约智慧城市建造成本。智慧城市包含城市生活的各个方面,是一个多应用、多行业、多系统组成的复杂的综合体。在智慧城市的建设中,累积了大量数据信息,并且在城市的多个应用系统之间存在资源共享与信息交互的需求。智慧城市的各个应用系统均需要存储在“云”中的各种数据,用于实现各自功能。如此众多而繁复的系统需要多个强大的信息处理中心来进行各种信息、各种数据的处理,所以说,云计算的特点能满足智慧城市建设的要求。
云计算作为一种新的计算模式和服务模式,以其海量的存储能力和可变化的计算能力著称,并且它以服务的方式提供给用户,使用户能够不同地点、不同时间、不同平台上使用,极大的发挥了网络资源的价值和优势,减少了对终端平台的依赖性。云计算对智慧城市的各类应用做出了有力支撑,以建设云计算为核心, 打造各类不同的云技术, 如电子政务云、医疗云、市政云、交通云、教育云、安全云、社区云、旅游云等, 已经成为智慧城市建设较为广泛的应用模式。这将改革整个城市的发展模式,极大的提高城市的智慧程度,促进城市各个方面健康快速发展。
4.2 云计算有利于整合城市的信息资源,推动社会和经济发展
城市各个领域之间是“相互依赖”的,是一种网状关系。智慧城市的建设需要充分了解城市中的信息,分析城市各个领域之中改的网状关系。智慧城市将城市中的人才流、物资流、信息流、资源流、资金流等信息储存在云端,全面整合城市的信息资源。
融合是智慧城市的本质所在,它将信息技术与传统产业相融合,在融合过程中将产生一系列的新型行业,如快递、网络运维管理、高端网站建设等,这些行业将间接推动城市传统支柱产业的发展。在构建基于云计算平台的智慧城市的过程中,需要先一步建立智慧政府,再以智慧政府为核心,解决交通、医疗、教育、居民生活等一系列社会管理服务问题。云计算为智慧城市的发展提供了更加广阔的发展空间。
智慧城市需要各方协力推进,更需要注重整合相关信息资源。智慧城市建设要高度重视信息的挖掘、整合与再应用。而云计算作为一种新兴的计算模式,其重要功能就是整合资源,为应用提供强大的支撑,是信息能够全方面的共享,为预测和决策提供有力的智慧参考,从而提升政府的行政能力。 例如,城市在多年的建设中以及开发了多个电子政务、电子商务等应用平台,这些系统中积累了大量有价值的资源。但这些平台式相互独立的,彼此之间没有信息交互与资源共享。同时,大量而重复的系统平台使得各行业出现了设备利用率低、管理成本高等问题。云计算中心的建设,能够有效整合设备硬件资源和信息数据,支撑更大规模的应用,处理更大规模的数据,并且能够对数据进行更深度的挖掘,从而为政府决策、企业发展、公众服务提供更好的平台。
4.3 降低信息共享的总体成本
云计算的突出特点,在于实现资源共享。采用云计算方案构建的智慧城市将提高城市基础资源的利用率,有效的降低城市基础设施的投资规模。此外,云计算还可以有效的节能能源,设备资源在夜间负载低时,可以将业务转移到部分物理资源上,而将其他空闲的物理资源关机或转入节能模式。云计算数据中心通过集中的资源管理,降低了日常维护工作量,大量的工作都转移到后台由专业人员完成,从而降低管理维护成本,提高管理效率。云计算数据中心通过资源整合、统一管理可以有效的降低信息资源共享的成本,降低了信息化的门槛,使更多的单位和企业走进信息化时代,提高工作效率。
4.4 智慧云将以多种形态支撑城市发展
信息是现代城市发展的基础,人们对信息服务的要求不断提高。相对于各行行业混杂的公众云,行业云能够提供更丰富、更有层次、更专业的信息服务,能够深度挖掘行业数据信息,推动智慧城市的建设。如针对医疗设备、医务人员、患者信息、电子病例等的医疗云,针对道路信息、车流量、天气、温度等的交通云,针对商业组织的市场情报与服务的商业云等。多个不同层次、不同大小的行业云形成一套有机的城市生态系统,支撑起智慧城市的建设,推进智慧城市的发展。
4.5 节约能源,让城市绿色化
庞大的基础软、硬件资源将造成巨大的能源消耗,绿色而节能的使用这些资源是每个行业的必然追求,也是云计算发展的初衷之一。
云计算数据中心的模式是将公共资源池租给多个用户使用,将多个硬件资源集中起来,使用专业合理的方式维护设备,降低能耗。同时,按需分配资源可有效的提高资源利用率。在夜间,数据中心整体负载降低的情况下,可将空闲资源转入休眠模式或直接关闭机器,从而在最大程度上实现数据中心绿色、低碳的节能运行。
5 结束语
智慧城市的发展是现代化城市发展的必然趋势,它将实现对城市生活环境的透彻感知、城市资源的全面调控、城市中各个部分协调配合、城市方方面面便捷运作、人和城市之间和谐共赢等。而云计算为智慧城市建设的关键点,更是智慧城市的“智慧”所在。大力发展以云计算数据中心为核心的智慧城市,是智慧城市建设的首选。
参考文献:
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[2] 房秉毅,张云勇,李素粉.基于云计算的智慧城市平台设计[J].信息通信技术,2013(6):6-11.
