序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇智能交通的起源范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

1．智能交通系統(tǒng)社會屬性

交通安全、交通堵塞及環(huán)境污染是困擾當今國際交通領域的三大難題，尤其以交通安全問題最為嚴重。 1995年，美國總共發(fā)生交通事故 6613000起，造成 41798人死亡，3386000人受傷，經(jīng)濟損失達 1500億美元 ;日本在交通事故中造成 11000人死亡，經(jīng)濟損失達 1億美元 ;而中國則總共發(fā)生交通事故 271843起，致使 71494人在交通事故中死亡，159308人在交通事故中受傷，造成直接經(jīng)濟損失達 152267萬元人民幣[1]。據(jù)專家研究，采用智能交通技術提高道路管理水平后，每年僅交通事故死亡人數(shù)就可減少30%以上并能提高交通工具的使用效率50%以上。為此，世界各發(fā)達國家競相投入大量資金和人力，開始進行大規(guī)模的智能交通技術研究試驗。

2．智能交通技術國外發(fā)展現(xiàn)狀

智能交通技術是將先進的信息技術、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術、電子控制技術、計算機處理技術等應用于交通運輸行業(yè)從而形成的一種信息化、智能化、社會化的新型運輸系統(tǒng)，它使交通基礎設施能發(fā)揮最大效能，從而獲得巨大的社會經(jīng)濟效益。它的功能主要表現(xiàn)在：提高交通的安全水平、提高道路網(wǎng)的通行能力和提高汽車運輸生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益。

在美國，1991年國會通過了“綜合地面運輸效率方案”(ISTEA)，旨在利用高新技術和合理的交通分配提高整個路網(wǎng)的效率，由美國運輸部負責全國的ITS發(fā)展工作，并在以后的6年中由政府撥款6.6億美元，用來進行ITS的研究工作。

在日本，建設省作為政府最大投資者，1999年至2000年投入1453億日元用于ITS的開發(fā)。日本對其開展的自動化公路系統(tǒng)開發(fā)計劃制定了具體目標，2001年后開始在全國進行實證試驗，2015年左右在全國主要干線道路實現(xiàn)智能化。日本目前在ITS項目已經(jīng)形成了官方、民間、學術機構(gòu)的協(xié)調(diào)體制，這對日本ITS的發(fā)展起到了很大的推動作用。

歐洲十多個國家在80年代中期開始投資50多億美元，聯(lián)合執(zhí)行一項旨在完善道路設施提高服務水平的DRIVE計劃，其含義是歐洲用于車輛安全的專用道路基礎設施。除了歐、美、日以外，新興的工業(yè)國家和發(fā)展中國家也開始ITS的全面開發(fā)和研究。

3．智能交通技術在日本的本土化

智能交通技術20世紀80年代起源于美國，接著在日本得到發(fā)展。智能交通技術正象其他被引進技術一樣，引進國在引進時，一定要考慮被引進國的實際情況，使之成為本國社會相融技術。美國在ITS體系框架結(jié)構(gòu)中，規(guī)定其研究內(nèi)容為出行者信息服務、過境車輛管理、商用車隊管理等6個系統(tǒng)，日本在美國ITS 體系框架基礎上，結(jié)合本國國情制定出包含先進的導航系統(tǒng)、輔助安全駕駛、不停車收費、交通管理最優(yōu)法等9個研究內(nèi)容的日本ITS研究體系框架結(jié)構(gòu) [ 2]，并在此框架基礎上開發(fā)了一系列ITS產(chǎn)品，實現(xiàn)了ITS的產(chǎn)業(yè)化。

在日本，汽車導航系統(tǒng)于1989年進入市場， 到目前為止大約40種不同形式的產(chǎn)品服務于用戶。這些系統(tǒng)通過將經(jīng)由路線的堵塞信息、所需時間、交通管制信息、停車場的滿空信息等提供給駕駛員的方式幫助駕駛員在駕駛中可以采用最佳行動，從而實現(xiàn)分散交通流等導航功能。導航系統(tǒng)同時還可以服務于汽車安全，比如1997年9月推向市場的本田雅閣98款，安裝了帶有彎道偵測傳感器的導航系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在交通路徑誘導的同時，當前方路段出現(xiàn)彎道時讓司機提前作好準備，從而避免由于彎道出現(xiàn)得太突然而引發(fā)的交通事故。在收費公路方面，日本公共部門和私人公司正加緊合作，爭取早日開發(fā)出一種適合日本所有收費公路的自動收費系統(tǒng)。為將事故防患于未然，日本開始研究智能公路系統(tǒng)，即通過車輛及道路的各種傳感器實時監(jiān)測車輛行駛道路周圍環(huán)境及車輛狀況的狀態(tài)信息，并將這些信息實時提供給駕駛員，在必要的情況下還可對車輛實施強制控制。這些項目涉及運輸省的“先進的安全汽車 (ASV)”、通商產(chǎn)業(yè)省的“超級智能汽車系統(tǒng) (SSVS)”、建設省的“自動化公路系統(tǒng)(AHS)”。1996年 9月，AHS在 11km長的環(huán)行道路上進行了一次自動駕駛的試驗運行。 1998年 6月，出版了AHS-I、AHS-c、AHS-a研究所需的基本技術，包括與安全有關的 10個用戶服務 (車道保持、避讓障礙物、避免左轉(zhuǎn)碰撞等 )以及9個提高效率和改善環(huán)境的用戶服務 (保持適當車距、最佳道路使用率、最佳速度等 )。為了處理與大流量交通有關的問題，日本已經(jīng)使用了交通控制系統(tǒng)。包括信號控制、車載設備獲取的交通信息、公交優(yōu)先、動態(tài)路線引導系統(tǒng)、商用車輛監(jiān)控、繞行信息、減少交通污染的控制信號等。現(xiàn)在日本仍在不斷尋找加強安全性、舒適性和環(huán)境保護的措施[3]。

目前，日本打算通過技術開發(fā)、制定國際標準、對發(fā)展中國家進行技術援助等途徑來開發(fā)和輸出其ITS技術。

4．智能交通技術在中國的本土化

中國是一個發(fā)展中國家，交通運輸基礎設施短缺，需要加快建設，另一方面也存在交通設施利用率低、管理技術落后、交通安全形式嚴峻等問題。鑒于我國道路在未來20年內(nèi)仍然處于建設期（根據(jù)“五縱七橫”公路主骨架的布局框架，建設12條約35 000公里以高等級公路組成的國道主干線），而這一期間正是智能交通技術在全世界進入全面實施階段，中國也需要根據(jù)中國公路運輸?shù)膶嶋H需求探討在中國公路運輸網(wǎng)中應用智能交通技術來提高運輸效率、保障安全和保護環(huán)境的可能性。2000年，國家交通部、建設部、公安部聯(lián)合全國各大科研院所和多家高校制定了符合我國國情的《國家ITS體系框架》規(guī)定我國ITS發(fā)展主要集中在不停車收費、出行者信息服務、城市交通管理、公共交通系統(tǒng)、智能公路系統(tǒng)等9個方面[ 2]。

我國ITS研究可以追朔于80年代的公路收費系統(tǒng)研制，那時國家科技攻關項目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等級公路上把計算機技術、通信技術和電子技術用于監(jiān)控和管理系統(tǒng)；進入90年代，我國開始關注國際上ITS的發(fā)展。1995年，交通部ITS工程研究中心進行了GPS（衛(wèi)星定位系統(tǒng)）與導駕系統(tǒng)研究、基于GPS的路政車輛管理系統(tǒng)等一系列項目研究，交通部還與各省廳開展了“網(wǎng)絡環(huán)境下不停車收費系統(tǒng)”的聯(lián)合攻關。1999年，由交通部、科技部、建設部等十多個相關部門組成了國家智能交通系統(tǒng)工程技術研究中心，將ITS。未來交通建設和發(fā)展的優(yōu)先領域予以重點支持。 由于世界各國把不停車收費系統(tǒng)作為ITS領域最先投入應用的系統(tǒng)開發(fā)，以此來擴大道路建設資金來源，緩解收費站交通堵塞，減少環(huán)境污染，所以我國也把聯(lián)網(wǎng)收費、不停車收費系統(tǒng)的開發(fā)和應用列為國家ITS領域首先啟動的項目。

