【物联网行业应用与解决方案】之智慧城市解决方案

之前简单介绍了物联网解决方案，后面将选取智慧城市、智慧园区、智能电网、车联网和工业物联网五个场景，来为大家阐述这些行业所遇到的问题以及物联网技术为他们带来的好处。同时还将结合其余当下热门的技术，为大家介绍物联网的发展趋势。

本次先介绍智慧城市解决方案，首先来看一下智慧城市场景遇到了哪些问题，以及相关的解决方案是怎样应对的。大家可以来想一下，智慧城市这样一个话题可以说是非常大的，因为一个城市里面包含的事物实在是太多了。包含的事物多，实际上他存在的问题也会非常多。故本篇主要选取城市生活中常见的典型问题进行剖析。

城市生活中常见的问题都有哪些呢？

交通问题

首先是交通的问题，交通问题对于一个城市的发展来讲是非常重要的。可以这么讲，一个发达的城市，它的交通系统肯定也是非常发达的。如果想要让城市有更好的发展，交通问题是首先需要解决的几个问题之一。在城市当中，时常会有驾驶员违反交通规则，这些行为时常导致发 生交通事故，并引发交通拥堵。在这种情况之下，对于其他的驾驶员来说，他们在路上所耽搁的时间就变长了。同时对于燃油车来说，由于交通拥堵，经常需要刹车制动进行避让，这也导 致能源使用效率变低，并加重了环境的污染。所以城市管理者就需要找到一个比较合适的方法 来解决交通拥堵的问题，同时缓解环境污染问题。 之后再来看一下停车的问题，这个问题可以分成两个方面来讲，首先是站在管理的角度，其实 大部分的车位信息可以说是比较隐蔽的，虽然说现在很多导航都会提示你终点附近的停车场， 但是导航并不会告诉你这个停车场是不是已经停满了。也许你去到停车场之后却发现已经停满了汽车，那么就会白跑一趟。同时车位有一个潮汐化的问题，早上去上班的时，大家将车都从家里的停车场开到了公司的停 车场，因而早上的时候，家里的车位相当于就闲置了，公司的车位拥挤了。但是到了晚上回家 的时候，家里的车位拥挤了，公司里的这些车位就又闲置出来了。所以这些车位就有一个时间 段的不平衡。同时对于车位的管理者来说，收费和巡检也存在问题，商场内的车位可以对其进行统一管理。 但是有些路边的车位，就很难对其进行准确收费。还有一个就是违章停车的问题，现在违章停车都是交警去路边一个一个去贴条，这种做法其实是比较浪费人力、物力的。

反过来对于司机来讲，或者说是从停车体验的角度来看，由于车位信息获取困难，经常会找不到车位。同时还有找车难的问题，因为在商场停车场普遍比较大，可能你车位是找到了，车也停好了，但是你从商场出来的时候发现自己的车找不到了。最后就是商场停车场的进出口在高 峰时段，容易发生拥堵。以上就是在停车这件事情上可能会遇到的问题。

路灯问题

接下来把目光转向路上，也就是路灯方面的问题。现在城市里大部分的路灯，还是会用时间来控制灯的亮灭，例如在傍晚的时候到了一定的时间点，天色快暗了，市政部门就把路灯打开。 等到早上某个时间点再把灯关掉。这样就存在一个问题，一年里面不同的时候昼夜时长是不一 样的。夏天的时候天黑会稍微晚一点，冬天的时候天黑会稍微早一点。那么对于用时间控制的 路灯就很容易造成电的浪费。 还有一些特殊情况，比如日食的时候，光照会严重不足，如果路灯是靠时间来进行控制的话，此时路灯就不能起到一个应急开灯的效果。除此之外，当下路灯排障也存在不便，现在检修基 本上都是在白天，而白天不开路灯的时候，维修人员就需要一盏一盏地检查过去，非常的费时 费力。而且如果维护人员没有按时检修，就有可能出现夜间照度不足，存在安全隐患。所以如果能有一种技术能够实时监控每盏路灯的运作情况，并且在路灯故障的时候及时的反馈这样一个出错的信息，对于维修人员来讲就会更加方便。 还有就是节能的问题，晚上开灯的时候，前半夜行人车辆较多，但是到了后半夜，路上并没有什么车，如果路灯仍旧100%功率照明，就很容易造成资源的浪费。这个时候就需要有一个相对比较智能的系统，自动去检测路上有没有行人或者是车辆，然后适当地去调整路灯的亮度。 还有一个问题就是灯杆资源的收益问题，其实大家可以看到，如今电线杆现在已经不常见了。 这就使得路灯杆成为城市里稀缺的杆位资源，比方说公安系统可以在路灯杆上装监控摄像头， 运营商也可以部署 5G 基站等等，同时电网公司可以在路灯杆下面装上新能源汽车的充电桩。 这样可以把杆位资源的利用率达到最大化。以上描述的这些就是在路灯这个问题上可能遇到的 问题。