[3] 张永民.解析智慧技术与智慧城市[J].中国信息界,2010(4):38-41.
[4] 方媛,林德南.智慧医疗研究综述[J].新经济,2014(3):70-72.
【关键词】 NB-IoT 物联网智慧小区
前言:
目前建设的大多数智慧小区,都是只完成了部分单独智能化的系统,如小区安防系统,小区门禁系统、物业管理系统、智能家居系统等,但是这些系统的智能化建设只是局部封闭的独立系统,众多系统各自为政,各厂家的产品缺乏统一规划,造成后期与其它系统的对接难度高,无法做到资源与业务全面整合。在此基础上建设的智慧小区系统扩展性差,系统之间无法实现交互,并不能算是真正意义上的智慧小区。本文探讨如何运用先进的NB-IoT物联网、云计算、大数据技术,建立起沟通小区内部居民与居民、居民与物业中心、居民与外部社会等多重综合信息交互平台,打造出安全、舒适、高效、节能的生活环境和具有可持续发展能力的现代智能化住宅小区。
一、NB-IoT技术概念及特点
基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)是一种物联网实现技术,同蓝牙、WIFI、ZigBee一样,属于物联网的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络,只消耗大约180KHz的带宽,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级[1]。
NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网(LPWA)[2]。NB-IoT具备四大特点:
一是海量连接,NB-IoT单扇区支持5万个连接,是传统接入数的50-100倍;
二是深度覆盖,在同样的频段下,NB-IoT比现有的网络增益20dB,覆盖面积扩大100倍,预期能覆盖到地下车库、地下室、地下管道等信号难以到达的地方;
三是低功耗,NB-IoT终端模块的电池待机时间可长达10年;
四是低成本,NB-IoT模块的成本低于2G模块的成本,大规模应用后预期可到10元以内。
二、NB-IoT应用背景
移动通信正在从人和人的连接,向人与物以及物与物的连接迈进,万物互联是必然趋势。然而当前的4G网络在物与物连接上能力不足。事实上,相比蓝牙、WIFI、ZigBee等短距离通信技术,移动蜂窝网络具备广覆盖、可移动以及大连接数等特性,能够带来更加丰富的应用场景,将成为物联网的主要连接技术。
2016年6月16号, NB-IoT(Narrow Band Internet of Things,窄带蜂窝物联网)作为3GPP R13一项重要课题,其对应的3GPP协议相关内容获得了RAN全会批准,正式宣告了这项受无线产业广泛支持的NB-IoT标准核心协议历经2年多的研究终于全部完成。
2016年7月15日,中国电信开始启动800M LTE 4G网络建设,这是国内第一张低频LTE网络,并且将在2017年上半年实现全网覆盖,为NB-IoT物联网技术的应用奠定了良好的网络基础。
因为NB-IoT自身具备的低功耗、广覆盖、低成本、大容量等优势,使其可以广泛应用于多种应用场景,如智慧城市、智慧交通、智慧物流、车联网、智慧医疗、智慧工业、智慧农业、智慧家庭、智慧教育、智慧小区等。
三、NB-IoT在智慧小区应用实现方法
3.1智慧小区应用场景设计
针对智慧小区应用,需要制定相关完整的场景体验和场景智能解决方案,给用户提供一整套智能组合产品解决方案而不仅仅是一个个单独的智能产品。目前在智慧小区里面的应用场景有:
公共安全防范:小区安防系统(视频监控、红外探测、电子巡更等)、出入口管理系统(人员出入管理、车辆出入管理及车位管理、可视对讲、电梯智能控制、智能信报箱等),居民报警系统(门窗入侵报警、紧急报警按钮、煤气泄露报警、烟感报警、漏电报警、漏水报警等),应用现代化综合安全防范技术,建立小区全面的安全防范体系。