從1998年初開始，交通部就組織開展了“網(wǎng)絡環(huán)境下的不停車收費系統(tǒng)研究”，并在4個省市進行了示范工程。1999年1月1日，廣州市“一卡通”不停車收費系統(tǒng)投入運行，到目前已開通不停車收費車道40余條。同時，圍繞交通監(jiān)控、汽車智能導航等系統(tǒng)，以及一大批科研成果及技術產(chǎn)品得到實際應用，對提高社會和公交出租車輛通行效率，改善城市整體交通狀況都起到了極大的推動作用。

ITS建設投入已經(jīng)達到40億-50億元，據(jù)了解，預計到2010年，“五縱七橫”國道主干網(wǎng)將基本建成，網(wǎng)絡將貫穿全國主要大中城市，到2015年國道主干線和公路主樞紐系統(tǒng)將全面建成，構(gòu)筑起以高速公路為主體的公路運輸主骨架。 在這個完善的道路網(wǎng)絡里，絕大部分已建和所有新建的高速公路都預埋了比較充裕的管道，部分管孔已鋪設了光纖，它將是承載智能交通業(yè)務的良好基礎設施。僅以基礎設施建設為例，我國將建設3.5萬公里的高等級公路，在高等級公路的建設中，有相當一部分需要建設通信、監(jiān)控和收費系統(tǒng)，目前這一部分投資一般占總投資的4%-5%。 1999年，我國公路建設投資達2000億元以上，如果其中的1000億元用于高等級公路建設，那么通信、監(jiān)控和收費系統(tǒng)方面的投資將達到40億-50億元，這僅僅是當前通信、監(jiān)控和收費系統(tǒng)ITS應用的初級水平。如果考慮到城市基礎設施的建設以及今后ITS應用水平的提高等諸多因素，我國的ITS市場規(guī)模將以百億元、甚至千億元計算。 隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，ITS的研發(fā)和應用將會越來越新、越來越快，為我國的高新技術產(chǎn)業(yè)、眾多商家提供了一個巨大的商機和市場，我國即將掀起ITS產(chǎn)業(yè)建設的熱潮，智能交通將給我們的生活帶來極大的變化。

5．結(jié)論

篇(2)

關緊詞：智能交通； 運輸系統(tǒng) ；智能監(jiān)控系統(tǒng)

中圖分類號：C913.32 ；文獻標識碼：A ；文章編號：

交通問題是世界各國面臨的共同問題。交通擁擠造成了巨大的時間浪費,加大了環(huán)境污染。我國大多數(shù)城市的平均行車速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7～8km/h;由于車輛速度過慢,尾氣排放增加,使得城市的空氣質(zhì)量進一步惡化。為了緩解經(jīng)濟發(fā)展帶來的交通運輸方面的壓力，盡量的利用現(xiàn)有的資源，使其發(fā)揮最大的作用，各國都加大了對智能交通系統(tǒng)的研究和建設的力度。

一、智能交通系統(tǒng)的概述

智能交通系統(tǒng)是將先進的信息技術、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術、電子傳感技術、電子控制技術及計算機處理技術等有效的集成運用于整個地面交通管理系統(tǒng)而建立的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，實時、準確、高效的綜合交通運輸管理系統(tǒng)。1995年3月美國交通部首次正式出版了"國家智能交通系統(tǒng)項目規(guī)劃"，明確規(guī)定了智能交通系統(tǒng)的7大領域和29個用戶服務功能，并確定了到2005年的年度開發(fā)計劃。智能交通有7大領域包括：出行和交通管理系統(tǒng)、出行需求管理系統(tǒng)、公共交通運營系統(tǒng)、商用車輛運營系統(tǒng)、電子收費系統(tǒng)、應急管理系統(tǒng)、先進的車輛控制和安全系統(tǒng)。

二、我國智能交通的概況

中國道路在未來 20 年內(nèi)仍然處于建設期，但是中國是當今世界上公路建設速度最快的國家，根據(jù)中國的“九五”計劃和 2010 年發(fā)展綱要，交通部計劃用 30 年左右的時間完成公路主骨架、水運主通道、港站主樞紐和支持保障系統(tǒng)的規(guī)劃建設。到 2010年，高速公路主干網(wǎng)已經(jīng)初步形成。這一期間正是 ITS 在全世界進入全面實施的階段，因此，中國也需要根據(jù)中國道路運輸?shù)膶嶋H需求探討在中國的道路運輸網(wǎng)中應用智能交通系統(tǒng)來提高運輸效率、保障安全和保護環(huán)境的可能性。實際上中國在交通運輸和管理中應用電子信息技術的工作早在 70 年代末就已經(jīng)開始，當時稱為交通工程，在中國交通工程的具體內(nèi)容與國際上的有所不同，中國將道路管理系統(tǒng)中的通信、監(jiān)控和收費系統(tǒng)都納入交通工程的范圍。根據(jù)國際上對智能交通系統(tǒng)發(fā)展的研究，認為交通工程的研究與應用是智能交通系統(tǒng)初級階段的工作，根據(jù)國際上的這種觀點，中國的 ITS 前身或基礎工作早在 70 年代末已經(jīng)開始，當時交通部公路科學研究所與北京市公安局合作首次在中國進行計算機控制交通信號的工程試驗，80 年代初國家科技攻關項目“津塘疏港公路交通工程研究”，首次在高等級公路上把計算機技術、通信技術和電子技術用于監(jiān)視和管理系統(tǒng)。在 1986 年－1995 年期間國家在交通管理系統(tǒng)方面開展了一系列科學研究和工程實施，在城市交通管理、高速公路監(jiān)控系統(tǒng)、收費系統(tǒng)、安全保障系統(tǒng)等方面取得多項科研成果，并開發(fā)生產(chǎn)了車輛檢測器、可變情報板、可變限速標志、緊急電話、分車型檢測儀、通信控制器，監(jiān)控地圖板等多種專用設備，制定了一系列的標準和規(guī)范，通過多年來中國交通科技界和工程界的不斷努力，在中國高等級公路建設的帶動下，中國在智能交通系統(tǒng)的開發(fā)和應用方面也取得了相當?shù)倪M步，為今后智能交通系統(tǒng)的深入開發(fā)和應用打下了良好的基礎。

當今，在我國交通工程中廣泛采用高速公路智能監(jiān)控系統(tǒng)，它能為高速公路管理部門從收費站、監(jiān)控分中心、監(jiān)控中心直至監(jiān)控總中心提供多級管理體系的公路監(jiān)控方案。其中包括：1.收費站圖象監(jiān)控，收費站圖像監(jiān)控與收費系統(tǒng)緊密配合。由車道攝像機，監(jiān)視出入口車輛，抓拍車輛圖像、自動識別車牌；由收費亭攝像機，監(jiān)視收費人員操作，規(guī)范和監(jiān)督收費；由收費廣場攝像機，監(jiān)視收費廣場的情況；監(jiān)視室攝像機，上級管理機構(gòu)可通過該監(jiān)視攝像機對收費站監(jiān)視情況。2.管理中心監(jiān)控，可實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)控制、電子地圖、實時報警、多級權限圖像監(jiān)視、圖像抓拍、抓拍檢索等功能。3.道路監(jiān)控，在交通樞紐，設置云臺攝像機，對交通情況進行24小時監(jiān)控。數(shù)字視頻處理及監(jiān)控圖象抓拍，車牌自動識別。4.外場監(jiān)控系統(tǒng)，提供諸如車輛檢測器、氣象檢測器、緊急電話、可變情報板、可變限速標志等的集成服務。

