前言

物联网技术发展沿革至今，其影响已渗入社会生产生活的方方面面。小至智慧家庭，大至智慧城市，其中无不涉及物联网相关技术。

本章选取智慧城市、智慧园区、智能电网、车联网及工业物联网五大行业场景，对其现有问题加以分析，并阐述物联网技术所提供的对应解决方案，同时列举相关成功案例，从而了解物联网产业现状及技术解决方案。最后将结合其余新兴技术，介绍万物智能的发展趋势。

目标

学完本课程后，您将能够:

了解智慧城市常见问题,描述对应解决方案

了解智慧园区管理痛点，描述对应解决方案

了解智能电网降损需求,描述对应解决方案

了解车联网发展驱动力,描述对应解决方案

了解工业物联网的需求与挑战，描述对应的解决方案

了解5IABCDE等技术，介绍万物智联的发展趋势

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。

常见问题：交通管理

• 交通拥堵、事故频发

交通拥堵严重，驾驶员不遵守交通安全法现象增加，导致交通事故频繁发生

• 公众在途时间增加

由于交通拥堵、交通不便利，导致公众在途时间增加，使公众对城市交通的满意度严重下降

• 环境污染加剧

交通拥堵、行驶速度低导致车辆能源使用效率低，消耗更多的能源，加重环境的污染

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。

常见问题：停车管理

停车管理：

• 不平衡：缺乏资源整合共享-“潮汐化”现象严重
• 收费难：人工效率低成本高-不缴费现象严重
• 巡检难：传统巡检效率低-多停少缴获取难
• 添拥堵：找车位难时间久-缺乏引导及预订服务

停车体验：

• 找位难：空车位位置不可知-缺乏停车引导设施
• 找车难：停车位置无法定位，环境复杂时易迷失
• 出入慢：出入要停车取卡缴费，高峰期车场出入口拥堵
• 缴费难：人工收费易拥堵，收费方式少

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。

常见问题：路灯管理

• 可靠照明:

路灯管理局的核心职责是为城市道路提供可靠照明

• 应急照明:

白天时段恶劣天气（如大雾或阴天)或特殊天气（如日食)下,开启应急照明

• 简化运维：

及时发现路灯故障，进行维修，应用先进技术的同时需要考虑就业影响

• 资产管理:

保护路灯资产，防止被破坏或被盗

• 节能:

天亮后及时关灯，后半夜适当减低照明度，甚至进一步自动检测没有行人和车辆的时候降低亮度

• 创收:

通过出租灯杆资源给广告公司、铁塔公司等获得收益。(目前受限于体制，难以获得商业利益)

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。

常见问题：消防管理

九小场所是城市防火安全的薄弱环节

火灾隐患突出:环境混乱、群租、易燃物品随意堆放、私拉电线等

消防设施薄弱:无消防设施、或者仅有简单消防设备

火灾预警不及时:依靠人工巡检，成本高，火灾不能及时发现，难以在火灾初起阶段及时获知灾情信息。

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。

常见问题:井盖管理

随着城市迅速发展，各项功能日益完善，井盖也像巨大机器上的螺丝钉一样镶嵌在城市的各条街道，这些井盖分属市政、水务、通讯、燃气、热力、电力、交管等多个行业部门。井盖管理中存在以下问题:

• 数量庞大，管理难度大
• 权属复杂，身份管理混乱
• 盗窃、丢失、移位现象日益突出
• 存在安全隐患，二次伤害时有发生

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。

常见问题：环卫管理

• 作业设施老旧，作业成本高，维护成本高，工作效率低、工作质量无法保证。
• 管理模式落后，管理手段单一，决策缺乏依据，资源浪费严重。
• 作业标准混乱，作业状态随意,人为因素严重,指挥调度困难。
• 行业缺乏创新，整体发展落后，新模式新设备新理念应用缓慢，信息化程度低，管理成本高。
  