消防管理

接下来介绍消防管理的问题，消防问题在城市当中还是一个比较需要重视的问题，因为火灾会对个人、公共财产造成比较大的损害。在城市当中最容易发生火灾的地方是一些小场所，那么 这些小场所都有一个什么问题呢？首先这些场所面积都比较小，所以环境会比较拥挤、东西也 都摆放杂乱，易燃物品就很有可能放在比较危险的地方，很容易造成火灾。其次这些场所建造 较早，电气线路老化问题还是比较严重的，特别是那种比较老旧的餐饮店，本身就时长用火， 再加上这些商店经常存在私拉电线等等问题，发送火灾的可能性就更高了。总结起来就以上这三点，火灾隐患突出，消防设施薄弱，火灾预警不及时。

井盖管理

除此之外在城市当中还有一个比较明显的就是井盖管理的问题，这也是在城市里特有的一个问题。首先井盖的数量很多，并且这些井盖并不是只属于一个部门的，在上面也可以看到，井盖 分属于市政、水务、通讯、燃气等等各个部门都有，所以因为数量和权属的问题，这些井盖管理起来就非常困难，因为虽然大家在地上看到的都是井盖，但是由于他们属于不同的部门，到底谁去管理这些问题呢？哪个部门去管理这些问题呢？还有就是井盖的数量这么多，到底怎么 去管理呢？这些都是一个问题。还有就是盗窃、丢失的问题，盗窃丢失之后呢，就很有可能人 们在开车或者走路的时候，一不注意就掉进去了，所以就会有这种安全隐患。还有就是像这些 井盖下面都是排污管道，很有可能会存在有毒气体，如果这些井盖丢失的话，很有可能有毒气 体就会向上飘到城市里，进而造成一些不好的后果。所以井盖的管理也是城市中比较重要的一 件事，也是在城市当中需要各个部门共同协调好去处理的一个问题。

环卫问题

同样的，在城市当中还存在环卫管理的问题。在这里大致可以将问题分为旧、低、乱、慢，这四个不同的方面。首先，由于环卫部门目前未对公共垃圾桶信息进行收集，管理方式也是传统的定时清倒。其次由于在环卫这个问题上，基本上都是以人为主的管理方式，所以指挥调度的难度大大增加。同时环卫部门对于新技术的接纳程度并没有那么高，他们还是习惯于使用老的 方式对城市卫生进行管理，所以这个行业就会存在缺乏创新，发展缓慢的问题。

如何解决这些城市问题？

大家也都看到了，在城市当中会有大大小小各种各样不同的方面遇到问题与困难，并且这些问题当前正在阻碍城市的发展。所以这就需要的城市管理者去寻求一个比较好的方法去解决这些问题。华为对于智慧城市这样一个大的话题设计了一个整体的解决方案，用以应对上述关于交通、停车、路灯、消防、井盖以及环卫的问题。