三、國外智能交通系統(tǒng)介紹

美國、西歐和日本等發(fā)達國家為了解決共同所面臨的交通問題，競相投入大量資金和人力，開始大規(guī)模地進行道路交通運輸智能化的研究試驗。美國聯(lián)邦政府從1990年到1997年用于ITS研究開發(fā)的年度預算總計為12.935億美元；歐盟從1984年到1998年僅用于ITS共同研究開發(fā)項目的預算就達280億歐洲貨幣單位；日本政府僅1996年和1997年用于ITS研究開發(fā)的預算為161億日元，用于ITS實用化和基礎設施建設的預算為1,285億日元。在美國，ITS應用發(fā)展較快的幾個方面分別是，車輛安全系統(tǒng)（占 51%），電子收費（占37%），公路及車輛管理系統(tǒng)（占28%），實時自動定位系統(tǒng)（占20%），商業(yè)車輛管理系統(tǒng)（占14%）。 歐洲在ITS應用方面的進展，介于日本和美國之間。由于歐洲各國政府的分散投資和各國的ITS需求不一致，在整個歐洲建立統(tǒng)一的交通信息服務系統(tǒng)困難重重。然而在開發(fā)先進的旅行信息系統(tǒng)（ATIS），先進的車輛控制系統(tǒng)（AVCS），先進的商業(yè)車輛運行系統(tǒng)（ACVO），先進的電子收費系統(tǒng)方面，前景十分誘人。日本政府在ITS領域進行了大量的資金、政策等方面的投入，以期形成ITS產(chǎn)業(yè)推動日本經(jīng)濟發(fā)展。在過去的5-6年的時間里，已經(jīng)有近400萬套車內(nèi)導航系統(tǒng)在市場上應用。日本的ITS應用主要是在交通信息提供；電子收費；公共交通；商業(yè)車輛管理以及緊急車輛優(yōu)先等方面。除了歐、美、日以外，新興的工業(yè)國家和發(fā)展中國家也開始ITS的全面開發(fā)和研究，如韓國由建設交通部牽頭制定了全面的ITS框架結(jié)構(gòu)和發(fā)展計劃，新加坡已經(jīng)在全國開始推行不停車電子收費。世界各國紛紛開展ITS的研究和開發(fā)，除了解決交通問題的原因之外，另一個重要的出發(fā)點則是ITS將成為繼軍事應用之后高新技術最大的應用市場。

四、結(jié)束語

現(xiàn)代交通運輸?shù)陌l(fā)展因為智能交通系統(tǒng)（ITS）的發(fā)展與應用，正邁向新紀元。在過去的一個時代，交通運輸與社會經(jīng)濟生活的聯(lián)系更加緊密，道路運輸已成為最重要的地面運輸方式之一，在發(fā)展中中國，道路運輸增長的需求主要靠提供更多的基礎設施來滿足，特別是建立完善的道路網(wǎng)絡。然而在新來臨的時代，這種需求將受到限制，而且需求本身在很大程度上要靠先進的通信技術、信息技術和電子技術來滿足。盡管在全球的許多地方仍將建設更多的基礎設施，但它已不再是解決交通運輸擁擠的唯一辦法。隨著 ITS 的快速發(fā)展，中國正面臨為滿足日益增長的尖銳的交通需求而必須在多種解決途徑中作出決斷。

參考文獻：

【1】沈志云.交通運輸工程學[M].北京:人民交通出版社,2003年.

篇(3)

關鍵詞：定位技術，組合定位，GPS，DR

中途分類號：U49 文獻標識碼：A文章編號：

引言

智能運輸系統(tǒng)，即ITS（Intelligent Transport Systems），是當前世界上交通運輸技術的前沿，它是在較完善的道路設施基礎上將信息技術、計算機處理技術、數(shù)據(jù)通信技術、電子傳感技術、全球定位技術、地理信息系統(tǒng)技術、計算機處理技術以及系統(tǒng)工程技術等有機地集成運用于整個地面交通管理體系，而建立起的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的實時、準確、高效、智能的交通運輸管理系統(tǒng)[1]。輛定位技術是智能交通系統(tǒng)的關鍵技術之一。作為智能交通系統(tǒng)的主要功能之一，車載誘導要實現(xiàn)自動跟蹤車輛的當前位置并為出行者提供從當前位置到目的地的最優(yōu)路徑，只有做到時實準確的當前位置跟蹤顯示，才能實現(xiàn)真正意義上的誘導。因此，準確定位是實現(xiàn)智能交通系統(tǒng)主要功能的前提條件[2]。

正文

1．車輛導航系統(tǒng)的概念起源于20世紀60年代，當時采用的是航位推算/地圖匹配技術實現(xiàn)車輛的定位和導航。航位推算系統(tǒng)通常由里程表、角速度陀螺和微處理器等組成。由于這種航位推算系統(tǒng)容易產(chǎn)生誤差積累，單純的航位推算系統(tǒng)的誤差較大，動態(tài)定位精度較低，實用性受到限制，這類系統(tǒng)被稱為第一代車輛定位與導航系統(tǒng)。

80年代末GPS定位技術的廣泛應用，使得GPS技術很快應用到車輛的定位與導航系統(tǒng)之中。由于在任一時刻，地球上任一目標均能通過GPS定位系統(tǒng)得知其三維坐標、三維速度和準確時間，只要在車輛上安裝GPS接收機，便能實時獲知車輛的位置、運行速度、和運行方向等信息。但是，車載GPS接收機的定位精度經(jīng)常受到衛(wèi)星信號狀況和道路環(huán)境的影響。在一天內(nèi)，不同時刻以及不同地區(qū)的衛(wèi)星信號的狀況差別很大，有時甚至不能接收到正常的GPS信號，另外，當車輛行駛在隧道內(nèi)、高層建筑附近以及高大樹木下時，也不能接收到衛(wèi)星信號，從而無法定位。因此，盡管車載GPS定位導航系統(tǒng)的定位精度比最早的航位推算系統(tǒng)的精度提高了，但單純GPS定位系統(tǒng)仍然存在著定位精度有時較低、可靠性不高的問題。

從90年代開始，國外就開始了GPS組合導航技術在車載導航系統(tǒng)中的研究與應用。美國、日本、法國等國家先后推出了新一代的車載導航系統(tǒng)。這類系統(tǒng)被成為第二代車輛定位與導航系統(tǒng)。它們的共同特點是車輛的定位精度比第一代系統(tǒng)的定位精度有很大提高，都是利用GPS組合導航技術來提高定位精度以及導航系統(tǒng)的可靠性。

在城市交通流誘導系統(tǒng)中，實時、準確、連續(xù)、可靠地提供移動站的位置信息是非常重要的。但不論是在城市還是在郊區(qū)，GPS衛(wèi)星信號都會受到高樓和隧道的遮擋。因此，僅用GPS來實現(xiàn)連續(xù)不間斷的定位是不可能的。而車輛航位推算導航系統(tǒng)（DR）是一種自主式的車輛導航系統(tǒng)，它利用陀螺及里程儀的傳感信息來記錄和推算當前的導航位置，它具有短時間內(nèi)精度高，但導航誤差隨時間積累的特點。因此，將GPS和DR組合來構(gòu)成車輛定位系統(tǒng)，可以很好的解決車輛短時間內(nèi)會丟失GPS衛(wèi)星信號的問題，從而實現(xiàn)連續(xù)地對車輛進行定位[3]。

GPS/DR組合定位系統(tǒng)由GPS定位系統(tǒng)、航位推算系統(tǒng)（DR）和信息處理系統(tǒng)三部分構(gòu)成，系統(tǒng)原理框圖如圖1：

圖1 GPS/DR組合定位系統(tǒng)

Fig.1 the GPS / DR integrated positioning system

信息處理系統(tǒng)接收來自GPS定位系統(tǒng)和航位推算系統(tǒng)（DR）兩種定位數(shù)據(jù)，根據(jù)組合定位系統(tǒng)的數(shù)學模型進行兩種定位結(jié)果的數(shù)據(jù)融合。當車輛行駛時，由于林蔭、路邊隧道及路邊高層建筑因素造成GPS信號丟失，GPS定位系統(tǒng)無法正常工作時，能夠利用DR系統(tǒng)自主定位結(jié)果得以維持正常導航。此外當GPS系統(tǒng)由于可見衛(wèi)星少于4顆而定位精度較低時，還可以利用DR系統(tǒng)在一定距離內(nèi)的較高精度改善GPS的定位精度。DR系統(tǒng)推算結(jié)果誤差會隨時間積累，可定時對其進行標定和校正。

在組合導航系統(tǒng)中采用多傳感器信息融合技術可以擴展整個系統(tǒng)的時間和空間覆蓋率，增加系統(tǒng)的信息利用率，提高融合數(shù)據(jù)的置信度和精度，增強系統(tǒng)的容錯性和可靠性。實現(xiàn)GPS/DR組合導航的核心問題是數(shù)據(jù)融合方案的設計，即采用何種方法來融合兩種定位系統(tǒng)的信息以獲得最優(yōu)的組合定位結(jié)果。在車輛導航定位中有兩種常用的組合方案：切換式組合和Kalman濾波。