智慧城市解决方案

从应用侧角度来看，可以降低物联网应用的开发门槛、孵化和使能城市物联网生态

从平台的角度来讲，汇聚城市物联网实时数据为城市综合，管理系统提供实时决策支撑依据

从设备和网络的角度来看，提供统一的物联应用和设备的接入标准规避物联网应用接入碎片化问题

智慧交通解决方案

缓解交通拥堵：

• 通过电警、测速、信号控制、诱导系统等应用系统的建设最大限度疏导交通，减少交通事故，减少人身伤亡和财产损失
• 改善公路巡查方式，提高巡逻效率:通过多种方式可视化展现路况，实现电子和自动化巡查
• 通过移动执法对车辆违章信息、车辆和驾驶员信息等实现高效快速处理

方便市民出行：

• 通过收集市民高峰出行信息，规划线路、公交及地铁运力，缓解市民高峰出行压力;
• 市民能获得实时交通信息，合理规划出行路线安排;
• 市民出行在途时间缩短，提升城市幸福感。

助力环境清洁：

• 交通顺畅，提高车辆道路通行速度,减少尾气排放；
• 通过合理优化公共交通运力安排及效率，鼓励市民选择乘坐公共交通出行，减少尾气排放;
• 绿色城市环境，市民也会选择绿色出行方式，进一步减少汽车尾气排放污染空气。

方案特点

平台层:loT平台为智能停车应用提供基础的连接管理、数据管理、设备管理能力，并通过开放标准接口使得应用可以灵活快速地部署。

网络层:使用NB-IoT广覆盖、大连接、网络架构简化等特性，可以满足停车分布离散的特点，降低运营商安装及维护成本。

设备层:集成NB-loT模组，可将数据解析下沉到终端，屏蔽接入的差异性。

客户价值：

智慧路灯构建城市共享采集设施:多城市功能设施统一挂载，统一数据汇聚、统一回传，降低城市基础公共设施建设成本。

平台化统一运维:各委办局挂载感知终端统一运维、监控、提供运维效率、降低成本。

按需照明，降耗节能:照明时长动态调整，根据照明特点，分段智能调节照明亮度。综合分析整体照明能耗，制定节能计划。

应用场景：

定时任务:下发定时任务，定时控制开关灯、分时段调光等

智能调光:能自动检测路段是否有车经过，根据情况自动调节路灯照明亮度自动运维:路灯故障时即时自动将照明设备故障系统上报业务系统。

智慧消防解决方案以智慧消防云平台以消防大数据中心和运营监管中心为基础，首先完成消防数据大汇聚，提升数据质量，确保数据“简洁、真实、鲜活”，对消防数据的挖掘，关联分析和创新应用，平台不仅包括消防安全物联网监测、电气火灾监控、智能火灾预警、智慧用水、智慧用气等多个智慧化应用。同时全面采集汇聚各类消防基础数据，还可对接、兼容应用消防单位以及其他政府部门、社会单位、互联网等相关数据资源。深度挖掘消防大数据资源价值，形成区域四色预警体系、安全风险评估体系等；供消防相关部门参考决策，提高消防管理和服务质量，消防告警信息实时同步四个平台，实现信息共享和工作流闭环管控。

客户价值

智慧井盖，构建城市共享采集设施:多城市功能设施统一挂载，统一数据汇聚、统一回传，降低城市基础公共设施建设成本。

平台化，统一运维:各委办局统一运维、监管、权责分明，提高效率、降低成本。

报警联动,安全防盗:通过对井盖实时监控，判断被盗、移位、损坏等事件的发生，联动告警，通知施工单位或警务平台快速处置，消除安全隐患，保障城市安全。

应用场景

实时监管:大区域范围内的井盖实现监管，智能运维。

报警联动:井盖非正常开启状态的监控，判断被盗、移位、损坏等事件的发生，并将事件位置发送到监控中心和警务平台，由监控中心统一调度施工车辆对有问题的井盖进行维护;由警务平台同步出警到达案发现场。

智慧环卫-集合了物联网,云平台,智能传感器技术,提供智能控制,引导系统,数据采集,高效管理,环境监控,安全维护等多项解决方案。对环卫管理所涉及到的人、车、物、事进行全过程实时管理。