首先来介绍一下智慧城市整体解决方案。其实这个解决方案和物联网的整体架构也是相对应的，在最下面是各类物联网设备，比如道路上的监控摄像头，智能电表、智能水表这些。之后再针对不同的物联网终端使用最合适的网络技术，例如 2/3/4G 或者 NB-IoT的方式，或者有线的方式接入到物联网平台，平台将数据存储在平台的数据库在中，便于提供给各类应用做数 据分析。之后最上面对应的就是在智慧城市当中针对各种不同场景的具体应用。 智慧城市的解决方案的优点就在于三个方面，从应用侧的角度来讲，它可以降低物联网应用的 开发门槛，降低开发者开发的难度，同时也可以缩短整个物联网城市生态的孵化时间，能够让 这样一个智慧的城市生态快速落地。从平台的角度来讲，它可以汇聚城市当中各个方面的信息，为城市的综合管理者提供更加综合全面的数据。从设备和网络的角度来讲，由于所使用的 设备和标准都是统一适配的，避免了物联网应用接入碎片化的问题。了解了整体的解决方案之后再来看一下针对前文提及的问题所做出的解决方案。首先是智慧交 通解决方案。智慧交通解决方案通常会使用到电子警察、信号控制等一些应用系统来最大程度地实时控制交通情况，通过分布在路上的摄像头等传感器，远程对于城市各个角落的道路进行 管理，来缓解交通的压力。同时还可以使用电子和自动化巡查的方式来对违法的车辆来进行处 理，减少由于处理违法事件造成的交通拥堵，减少市民在路上浪费的时间，同时也可以降低能 源浪费，缓解环境的污染。之后来介绍一下智能停车的解决方案，这个方案跟上文介绍的智慧城市的方案架构是非常相似 的。在智能停车解决方案中，主要使用的物联网设备就是地磁车检器。地磁车检器可以放置或 者是半埋在每个车位，当有车停停放的时候，它就可以检测到地磁场的变化，并以此来判断车 位的使用情况。同时，当这些设备联网之后它还可以告知用户哪里有车位。所以它除了检测之 外还可以作为停车信息的收集器。之后往上面一层看，方案通常会会选择使用 NB-IoT 这种适 用于低功耗广覆盖场景的无线技术来与平台相连接。使用这种智慧停车的解决方案，用户不仅可以获取到很多停车场的停车信息，还可以在停车的时候自助收费，减少停车管理的成本。再往下要讲到的是智能路灯解决方案，首先在感知层的是智能路灯控制设备设备，包括光敏传 感器等多种感知器件。网络层则是通过运营商广域无线网络，或者 ZigBee 等 mesh 自组网的 方式，将大范围的路灯全部连入网络。再往上会把这些信息都收集到的平台当中来，再将这些 数据信息和的公有云进行对接，在公有云上实现对于资源的管理，集中监控等等。前文也提到过，路灯现在作为城市中少有的杆位资源，除了其本身作为路灯需要用于照明之外，还可以用作其他的用途。

接下来介绍的是智慧消防解决方案，首先终端就是一个智能的烟雾探测器，用在有火灾的时候 做到自动报警，来做到对火灾的一个及时的把控。往上通常会使用 NB-IoT 的网络来进行数据 的传输，将数据上传到平台进行处理，最后会有报警处理、远程消音、终端自检和消防联动等 应用来进行消防管理。 智能井盖解决方案也是通过在井盖的下面装上各类传感器，来监控井盖相关的数据。例如加速 度传感器，当的井盖被移动的时候，这个传感器就会被触发。除此之外，当一些排污管道的井 盖被拿走的时候，下水道中的有毒气体就有可能会散发出来，这类问题也可以在井盖处部署气体传感器来加以监测。智能井盖的解决方案其实就和的智能路灯的方案比较像了，它的特点就 在于它可以大范围地对路上的井盖进行监管，实现智能运维。 最后还有智慧环卫的解决方案。在这一解决方案当中，会对环卫作业人员、车辆、垃圾清运等 进行全过程实时管理。对于环卫作业车辆进行工作时间、路线，车辆油耗、洒水量等工作内容 进行监管，实时监管垃圾箱清运的状态、垃圾清运的轨迹等等。同时还可以通过视频实时可视 化监管，提升城市环卫的精细化管理、规范化作业、智能化考核水平，让环卫工作变得有序、有效、可控。