對車載GPS/DR組合導航系統(tǒng)，最簡單易行的融合方法是切換式組合導航，即根據(jù)GPS數(shù)據(jù)的有效性來使系統(tǒng)的定位輸出在GPS數(shù)據(jù)和DR數(shù)據(jù)之間切換。但這種方法信息利用率低，定位精度未獲提高，只是解決GPS遮擋問題的簡易方法，對多徑效應等造成的定位誤差則無能為力。

Kalman濾波方法用于GPS/DR組合定位系統(tǒng)就是將GPS和DR信息系統(tǒng)同時用于定位解的求解過程中，使系統(tǒng)的狀態(tài)在濾波過程中不斷得到修正，組合定位的輸出又可以提供較為準確的初始位置和方向信息，從而在GPS失效時，單獨使用DR推算定位時也能長時間保持較高的定位精度。據(jù)利用信息的不同，基于Kalman濾波的GPS/DR組合方案又分為集中卡爾曼濾波器和分散卡爾曼濾波器。過去通常采用集中卡爾曼濾波器，但這種濾波器的階次太大，而且任何一個導航系統(tǒng)出現(xiàn)故障都直接影響組合系統(tǒng)的性能，甚至使組合導航系統(tǒng)失敗，即系統(tǒng)沒有容錯能力。目前，分散卡爾曼濾波器以其高容錯性應用的越來越多，并推廣出一種組合導航系統(tǒng)的聯(lián)合卡爾曼濾波器。

結(jié)論

本文系統(tǒng)地研究了智能運輸系統(tǒng)中的車輛定位的原理與方法。重點研究了車輛定位常用方法，即推斷定位、GPS定位和GPS/DR組合定位系統(tǒng)。在上述研究與分析的基礎上，采用GPS/DR組合是市區(qū)車輛定位的良好途徑。組合定位系統(tǒng)的關鍵是選擇具有良好性能價格比的DR傳感器并建立聯(lián)合處理GPS、DR信號的算法。文中提出的卡爾曼濾波方法能夠很好地處理來自GPS和DR的信息獲得車輛位置。

參考文獻：

[1] 李衛(wèi)平. 智能交通技術應用[M]人民交通出版社，2006.3 1-2

[2] 楊兆升. 智能運輸系統(tǒng)概論[M]人民交通出版社，2003.1 25-26

[3] 楊兆升. 城市交通流誘導系統(tǒng)[M]中國鐵道出版社2004.10 128-129

[4] 張國伍，彭宏勤.智能交通系統(tǒng)工程導論[M].電子工業(yè)出版社.2003.09

篇(4)

摘要：物聯(lián)網(wǎng)描繪的是充滿智能化的世界：當司機出現(xiàn)誤操作的時候汽車會自動報警；下雨時，窗戶會自動關閉；衣服會“告訴”洗衣機對顏色和水溫的要求等。美國權威資訊機構(gòu)Forrester預測，到2020年，世界上物物互聯(lián)的業(yè)務，跟人與人通信的業(yè)務相比，將達到30：1.有研究機構(gòu)預計10年內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)就可能大規(guī)模普及，這一技術將會發(fā)展成為一個上萬億元規(guī)模的高科技市場，其產(chǎn)業(yè)要比互聯(lián)網(wǎng)大30倍。因此，物聯(lián)網(wǎng)將是繼互聯(lián)網(wǎng)之后又一次給社會、經(jīng)濟各方面帶來跨越式發(fā)展得技術變革，已引起了各國各領域的密切關注和研究。

關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；高科技；技術變革

1.引言

然而，物聯(lián)網(wǎng)研究和開發(fā)的機遇更是挑戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要一個寬松的環(huán)境以及產(chǎn)業(yè)鏈的共同努力，這樣才能實現(xiàn)上下游產(chǎn)業(yè)及跨產(chǎn)業(yè)的聯(lián)動，形成產(chǎn)業(yè)的聯(lián)盟，帶動整個產(chǎn)業(yè)鏈，共同推動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。這就要求我們能夠從深層次發(fā)現(xiàn)和解決物聯(lián)網(wǎng)中的關鍵理論問題、攻克技術難點及將物聯(lián)網(wǎng)研究和開發(fā)的成果應用與實際，則我們就可以再物聯(lián)網(wǎng)研究和開發(fā)的挑戰(zhàn)中獲得發(fā)展得機遇。否則，我們只會在物聯(lián)網(wǎng)研究和開發(fā)上浪費時間和資源，又一次錯過了在科學和技術領域發(fā)展的機遇。

2.發(fā)展現(xiàn)狀和目標

2.1發(fā)展現(xiàn)狀

無線射頻識別產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模超過100億元，傳感器市場規(guī)模超過900億元，其中， 微機電系統(tǒng)傳感器市場規(guī)模超過150億元；機器到機器終端數(shù)量接近1000萬，形成全球最大的M2M市場之一。

2.2發(fā)展目標

我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的十年目標是把我國初步建成物聯(lián)網(wǎng)技術創(chuàng)新國家。教育部工信部授權理工科高校開設物聯(lián)網(wǎng)課程，為學生傳授物聯(lián)網(wǎng)相關課程，但凸顯劣勢的是，師資相對缺乏。可喜的是有華清遠見這樣的物聯(lián)網(wǎng)工程師培訓機構(gòu)。總體來講物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在中國的發(fā)展令人期待。中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標有以下三點。

（1） 自主創(chuàng)新能力明顯增強，攻克一批核心關鍵技術，在國際標準制定中掌握重要話語權，初步實現(xiàn)“兩端趕超、中間突破”即在高端傳感、新型RFID、智能儀表、嵌入式智能操作系統(tǒng)、核心芯片等感知識別領域和高端應用軟件與中間件、基礎架構(gòu)、云計算、高端信息處理等應用技術領域?qū)崿F(xiàn)自主研發(fā)，技術掌控力顯著提升；在M2M通信、近距離無線傳輸?shù)任锫?lián)網(wǎng)網(wǎng)絡通信領域取得實質(zhì)性技術突破，躋身世界先進行列。

（2） 具有國際競爭力的產(chǎn)業(yè)體系初步形成。在傳感器與傳感器網(wǎng)絡、RFID、智能儀器儀表、智能終端、網(wǎng)絡通信設備、等物聯(lián)網(wǎng)制造產(chǎn)業(yè)，通信服務、云計算服務、軟件、高端集成與應用等物聯(lián)網(wǎng)服務業(yè)，以及嵌入式系統(tǒng)、芯片與微納器件等物聯(lián)網(wǎng)關鍵支撐產(chǎn)業(yè)等領域培育一批領軍企業(yè)，初步形成從芯片、軟件、終端整機、網(wǎng)絡、應用到測試儀器儀表的完整產(chǎn)業(yè)鏈，初步實現(xiàn)創(chuàng)新性產(chǎn)業(yè)集聚、門類齊全、協(xié)同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)鏈及空間布局。

（3） 物聯(lián)網(wǎng)應用水平顯著提升。建成一批物聯(lián)網(wǎng)示范應用重大工程，在國民經(jīng)濟和民生服務等重點領域物聯(lián)網(wǎng)先導應用全面開展；國家戰(zhàn)略性基礎設施的智能化升級全面啟動，寬帶、融合、安全的下一代信息網(wǎng)絡基礎設施初步形成。

從網(wǎng)絡發(fā)展角度看，今后10―40年發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術的第一要務是要建設讓大眾快捷獲取信息和知識、能有效協(xié)同工作、生活更加高品質(zhì)的信息網(wǎng)絡。網(wǎng)絡技術經(jīng)濟寬帶化、移動化和三網(wǎng)融合，走向下一代互聯(lián)網(wǎng)，進一步向后IP時代的新網(wǎng)絡體系發(fā)展；物聯(lián)網(wǎng)從監(jiān)視、控制、反饋一體化，向泛在網(wǎng)絡發(fā)展；在網(wǎng)絡服務方面基于物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)代服務業(yè)快速發(fā)展普及。網(wǎng)絡媒體進入主流媒體，傳統(tǒng)媒體與網(wǎng)絡媒體的融合，聯(lián)合構(gòu)建媒體輿論引導的新格局。云計算平臺為物聯(lián)網(wǎng)提供支持環(huán)境；物聯(lián)網(wǎng)科學將從交叉學科融合，向完善的網(wǎng)絡信息論發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)相關技術和服務將相互影響，實現(xiàn)人類向往的充滿智慧、更加美好、幸福的物聯(lián)網(wǎng)時代。