物业管理系统(公共信息和互动系统、远程抄表、智能井盖、智能路灯、给排水监测、地库送排风监测、电梯监测等),通过嵌入各种信息化手段,提升了物业公司的管理水平,为物业工作人员和居民之间提供全方位的沟通手段,搭建即时、畅通的互动桥梁,达到了提高物业服务水准,降低物业管理成本的目的。
智能家居系统(电子门锁、灯控及调光、空调、窗帘、音响、智能净水、智能空净、灌溉、健康监控、智能网关等),使居民的家居生活智能化、人性化、安全、方便、快捷,享受高贵、舒适的环境。
目前已有一些厂家实现了在产品出厂时预置NB-IoT通讯模块(如三川智慧、宁波水表厂生产的物联网水表、百富科技生产的移动POS机等),这些已经预置NB-IoT通讯模块的产品可直接接入NB-IoT网络中,其它产品则需要进行NB-IoT通讯模块的升级改造,实现对以上场景中所需底层数据的深度覆盖和海量采集。
3.2智慧小区公众服务云平台设计
为实现智慧小区建设的终极目标,需要构建部署智慧小区公众服务云平台,它是为智慧小区其它系统相关应用的建设提供基础性的软硬件平台。使用云计算模式进行平台搭建并提供服务,采用标准开放的平台接口,完成小区内多个系统集中建设与维护,实现数据统一存储,节省用户软硬件平台投资。在智慧小区公众服务云平台上统一对各个系统的数据进行处理和交互,之后再利用大数据和人工智能的技术定制和优化用户体验。以大数据为核心,实现小区内各个系统信息分析和联动的需求,同时采用多级权限管理,为物业提供物业统一管理服务系统应用,为居民提供智慧小区APP应用。
智慧小区公众服务云平台是为广大小区居民提供全方位、立体式生活服务的平台。平台聚焦小区物业、小区商圈、居民互动、居家养老等服务,通过信息化技术手段整合社会力量,组织公共资源,提供小区公众服务,最终实现为居民提供更优质的信息化服务。
平台支持平滑扩展,可根据客户需求和资金投入预算,分阶段部署,平滑扩容升级。提供与城市其它公共信息平台对接的接口,实现对政府部门、相关系统、各类数据信息资源的横向互联与纵向互通,拓展数据交换共享服务,例如⑿∏的公共信息和互动系统与政府的政务服务系统对接、小区的电梯监测系统与安检部门系统对接、小区的安防系统与公安部门系统对接、小区的居民健康大数据与城市医疗系统对接等,全面提升政府管理水平、物业公司的服务质量和居民的生活质量。
3.3智慧小区公众服务云平台系统安全保障
NB-IoT使用专门的号码段以及专用的物联网专网,可得到电信级的QoS服务质量保证、网络安全、电信级计费、大数据服务保障。电信运营商提供感知层、网络层、应用层的全面安全防护,解决了物业公司系统运行维护的后顾之忧,物业公司可腾出精力更加专注于为居民服务,居民也可尽享全面安全无忧的智慧生活。
四、结束语
综上所述,使用NB-IoT物联网技术将建设安全、舒适的小区环境;建立高效、科学、便利的物业管理体系;提供方便、快捷、经济的信息通讯服务;打造温馨、舒适、便利、科学和数字化视听一体化的现代智能家居环境系统,避免了重复投资,满足了政府、物业公司、居民等多方的需求。
参 考 文 献
关键词:智慧城市;物联网技术;NB-IoT;5G
中图分类号:TP391;TN929.5 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2017)07-00-04
0 引 言
智慧城市是以最新一代物联网科技为基石打造的高度现代化的城市状态。在互联网媒体、AIP、Living Lab等途径的辅助下,城市将具备无时不有的互联、无处不在的感知,高度智慧型的应用以及全面协调可持续的创新等特征。其实质是将万物互联的思想理念通过现代信息技术在城市建设中予以实现,以期达到对城市的智能化管理,提高城市居民的生活品质,便利人们的日常生活。