3.主要任務

（一）大力攻克核心技術。（二）加快構(gòu)建標準體系。（三）協(xié)調(diào)推進產(chǎn)業(yè)發(fā)展。（四）著力培育骨干企業(yè)。（五）積極開展應用示范。（六）合理規(guī)劃區(qū)域布局。（七）加強信息安全保障。（八）提升公共服務能力。

4.前景分析

物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備。物聯(lián)網(wǎng)被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后，世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。根據(jù)美國研究機構(gòu)預測，物聯(lián)網(wǎng)所帶來的產(chǎn)業(yè)價值將比互聯(lián)網(wǎng)大30倍，物聯(lián)W將成為下一個萬億元級別的信息產(chǎn)業(yè)業(yè)務。

2011年12月，醞釀已久的《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》正式印發(fā)。《規(guī)劃》明確，將加大財稅支持力度，增加物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展專項資金規(guī)模，加大產(chǎn)業(yè)化專項等對物聯(lián)網(wǎng)的投入比重，鼓勵民資、外資投入物聯(lián)網(wǎng)領域。《規(guī)劃》提出，到2015年初步完成產(chǎn)業(yè)體系構(gòu)建的目標：形成較為完善的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，培育和發(fā)展10個產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，100家以上骨干企業(yè)，一批“專、精、特、新”的中小企業(yè)，建設一批覆蓋面廣、支撐力強的公共服務平臺。“十二五”期間，物聯(lián)網(wǎng)將實施五大重點工程：關鍵技術創(chuàng)新工程、標準化推進工程、“十區(qū)百企”產(chǎn)業(yè)發(fā)展工程、重點領域應用示范工程以及公共服務平臺建設工程。其中，重點領域主要涉及智能工業(yè)、智能農(nóng)業(yè)、智能物流、智能交通、智能電網(wǎng)、智能環(huán)保、智能安防、智能醫(yī)療和智能家居等。

從物聯(lián)網(wǎng)的市場來看，至2015年，中國物聯(lián)網(wǎng)整體市場規(guī)模將達到7500億元，年復合增長率超過30.0%。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略的高度，必將有大大小小的科技企業(yè)受益于國家政策扶持，進入科技產(chǎn)業(yè)化的過程中。從行業(yè)的角度來看，物聯(lián)網(wǎng)主要涉及的行業(yè)包括電子、軟件和通信，通過電子產(chǎn)品標識感知識別相關信息，通過通信設備和服務傳導傳輸信息，最后通過計算機處理存儲信息。而這些產(chǎn)業(yè)鏈的任何環(huán)節(jié)都會開成相應的市場，加總在一起的市場規(guī)模就相當大，可以說，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的細化將帶來市場進一步細分，造就一個龐大的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)市場。

據(jù)思科最新報告稱，未來10年，物聯(lián)網(wǎng)將帶來一個價值14.4萬億美元的巨大市場，未來1/3的物聯(lián)網(wǎng)市場機會在美國，30%在歐洲，而中國和日本將分別占據(jù)12%和5%。

示范工程

《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》圈定9大領域重點示范工程，分別是：智能工業(yè)、智能農(nóng)業(yè)、智能物流、智能交通、智能電網(wǎng)、智能環(huán)保、智能安防、智能醫(yī)療、智能家居。

篇(5)

【關鍵詞】智慧城市；智能建筑；建筑設計

On the Smart City Smart Building Design

Dang Hong-bo

（Shandong Light Industry Design InstituteJinanShandong250014）

【Abstract】Smart City is the highest stage of urban development of information technology， its essence is the use of advanced information technology， management and operation of urban wisdom， so as to promote harmonious urban and sustainable development. Integrated intelligent building is a product of modern science and technology， fit the harmonious development of ecological concept of sustainable development， through the use of modern building technology， modern computer technology and modern communications technology of modern control technology to provide an efficient， comfortable and convenient for users to humanity of the built environment. In the smart city constantly under construction and development background， how to design intelligent building， to better integrate with the smart city， become a important topic worthy of further study.

【Key words】Smart City；Intelligent building；Architectural design

1. 引言

智慧城市建設起源于城市信息化建設。21世紀是知識經(jīng)濟時代，隨著信息科技和網(wǎng)絡通信技術的飛躍發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)從互聯(lián)網(wǎng)應用中脫穎而出，物聯(lián)網(wǎng)應用的目標之一就是構(gòu)建智慧城市。物聯(lián)網(wǎng)應用與云計算服務的急速發(fā)展，促使智能化、信息化和城鎮(zhèn)化進程三者的加速融合，催動了“智慧城市”的建設。智慧城市是數(shù)字城市發(fā)展的延續(xù)，強調(diào)了感知、智能控制、智能管理、智能服務和智能處理等。物聯(lián)網(wǎng)應用使得城市中與傳感 / 控制相關的行業(yè)獲得了飛躍的發(fā)展，智能建筑、智能交通、智能公共安全、智能醫(yī)療、智能物流、智能農(nóng)畜牧業(yè)、智能社區(qū)等應運而生。目前，智能建筑行業(yè)無一致的體系架構(gòu)可循，各個智能建筑項目各行其事，造成城市中眾多的建筑物信息孤島。因此，智能建筑要融入智慧城市的建設，需要有統(tǒng)一的體系架構(gòu)，智能建筑體系架構(gòu)應是智慧城市體系架構(gòu)的一個分支，與智慧城市體系架構(gòu)連接，并融入智慧城市的體系架構(gòu)中。但目前智能建筑設計仍然存在諸多問題，例如，設計人員對智能建筑設計了解不夠深入，施工圖設計質(zhì)量較差，而且由于建筑設計中建筑、結(jié)構(gòu)、水、電、暖等各專業(yè)均由設計院設計，系統(tǒng)集成商只搞智能化設計，與各專業(yè)配合困難，制約了智能建筑融入智慧城市的成效。

2. 智能建筑融入智慧城市建設中的設計對策

2.1完善智能建筑體系架構(gòu)。

智能建筑是一種新的建筑類型，具有較強的優(yōu)勢和應用價值，但是，在實際應用中，仍然存在一些問題，影響智能建筑與智慧城市建設的融合。因此，必須對這些影響因素進行嚴格控制，最主要的就是加強相應體系架構(gòu)的建設，保障整個智能建筑行業(yè)具備統(tǒng)一體系架構(gòu)，從而規(guī)范和約束所有智能建筑，促進其能夠更好地融入到智慧城市的建設中去。

2.2充分應用 B/S 訪問模式。

智能化是智能建筑的突出特點。這種智能化特點的實現(xiàn)，需要充分應用各種門戶技術及優(yōu)化訪問模式。智能建筑的設計理念應自上向下，按功能需求，設計若干個子系統(tǒng)，然后，再考慮是否要集成。在智慧城市建設的大目標下，智能建筑系統(tǒng)應采用門戶技術和 B/S 訪問模式。目前智能建筑各個物聯(lián)子系統(tǒng)的應用越來越趨向 B/S 訪問模式，基于互聯(lián)網(wǎng)基礎設施平臺、采用門戶技術和 Web 服務是大勢所向。不僅應用軟件、而且系統(tǒng)維管軟件均要采用該技術和訪問模式。門戶技術和 B/S 訪問模式是目前所有電腦、智能終端均支持的功能，可以認為，門戶技術和 B/S 訪問模式是智能建筑基層集成、乃至行業(yè)走向大集成的技術底線，將有效地促使智能建筑更好的融入到整個智慧城市中去。

篇(6)

[關鍵詞]物聯(lián)網(wǎng) 智能建筑 傳感器 射頻技術

物聯(lián)網(wǎng)能將無處不在的末端設備和設施，通過各種無線、有線的或長或短距離的通訊網(wǎng)絡實現(xiàn)互聯(lián)互通，在內(nèi)網(wǎng)（Intranet）、專網(wǎng)（Extranet）或互聯(lián)網(wǎng)（Internet）環(huán)境下，采用適當?shù)男畔踩Ｕ蠙C制，提供安全可控乃至個性化的實時在線監(jiān)測、定位追溯、報警聯(lián)動、調(diào)度指揮、預案管理、遠程控制、安全防范、遠程維保、在線升級、統(tǒng)計報表、決策支持等管理和服務功能，實現(xiàn)對“萬物”的“高效、節(jié)能、安全、環(huán)保”的“管、控、營”一體化。

融現(xiàn)代建筑技術與通信網(wǎng)絡技術等高科技于一體的智能建筑悄然興起，智能大廈、智能小區(qū)已經(jīng)遍布世界各地，其發(fā)展勢頭十分迅猛。而目前方興未艾的物聯(lián)網(wǎng)技術因其各種特性，引入到智能建筑中，必將是一個重要的發(fā)展方向。

一、什么是物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)是一個基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡。它具有普通對象設備化、自治終端互聯(lián)化和普適服務智能化3個重要特征。

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）指的是將無處不在（Ubiquitous）的末端設備（Devices）和設施（Facilities），包括具備“內(nèi)在智能”的傳感器、移動終端、工業(yè)系統(tǒng)、樓控系統(tǒng)、家庭智能設施、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等和“外在使能”（Enabled）的，如貼上RFID的各種資產(chǎn)（Assets）、攜帶無線終端的個人與車輛等“智能化物件或動物”或“智能塵埃”（Mote），通過各種無線/有線的長距離/短距離通訊網(wǎng)絡實現(xiàn)互聯(lián)互通（M2M）、應用大集成（Grand Integration）、以及基于云計算的SaaS營運等模式，提供安全可控乃至個性化的實時在線監(jiān)測、定位追溯、報警聯(lián)動、調(diào)度指揮、預案管理、遠程控制、安全防范、遠程維保、在線升級、統(tǒng)計報表、決策支持、領導桌面（集中展示的Cockpit Dashboard）等管理和服務功能，實現(xiàn)對“萬物”的“高效、節(jié)能、安全、環(huán)保”的“管、控、營”一體化。

從技術架構(gòu)上來看，物聯(lián)網(wǎng)可分為三層：感知層、網(wǎng)絡層和應用層。

感知層由各種傳感器以及傳感器網(wǎng)關構(gòu)成，包括二氧化碳濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、二維碼標簽、RFID 標簽和讀寫器、攝像頭、GPS等感知終端。感知層的作用相當于人的眼耳鼻喉和皮膚等神經(jīng)末梢，它是物聯(lián)網(wǎng)識別物體、采集信息的來源，其主要功能是識別物體，采集信息。

網(wǎng)絡層由各種私有網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)、有線和無線通信網(wǎng)、網(wǎng)絡管理系統(tǒng)和云計算平臺等組成，相當于人的神經(jīng)中樞和大腦，負責傳遞和處理感知層獲取的信息。

應用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶（包括人、組織和其他系統(tǒng)）的接口，它與行業(yè)需求結(jié)合，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應用。物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)特性主要體現(xiàn)在其應用領域內(nèi)，目前綠色農(nóng)業(yè)、工業(yè)監(jiān)控、公共安全、城市管理、遠程醫(yī)療、智能家居、智能交通和環(huán)境監(jiān)測等各個行業(yè)均有物聯(lián)網(wǎng)應用的嘗試，某些行業(yè)已經(jīng)積累一些成功的案例。

二、什么是智能建筑

所謂智能建筑，就是給傳統(tǒng)建筑加上“靈敏”的神經(jīng)系統(tǒng)和“聰明”的頭腦，以提高人們的居住質(zhì)量，給住戶帶來多元化信息和安全、舒適、便利的生活環(huán)境。在建筑業(yè)界流傳著“3A”的說法，即指BA（樓宇自動化）、OA（辦公室自動化）和CA（通訊自動化），“A”代表自動化，“A”（自動化）智能建筑、智能住宅和智能社區(qū)，代表著人們對工業(yè)自動化、家庭信息化和社區(qū)網(wǎng)絡化三個需求的階段。

智能建筑在20世紀80年代中期起源于美國，并在美國得到了迅猛發(fā)展，不久，智能建筑的發(fā)展在世界范圍內(nèi)一浪高過一浪，在歐洲、日本和東南亞等地區(qū)迅速刮起了建智能建筑之風。據(jù)報道，智能建筑也經(jīng)過了一個演變過程。上個世紀80年代初，大量采用電子技術的家用電器面市，當時人們稱之為住宅電子化；80年代中期，將家用電器、通信設備與安保防災設備各自獨立的功能綜合為一體后，形成了住宅自動化概念；80年代末，由于通信與信息技術的發(fā)展，出現(xiàn)了對住宅中各種通信、家電、安保設備通過總線技術進行監(jiān)視、控制與管理的商用系統(tǒng)，這在美國稱為智慧屋、在歐洲稱為時髦屋，日本建設省在推進智能建筑概念時，提出了家庭總線系統(tǒng)概念。

總之，智能建筑必須具備以下四個條件：一是一套先進的樓宇設備控制系統(tǒng)，以營造一種溫馨、回歸大自然的生活環(huán)境。二是一套結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)，將整座大樓或整個小區(qū)的數(shù)據(jù)通信、語音通信、多媒體通信融為一體。三是一個現(xiàn)代化的通訊系統(tǒng)，以滿足現(xiàn)代信息社會高效率的工作需求。四是一個對大樓的強電設備和弱電系統(tǒng)進行統(tǒng)一監(jiān)視和管理的系統(tǒng)集成平臺，為住戶提供良好的物業(yè)管理和一流服務。

我國智能建筑的起步較晚，但近幾年來，在北京、上海、廣州等大城市，相繼建起了具有相當水平的智能建筑。智能建筑是一個國家的綜合國力和科技水平的具體體現(xiàn)之一，目前世界各國都在加大力度發(fā)展智能建筑，中國也把智能建筑的建設納入了重要的議程。權威專家認為，網(wǎng)絡技術、視頻技術、通信技術等新技術的發(fā)展，使未來智能建筑正朝著集約化、系統(tǒng)化、標準化的方向發(fā)展，綠色、環(huán)保、節(jié)能是智能建筑發(fā)展的主流方向，另外，在智能建筑的建設中，應避免重技術、輕管理，重硬輕軟的情況，創(chuàng)造出以人為中心的數(shù)字化的高效家居及辦公環(huán)境。

三、物聯(lián)網(wǎng)對智能建筑的影響

當前智能建筑技術現(xiàn)狀，智能建筑包括了20-30個子系統(tǒng)；子系統(tǒng)分成兩大類：常規(guī)與專業(yè)應用；絕大部分常規(guī)類、幾乎全部專業(yè)應用類子系統(tǒng)均為網(wǎng)絡化、IP網(wǎng)絡化架構(gòu)；建筑設備監(jiān)控、安防、一卡通等已經(jīng)構(gòu)成ITP/IP網(wǎng)絡平臺上的集成融合子系統(tǒng)。一卡通包含很多內(nèi)容，門禁、消費等等很多內(nèi)容，現(xiàn)在融合起來了，變成一個集成融合子系統(tǒng)。智能建筑技術遍及各個行業(yè)，從傳統(tǒng)“弱點”發(fā)展成“綜合集成系統(tǒng)”；智能建筑技術遍及數(shù)字城市，是構(gòu)建數(shù)字城市核心技術之一；智能建筑技術是構(gòu)建綠色建筑的重要技術；標準與規(guī)范日趨完善。

物聯(lián)網(wǎng)對智能建筑技術影響無處不在；設備經(jīng)過傳感器聯(lián)網(wǎng)技術遍及大部分子系統(tǒng)；可以說：很多子系統(tǒng)已經(jīng)是準物聯(lián)網(wǎng)形態(tài)或已經(jīng)是物聯(lián)網(wǎng)形態(tài)。什么叫物聯(lián)網(wǎng)形態(tài)，有三個方面內(nèi)容，一部分是傳感器聯(lián)網(wǎng)，一部分是互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議棧，一部分是設備網(wǎng)站。現(xiàn)在很多子系統(tǒng)可以說已經(jīng)是物聯(lián)網(wǎng)形態(tài)。例如智能家居、建筑設備監(jiān)控、安防、一卡通、電子配線架、遠傳抄表、專業(yè)應用等系統(tǒng)。