物联网即物与物相连的网络,以传统互联网为框架,将网络定义延伸至任意物品之间的通信和互联。从技术手段层面上说,物联网主要分为网络层、应用层和感知层。感知层如同人类神经系统中的神经末梢,遍布低功耗传感器,用于采集原始信息和起到对物体进行认知的作用。网络层就好比人类的神经元,由四通八达的通信网络组成,负责对“神经末梢”收集的信息进行传递和加工。应用层为用户和物联网之间搭建了一个桥梁,通过对市场需求的精确分析,为用户提供智能化的应用。
物联网技术是实现城市信息化、智能化的必要工具和手段,而智慧城市也是物联网行业发展的重要目标之一。二者相辅相成,相互促进。
1 NB-IoT技术
NB-IoT(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)即基于蜂窝的窄带物联网,作为传统蜂窝网络的升级,它可由电信运营商直接部署在传统LTE网络上,升级较为方便且只占用大约180 kHz的频带。即将到来的5G时代要求我们实现高可靠低时延的数据通信、移动宽带的极大增强和万物之间的信息互联,而万物互联网的一个重点发展方向便是NB-IoT。
NB-IoT的诞生是为了迎合现阶段物联网部署对支持大系统容量大规模连接的强烈需求,它要求我们在尽可能降低信令开销的同时,保证低成本低功耗设备在广域网中实现高质量的蜂窝互联。
物联网组网技术分为有线和无线两种类型,基于蜂窝网络的NB-IoT属于低功耗广域网,即无线组网中的长距离无线通信技术。
NB-IoT上行链路采用了具有卧夭ㄌ匦缘SC-FDMA多址方式,使用BPSK或QPSK进行调制。为了使NB-IoT终端功耗尽可能降低以延长设备待机时间,上行链路引入了单频传输模式,单频传输模式共占用48个子载波,除了原来LTE网络中规范的15 kHz子载波间隔,还重新加入了3.75 kHz的子载波间隔以求达到更大的系统容量。上行链路传输理论速率约在160~200 kb/s之间。与单频模式对应的多频模式子载波间隔为15 kHz,传输速率在160~250 kb/s之间。相比而言,多频方式能达到更高的峰值速率,而单频方式能有效降低终端功耗,实现更大的容量和更广的覆盖。
NB-IoT下行链路为了尽可能与现有LTE下行链路保持一致以便平滑升级,采用了间隔为15 kHz的OFDMA子载波,调制方式为QPSK,传输速率在160~250 kb/s间,最多有AP0和AP1两个天线端口可以支持。
NB-IoT和传统网络相比具有更低的设备功耗、更广的信号覆盖、更低的硬件成本、更大的系统容量。
1.1 大容量
随着物联网设备数量的不断增多,现有的TD-LTE和FDD-LTE网络显然无法继续承担连接这些设备的艰巨任务,网络容量的增加刻不容缓。NB-IoT技术的引进使得网络容量比现有的蜂窝网络容量理论上增加了50~100倍,而将近十万个设备可以在NB-IoT的一个基站覆盖下使用。
1.2 广覆盖
NB-IoT室内覆盖能力极强,测试结果显示,NB-IoT在采用独立部署模式的情况下,能达到约160 dB的覆盖强度。在180 kHz传输带宽下比传统网络增强了100倍的覆盖能力,与WiFi等现有短距离传输技术相比更具有十分突出的优势。可对广大农村地区,工厂厂房,水库河流,下水道等地域偏远、信号不易覆盖的地方进行深度覆盖。
1.3 低功耗
NB-IoT设备功耗极低,由于网络的覆盖能力强,上行链路又加入了单频模式,其极限发送功率比GPRS极限发送功率降低了约90%。同时芯片模块在制造工艺的发展下进一步优化升级,实现了低功耗低电流运作,进一步延长了设备的待机时间,使位于高山荒漠等偏远地区的传感器设备在恶劣的自然环境下也能拥有数年之久的续航。
1.4 低成本
NB-IoT由于不仅具有速率低,功耗低,信令简化等特点,其硬件成本也比传统通信模块低廉,芯片价格预计均为五美元,目前市场上3G通信模块均为十几美元,4G通信模块则需二十多美元,因此低成本的NB-IoT设备将在市场上更具有价格竞争力。
2 NB-IoT网络架构
NB-IoT网络由NB-IoT终端,NB-IoT基站,NB-IoT核心网,NB-IoT云平台和垂直行业中心组成,其网络结构如图1所示。
图1 NB-IoT网络结构
(1)NB-IoT终端
NB-IoT终端主要由各种物联网通信设备组成,包含各种传感器和嵌入式芯片,可以方便快捷地接入NB-IoT网络中为用户服务。
(2)NB-IoT基站
NB-IoT基站支持独立部署、保护带部署、带内部署三种部署方式。独立部署即NB-IoT网络利用与LTE频带不相重叠的独立频带进行部署,可以利用带宽为200 kHz的GSM频段进行NB-IoT网络部署。保护带部署指使用目前还没有被开发的LTE网络边缘频段中的180 kHz带宽来部署网络。带内部署即直接使用LTE频带中的任意资源块对网络进行部署。基站的建设要充分考虑区域特点,在降低建设成本的同时提高资源利用率。
(3)NB-IoT 核心网
NB-IoT核心网负责NB-IoT基站和云之间的连接,它在移动性和安全性等方面的表现要大大优于传统网络,并且能够高效进行流量调度和拥塞控制。
(4)NB-IoT 云平台
NB-IoT云平台负责对各种业务进行处理和调度,比如应用层协议栈的适配及对大数据的分析等。处理后的信息将会被传递给NB-IoT终端设备或垂直行业中心。
(5)垂直行业中心
垂直行业中心可对NB-IoT终端进行控制并监测业务数据。
3 基于NB-IoT的智慧城市应用
NB-IoT技术的业务适用范围主要包括设备待机时间较久,信号覆盖领域较广,对时延敏感程度较弱,系统容量较大的低速率应用,相对而言更加适合静态环境业务或需要实时传输数据的业务场景。
GSM联盟识别了共7大类24小类的低功耗广域网应用类型。
3.1 城市基础设施
城市基础设施包括智慧停车场、智能垃圾桶、智能公交车站、智能路灯管控等。以智慧停车系统为例,作为智慧城市的重要基石,智慧停车场虽然十分基础但却不可或缺。我国汽车制造业的蒸蒸日上与汽车市场的一片红火密不可分。快速增长的汽车数量与有限的停车资源之间的矛盾愈演愈烈,停车难、停车贵成为了困扰万千车主的心病。在不久的将来,智慧停车系统必然遍布大街小巷。
传统智慧停车场可借助停车场安装的智能感应装置,与进入停车场的用户智能手机进行数据通讯,用户通过手机App将请求参数发送至停车场管理后台,由后台管理系统进行实时调度,将车位信息和导航信息传回用户手机,同时对停车场内所有行驶车辆进行跟踪定位,合理疏导车流,以防发生事故。
由于停车场多处于商场负一层,网络信号覆盖较差,对于车主而言,需要实时接收到后台系统的导航信息以保证行车安全,因此传统网络可能无法满足用户需求。
NB-IoT的一个突出优势就是比传统LTE网络覆盖深度更深,基于NB-IoT技术的智慧停车系统通过对现有蜂窝网络进行优化升级,无需重新部署,其信号覆盖强度是GPRS网络的100倍,是现有LTE网络的10倍,接入能力更大大强于其他技术,即使在地下车库也可以使车主实时不间断地接收后台信息。
车检器采用NB-IoT硬件设备,具有超强的抗干扰能力,同时大大降低了设备成本,NB-IoT设备功耗较低,寿命长达数年之久。电池电量如果低于阈值,便会由数据中心及时发出预警,维修人员快速进行电池更换,平均一人仅半天就可更换100个电池。
3.2 工业物联网应用
工业物联网应用包括煤炭与石油的开采监控、设备的工作状态监控、工厂作业安全监控等。城市的建设离不开工业的发展,而工业厂房的信息互联既是安全作业的必然要求也是城市信息化的重要体现。工业互联网是集高级分析,精确计算和传感技术于一体的特殊互联网。众多密切关联的工业系统之间需要时刻保持通讯,并对数据的收集和转发进行统一管理。为了刺激工人的积极性以保证工厂的生产效率,需要对工厂进行实时监控,因此工业物联网对网络的可靠性有很高的要求。