智能建筑設備傳感器聯(lián)網(wǎng)方式：單向/雙向；單路/多路；TCP/IP網(wǎng)、非TCP/IP網(wǎng)；設備間無直接互動/直接互動。簡單例：遠傳抄表/一卡通/視頻監(jiān)控等。復雜例：智能家居/建筑設備監(jiān)控等。

智能建筑的物聯(lián)網(wǎng)形態(tài)，家居網(wǎng)連接了家電、安防、窗簾、遠傳表具。家居網(wǎng)可以是無線，可以是電力載波，也可以是以太網(wǎng)等等。大部分家居網(wǎng)里可能都不是TCP/IP支持的網(wǎng)絡。整個家居里面必須要有智能家居控制器來控制這些設備的聯(lián)網(wǎng)。每個家里面有一個智能家居控制器以后，到小區(qū)里可以通過以太網(wǎng)跟住戶連接起來，住戶也可以反饋自己家里一些情況。要么就是移動通信網(wǎng)，要么就是以太網(wǎng)。

什么叫做物聯(lián)網(wǎng)？我們知道物聯(lián)網(wǎng)里面一個最主要的核心部分是互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議，互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議在住戶移動終端跟物業(yè)里，必須要瀏覽器跟服務器的訪問，如果B/S訪問模式必須要有一個服務器，服務器放在家居智能控制器里面，也就是說住戶的移動終端或者物業(yè)的終端，通過服務器就可以訪問到家居設備的運行情況，對它們進行控制。

四、物聯(lián)網(wǎng)在智能建筑系統(tǒng)中應用的可能性分析

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，將其應用在智能建筑系統(tǒng)中已經(jīng)成為可能，具體可表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.物件（設備）經(jīng)傳感器聯(lián)網(wǎng)明顯地反映在智能家居、建筑設備監(jiān)控、安防、一卡通、遠傳表、電子配線管理、智能照明、公共廣播、會議系統(tǒng)、機房以及某些專業(yè)應用等系統(tǒng)中。

2.以局域網(wǎng)作為內(nèi)網(wǎng)是智能建筑的網(wǎng)絡層主要結(jié)構(gòu)。

3.TCP/IP網(wǎng)絡平臺支撐設備的管理和監(jiān)控。

4.實現(xiàn)管理和監(jiān)控，瀏覽器和服務器（B/S）訪問模式逐漸取代了傳統(tǒng)的B/S與客戶機/服務器（C/S）混合訪問模式。

5.智能建筑設備傳感/控制聯(lián)網(wǎng)方式實際開關量或模擬量、單向或雙向、單路或多路、TCP/IP支持的網(wǎng)或TCP/IP不直接支持的網(wǎng)、設備間無互動或設備間互動5個因素。

不同的子系統(tǒng)設備傳感器/控制聯(lián)網(wǎng)方式可能不同，其中模擬量、雙向、多路、非TCP/IP網(wǎng)、設備間互動的聯(lián)網(wǎng)方式比較復雜，建筑設備監(jiān)控、智能家居、機房環(huán)境與設備監(jiān)控等系統(tǒng)涉及的傳感/控制聯(lián)網(wǎng)就歸于此類情況。

6.“十二五”物聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃所支持的重點應用領域與智能建筑關系密切。

五、智能建筑物聯(lián)網(wǎng)應用體系架構(gòu)

智能建筑物聯(lián)網(wǎng)應用體系架構(gòu)可細分成6層和公共技術共7部分。

1.智能建筑傳感與執(zhí)行層。各子系統(tǒng)物件傳感相互協(xié)調(diào)，互不干擾。

2.短距離通信技術和協(xié)同處理層。涉及傳感器與執(zhí)行器所連接的現(xiàn)場總線和通信技術，以及設備在現(xiàn)場總線網(wǎng)絡上的互動和協(xié)同處理。

3.網(wǎng)絡平臺層。對于智能建筑物聯(lián)網(wǎng)有關的子系統(tǒng)該層的內(nèi)容幾乎全部是TCP/IP以太網(wǎng)平臺某些子系統(tǒng)需要建立移動通信網(wǎng)平臺。

4.網(wǎng)絡應用協(xié)議層。該層內(nèi)容是TCP/IP網(wǎng)絡平臺所支持的應用協(xié)議如HTTP、FTP、MIME、SNMP、XML等。

5.服務支持層。該層內(nèi)容包括數(shù)據(jù)資源和中間件等。

6.智能建筑應用層。對于智能建筑物聯(lián)網(wǎng)有關的子系統(tǒng)必須具備基于瀏覽器的B/S訪問模式的管理和監(jiān)控功能。

7.公共技術。公共技術主要包括建立系統(tǒng)所需要的公共文件和服務如標志解析、信息安全、系統(tǒng)管理等。

六、物聯(lián)網(wǎng)應用在智能建筑中應注意的若干問題

1.物聯(lián)網(wǎng)應用的主要目標可認為是數(shù)字城市（目前稱感知城市）和行業(yè)智能化。國家“十二五”規(guī)劃物聯(lián)網(wǎng)鎖定的十大重點領域雖然遍及數(shù)字城市但與處于基層的智能建筑關系密切：智能家居領域本來是智能建筑的一部分；工業(yè)與自動化領域包括智能建筑中的建筑設備監(jiān)控子系統(tǒng)；環(huán)境與安全檢測領域落實到智能建筑中就是綠色建筑環(huán)保監(jiān)測以及重要的安防系統(tǒng)；智能電網(wǎng)、智能交通、智能物流、醫(yī)療健康、金融與服務業(yè)等領域的物聯(lián)網(wǎng)應用與這些領域中的智能建筑相關專業(yè)子系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)應用有關。

2.物聯(lián)網(wǎng)的原文是Internet of Things但對于基于建筑物、基本由TCP/IP以太網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)支撐的智能建筑來說其物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)不可能發(fā)展成由Internet來支撐即智能建筑領域的物件資源不太可能在互聯(lián)網(wǎng)上被共享。但是互聯(lián)網(wǎng)技術特別是互聯(lián)網(wǎng)應用協(xié)議（如瀏覽器、HTTP、Web Server、MIME、XML等）對智能建筑物聯(lián)網(wǎng)應用的支持極為重要。可以認為智能建筑物聯(lián)網(wǎng)物件資源的共享發(fā)生在互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議支持的內(nèi)網(wǎng)以太網(wǎng)平臺上。

3.智能建筑各個物聯(lián)網(wǎng)子系統(tǒng)的應用層采用B/S訪問模式的重要性在于如下幾點：物聯(lián)網(wǎng)計算模式源于上一代互聯(lián)網(wǎng)計算模式顯然應用層的B/S訪問模式是主導隨著瀏覽器越來越強大的功能當前國內(nèi)外智能建筑產(chǎn)品的應用層均走上全B/S之路替代了B/S與C/S混合模式。

便于構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的智能建筑集成系統(tǒng)。如果有關的子系統(tǒng)均為B/S訪問模式則形成智能建筑集成系統(tǒng)（BMS）新穎的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)是迎刃而解的事。便于向上融合。B/S訪問模式是智能建筑作為基層子系統(tǒng)融合到感知城市或（和）行業(yè)整體的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中的重要技術支撐。云計算是當前信息化發(fā)展的重要目標為了構(gòu)建即將到來的智能建筑物聯(lián)網(wǎng)云計算平臺B/S訪問模式是必要的技術條件。如當前國內(nèi)已有企業(yè)推出基于智能建筑云計算的能源管理系統(tǒng)以能源管理的云計算服務改變當前每個建筑孤島式的能源管理。智能建筑公共運維服務是智能建筑行業(yè)發(fā)展的重要目標之一。要實現(xiàn)該目標必須摒棄傳統(tǒng)智能建筑孤島式的運維模式。物聯(lián)網(wǎng)B/S訪問模式為智能建筑發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)公共運維服務提供了必要的技術支撐。智能建筑領域應用層的B/S訪問模式是發(fā)展智能建筑物聯(lián)網(wǎng)搜索引擎的決定性的技術條件。