目前以西门子为典型的工业控制系统均使用有线网络,工厂会逐步在生产线上L试使用无线连接技术以优化制造流程,可是目前像WiFi这样的无线连接技术的可靠性较低,存在严重的安全隐患。
NB-IoT的诞生为工业互联网应用带来了强有力的技术支持。由于NB-IoT网络是由原LTE网络升级而来,因此保留了4G网络的安全性能。为保证使用者数据的安全,NB-IoT网络还支持空口严格加密和双向鉴权技术。基于NB-IoT窄带集群的无线工厂解决方案使用了操作简单易于管理的先进工业级设计,厂房内各类业务的不同需求都能得到完美的技术支持,以达到工业园区的智能互联,机器运转的安全监控及工人工作的效率监督。NB-IoT网络可以为各类型的企业建立持续性强、可靠性高、安全性好、实时通讯的无线通信网络,为工厂信息化打下坚实的基础。
3.3 医疗行业的应用
医疗行业的应用包括智能穿戴设备、智能血压计、智慧医院、智能临床监控等。在可以预见的未来,医疗行业也将成为物联网技术大放异彩的舞台。人工智能将把医疗服务业推上一个新高度。
医疗行业以智能血压计为例,智能终端将测量数据通过无线网络自动上传至数据中心进行整理和分析,同时生成便于老人读懂的健康分析和图表报告并给出相关建议,分析结果被发送至用户的手机App,使用户可在任何时间任何地点获取自己及家人的身体健康状况。
传统智能血压计基于GPRS网络进行数据传输,在许多信号覆盖不好的地方,用户数据不易发送至云端,严重影响用户的使用体验。
NB-IoT技术具有硬件价格低廉,功耗低的优势,且其室内覆盖性极好,远远强于GPRS网络,能够提供电信级的可靠接入。使用了NB-IoT技术的智能血压计具有极强的抗干扰能力,即使在恶劣环境下也能及时将用户的健康信息上传。
3.4 城市公共事业
城市公共事业包括智能水表、气表、电表等。在智能电、水、气表等领域相关的公司和部门要求在延迟较低的情况下进行高频次、高速率的通信。供电公司和供水公司等需要计算用户的使用量并计费,同时对用户线网进行实时监控以便发现安全问题,如漏水、漏电、漏气可以及时应对处理。
以智能气表系统为例,该系统由数据中心、数据采集器和户机终端组成。数据中心负责对采集到的数据进行保存和分析,同时将分析结果返回给用户。
数据采集器用于对用户信息进行实时采样、故障判断,并将采集到的数据传递给数据中心。数据采集器与户机终端之间采用多芯电缆完成消息传输。户机有直读远传户表和燃气泄漏报警器等。直读远传户表可将用户使用量等数据直接反馈给用户,当系统检测到室内可燃气体浓度超标时,报警器会鸣笛示警,阀门自动关闭,系统生成错误报告在屏幕上显示。
由于这些智能气表由电源供电,所以并没有超低功耗和长电池使用寿命的需求,但传统网络的可靠性和容量则远远逊色于NB-IoT网络。对于小区里的一幢公寓楼来说,少则有上百个智能气表需要接入网络,而随着智能家居的普及,越来越多的设备都将接入网络,传统网络资源将越发吃紧,为了服务更多用户,NB-IoT网络无疑是更好的选择。另外从智能表需要进行高速传输和频繁通信这两个角度来说,NB-IoT也更加符合智能表的需求。
3.5 后勤保障
后勤保障包括智慧物流追踪、智慧物流车辆调度等。伴随着工业4.0发展理念的形成和“互联网+”的新常态经济模式的提出,我国现代化物流服务体系也在逐渐健全,低功耗传感器等各种技术应用如雨后春笋般出现,智能化物流产业逐步取代了古老的物流模式。物流企业可以根据定位需要在运输车、物流分拣站、物流仓库安装低功耗传感器,将收集到的信息数据汇集成一个全新的物流信息云,形成连接人、货、车及数据管理中心的全过程可视化物联网追踪体系。
由于智慧物流系统的数据采集和跟踪大约只需100 Kb传输量,因此更适宜采用数据传输量较小的NB-IoT技术。基于NB-IoT技术的传感器Y构简单,安装便利,无需布线就可接入网络。NB-IoT与GPS技术相结合,能够实现精度小于10m的定位,并且能够在物流运送周期内进行实时监控。由于NB-IoT网络由电信运营商经营,无需集中器或网关,对于厂商和业主来说,仅关心自己的核心业务即可,无需关心网络维护,用户可以更加灵活地获取自己想要的数据。
3.6 智慧建筑
智慧建筑包括报警系统、采暖通风与空调系统等。建筑的智能化要求我们在建筑中加入温湿度、安全、有害气体等传感器并定时将监测到的数据上传,用户可使用手机App遥控建筑内的各项环境参数使其达到适宜人居住的范围。
以智慧建筑中的智慧空调系统为例,空调应当包含温度控制,湿度控制,气流速度控制,空气洁净度控制等几个主要功能。对于居民住宅,空调系统需要时刻保持房间内的空气湿度、环境温度在一个合适的范围内变化,而对于养殖场、农场等特殊场所,由于生产需要,必须让环境内的各项参数按照一定的函数规律变化以增加产量,因此要支持人工设置变化函数的功能。
空调作为南方家庭夏天消暑降温的必备电器,其价格的高低是决定其能否进入普通百姓家庭的关键因素,如果一台智能空调的价格高达数万元,那么就失去了普及和便民的意义。现如今,市场上的普通空调动辄要四五千元,更不必说加入了3G、4G模块和各种传感器的智能化空调了。NB-IoT芯片价格低于2G主芯片,在大规模使用情况下,单块成本可降至1美元,其模块价格也仅需2美元,远远低于GPRS和3G、4G模块。运营商维护成本较传统网络低许多,且政府会出台相关政策提供一定的补贴,大大降低了智能空调的市场价格。
3.7 环境监控
环境监控包括污染、噪音、雨、风、河流流速、健康危害、数据搜集与实时监控等。我国幅员辽阔、河流、湖泊、地下水分布广泛,需要对工业用水,农业用水以及饮用水等水质进行监控,且检测标准不一,具有监测点多,监测面广,监测量大等特点。
以水库的水质检测系统为例,水库作为城市饮用水的大水缸,其水质关系着千万群众的身体健康。传统的水质监测系统通过在水库中投放很多嵌入水质监测传感器的浮标来获取该片水域的水质参数数据,并通过GPRS将数据传回数据中心以供分析,以便及时监测水库的水质情况。
分布于水库中的传感器数量多,分布面积广,且水库常常远离居民区,运营商不可能大面积布网,信号的强度和覆盖也是问题。
NB-IoT硬件的超低功耗和超长待机可以满足传感器在河流湖泊中长达数年的使用。NB-IoT创造性地引入了PSM (Power Saving Mode,PSM)模式,虽然终端设备依旧注册在线,但信令却不可达,从而使设备较长时间停留在一个深度睡眠的状态以达到节省功耗的目的。同时NB-IoT在野外的超强覆盖能力也决定了它是水库水质监测系统的不二选择。
4 结 语
随着城市信息基础设施建设的日渐成熟,人们对城市智慧化的需求也越来越迫切。对物联网这一智慧城市的关键技术的研究更是箭在弦上。NB-IoT将改变物联网M2M行业标准不统一的现状,刺激物联网产业迎来爆炸式发展。可以预见,在不久的将来,NB-IoT在智慧城市建设中扮演的作用会越来越重要,并就此开启万物互联的新领域、新时代。
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凸显四大意义
笔者在位于广州市番禺区的国家数字家庭应用示范产业基地了解到,智慧家庭是物联网的一种实际应用方式,主要承载家电控制、影视娱乐、信息文化服务等内容,能够显著提高生活的舒适性和便利性。
据番禺区区长楼旭逵介绍,该基地于2009年1月由工信部、广东省、广州市和中山大学合作建立。基地以广东省提出的智慧家庭“岭南模式”为基础,即以有线电视为主通道,以电视机为家庭中心,以互动服务为导向,通过智能电视和智能网关等核心设备,实现各类电子产品在家庭融合。目前已形成了“四网(电信网、电视网、互联网、电力网)整合、建设综合业务家庭网,多屏互动、发展信息文化云服务”的发展路线。
目前,该基地已有入园企业238家,产值近60亿元,汇聚专利超过1900项,产业集聚效应明显,在技术研发、应用示范方面取得长足进步。基地的发展先后得到国家广电总局、科技部、住建部、国家知识产权局的支持,并被广东省确定为战略性新兴产业基地。该基地的快速发展显示了智慧家庭产业的广阔前景和重要意义。
一是有利于带动电子信息产业深度转型,推动产业集聚发展。国家数字家庭工程技术研究中心主任、中山大学教授罗笑南认为,智慧家庭与千家万户的生活息息相关,产业链涉及了内容创意、软硬件、电信、互联网、广播电视服务等信息产业的许多方面,具有高融合性、高附加值的特点,增长速度很快,带动效果显著。预计到2020年我国智慧家庭产业规模可达5万亿元左右,能有效承接产业升级的需要。
二是有利于促进自主创新,在国际竞争中抢得先机。罗笑南表示,我国智慧家庭技术研究与欧美同步,在关键环节都可以掌握自主技术,可避免重复在电子信息很多领域受制于人的情况,既能节约向国外支付的专利费,又保障了国家信息安全。
三是有利于通过家庭内的“四网整合”推动“三网融合”取得实质性进展。中国工程院院士孙玉认为,通过家庭网关对外连接电信网、电视网和互联网,对内连接一个基于电力线的家庭网络,在家庭环境中实现“四网整合”,可形成支持通用物联网的应用平台。这种“四网整合”已在广州的番禺、增城以及云浮市等地的数十万户家庭推广应用,效果良好。工信部电子信息司视听产品处处长梁峰认为,以智慧家庭为切入点,可以有效突破体制机制僵局,容易得到国家有关部门的共同支持,为“三网融合”开辟一条新的路径。
四是有利于提高社会服务和管理水平,促进信息惠民和公共服务均等化。梁峰说,智慧家庭能够实现教育、安全、医保、娱乐、节能、环保等多种功能,可有效服务于民生、社会管理创新和维稳等工作。楼旭逵说,“岭南模式”智慧家庭借助广电播控平台可管可控的优点,以实名制方式进行信息的传递和互动,将医疗服务、政务信息、社会关爱等送入百姓家,用电视机遥控器就可实现双向互动。
受到“瓶颈”制约
在国家有关部门的大力推动下,我国智慧家庭产业发展势头良好,但仍面临产业规模较小、推广较慢等问题,与在国际竞争中抢占先机的迫切要求不相适应,而相关技术标准不统一是制约产业迅速发展壮大的主要“瓶颈”。
首先,多个智慧家庭标准工作组分属不同的部门主管,亟待加强统筹。罗笑南介绍说,目前国家广电总局、工信部、住建部、国家电力监管委员会等部门均有相应的数字电视标准工作组,但缺乏有力统筹,尚未形成合力。
其次,已经制定出来的多个标准之间缺乏系统的统筹归类,兼容性不足。罗笑南表示,目前已有的智慧家庭标准有“闪联”“E家佳”“广联”等。尽管各个标准均有可取之处,有的还上升为国际标准,但由于相互之间缺乏兼容性,市场接受度还不够,推广范围有限。
广州广联智慧家庭研究院副院长王召福表示,若不同品牌的家电产品采用不同的标准,智慧家庭就难以实现;而一项标准得不到普遍遵循,就不具备产业推广的价值,智慧家庭产业也难以发展壮大。
推动标准统一
目前,欧美及日本、韩国、印度等都在大力推进智慧家庭发展,在产品、标准及专利方面展开激烈竞争,比如影响力较大的DLNA标准已吸引了近1000家各国企业成为会员。我国如果不加快行动,一旦被国外标准获得主导地位就易陷入被动。
孙玉、罗笑南等专家建议,应尽快成立全国智慧家庭标准化技术委员会,统筹开展智慧家庭标准的统一化工作。他们表示,可以由国家标准化管理委员会联合工信部、广电总局、住建部、国家电力监管委员会等相关部门,统筹协调,研究制定统一的智慧家庭服务标准、控制标准、网络标准,并上升为强制标准。