4.射頻識別（RFID）技術是物聯(lián)網(wǎng)基本的傳感器技術廣泛應用于一些領域是物聯(lián)網(wǎng)感知層的始祖。但對于智能建筑的感知層RFID傳感器在一些子系統(tǒng)中很少使用，而在一卡通和出入口控制等子系統(tǒng)中使用了類RFID傳感器技術。可以認為智能建筑的感知層是較復雜的不僅傳感器的種類繁多而且還包括相當多的執(zhí)行器。某些子系統(tǒng)（如建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)、智能家居等）在感知層實現(xiàn)設備間互動是智能建筑物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的一個特點；而在網(wǎng)絡層實現(xiàn)有關子系統(tǒng)（如火災自動報警與視頻監(jiān)控）間的聯(lián)動則又是一個特點。

篇(7)

（沈陽市勘察測繪研究院，遼寧 沈陽 110004）

0　引言

自21世紀以來，信息化、數(shù)字化在各個領域已經(jīng)展現(xiàn)出了其無法取代的重要地位，當代經(jīng)濟的發(fā)展也日益革新，朝著信息化發(fā)展。信息技術的迅速發(fā)展，改變了許多傳統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展模式，重新塑造了新的生產(chǎn)方式，進一步加速了經(jīng)濟全球化。作為一種有效的信息分析體系，地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System, GIS)已經(jīng)顯現(xiàn)出其不可替代的優(yōu)勢。地理信息系統(tǒng)起源于20世紀60年代，主要利用計算機硬件技術，集數(shù)據(jù)采集、分析處理、管理輸出為一體，由地理、計算機、測繪、信息、環(huán)境、管理等學科組成的一門新興學科。它主要優(yōu)點就是可以實現(xiàn)地理信息圖形化、可視化，因而獲取的信息內(nèi)容也更加豐富、靈活。對于其存儲和處理的數(shù)據(jù)類型而言，空間數(shù)據(jù)可以反映地理事物空間位置的信息，而屬性數(shù)據(jù)則可以反映地理事物其它特征的信息，如城市人口、經(jīng)濟總量等。進入新時期，管理理念也發(fā)生著巨大的變化，地理信息系統(tǒng)也慢慢被用于城市管理并體現(xiàn)了其無法替代的作用。城市管理中，需要涉及方方面面的內(nèi)容，而且負責規(guī)劃與管理的各司其職，使用對象不盡相同。地理信息系統(tǒng)的使用者中不僅有政府部門還有各職能專業(yè)部門以及部分民眾。因此，建立、優(yōu)化城市管理中的地理信息系統(tǒng)就顯得尤為重要，這對于提高城市整體綜合水平具有十分重要的意義。

1　地理信息系統(tǒng)的建立和應用

地理信息系統(tǒng)功能十分強大，它不僅包含了空間數(shù)據(jù)的采集、存儲和處理，還可以對這些數(shù)據(jù)進行分析建立模型，最終通過空間信息輸出結(jié)果制作各種類型的地圖用于實際問題的預測和解決。

1.1　地理信息系統(tǒng)的建立

地理信息系統(tǒng)在城市的發(fā)展規(guī)劃中起著無可比擬的作用，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，地理信息系統(tǒng)的建立也日益迫切。如何建立一套完整的地理信息系統(tǒng)使其更好地服務管理、監(jiān)控、發(fā)展等其他方面，也顯得越來越重要。城市管理與規(guī)劃涉及要素多、事務雜，不僅要包括地理事物空間位置的空間信息數(shù)據(jù)而且要包含反應地理事物其它特征信息的屬性數(shù)據(jù)。因此建立起如此龐大精密的系統(tǒng)就顯得尤為復雜。總體說來，城市管理中地理信息系統(tǒng)的工作流程如圖1所示。

從圖中可以看出，對于整個系統(tǒng)，要建立起一個地理信息系統(tǒng)，首先要有現(xiàn)有地圖數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)、gps數(shù)據(jù)以及其它形式數(shù)據(jù)等各類數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的獲取可以構(gòu)成系統(tǒng)的信息源。通過信息源，計算機可以進行數(shù)據(jù)的采集分析和處理，之后再與現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫進行比對分析，輸出我們所想要的不同類型數(shù)據(jù)。通過獲得的輸出信息，最后就可以通過計算機模擬等過程給出最終一個最優(yōu)化的決策方案。利用系統(tǒng)，可以完成辦文、規(guī)劃、測繪地籍管及土地等基礎設施的最優(yōu)化管理。

1．2　地理信息系統(tǒng)的應用

由于地理信息系統(tǒng)在時間、空間信息以及智能、規(guī)范、可視化上的優(yōu)越性，它已經(jīng)被利用到了各個方面，具體如圖2所示。就目前而言，國內(nèi)外此方面發(fā)展程度不一，但是在基礎地理信息建設、城市道路交通、體育賽事管理、醫(yī)療救護、商業(yè)活動以及軍事等方便已經(jīng)展現(xiàn)出了其強大的功能。比如美國亞特蘭大已經(jīng)可以利用地理信息系統(tǒng)分析貧困、少年孕育率等社會分析；在已經(jīng)過去的25屆巴塞羅那奧運會上，地理信息系統(tǒng)的發(fā)揮為運動會安全、交通安排與重要任務的安全保衛(wèi)和行程路線選定等做出了指導。根據(jù)地理信息系統(tǒng)提供的如讓農(nóng)化分析數(shù)據(jù)，結(jié)合實際情況，固定農(nóng)場土壤施肥濃度，并利用地理信息系統(tǒng)自動施肥。這些所有現(xiàn)實的例子都是地理信息系統(tǒng)其強大功能的體現(xiàn)。總體說來，地理信息系統(tǒng)已經(jīng)在許多領域有成熟的應用。

1.2.1　基礎地理信息建設

對于一個城市而言，其建設涉及到許多方面，如資源環(huán)境、人口、經(jīng)濟、交通、教育、文化和金融等，這些信息具有多個地理變量信息，包含著大量信息的數(shù)據(jù)。因此如何統(tǒng)籌兼顧合理利用資源，做出最合理的建設方案就顯得尤為重要。將所有信息數(shù)字化、實時化是目前最為重要的應用。地理信息系統(tǒng)對城市的整體規(guī)劃、詳細規(guī)劃、二次規(guī)劃提供發(fā)展向?qū)Вo出較為詳盡的經(jīng)濟數(shù)據(jù)。現(xiàn)階段，隨著人類活動日益頻繁，土地資源日趨匱乏，土地的使用和處理批復可以利用地理信息系統(tǒng)進行劃界標定，提供所有與土地規(guī)劃方面各類信息的查詢。這對于政府部門評價、管理和規(guī)劃整個城市的發(fā)展提供了詳實可靠的依據(jù)，并可以精確規(guī)劃空間布局，使得所有資源得到最優(yōu)化利用。城市規(guī)劃中基礎設施的建設越來越多，GIS在城市建設中也越來越廣泛應用，這也將是未來城市規(guī)劃所發(fā)展的重要方向。

1.2.2　城市道路交通

作為城市的重要組成緩解，城市道路交通對一個城市的發(fā)展影響是至關重要的。采用地理信息系統(tǒng)，可以建立智能交通系統(tǒng)，緩解交通擁堵并且可以減少交通事故。利用組建的系統(tǒng)，可以獲得三維空間地理信息，更加豐富了解決擁堵的手段。在我國，像北京等大型城市已經(jīng)有了地理信息系統(tǒng)在城市道路交通中的實地應用。它按照使用對象，分為對內(nèi)和對外顯示子系統(tǒng)。各個權限不同，對外，系統(tǒng)將交通信息通過網(wǎng)絡、電視、廣播等數(shù)據(jù)于網(wǎng)上，出行者就可以進行查詢；對內(nèi)則可以通過系統(tǒng)進行交通指揮調(diào)度，提高工作效率。對于城市交通而言，運輸量逐年上漲，所運輸?shù)呢浳镆捕鄻踊厥馕锲繁热缥ｋU品的運輸需要特殊處理。因為這些物品通常為易燃、易爆或是有毒等，因此，其運輸上需要萬分小心。對于這些物品，就需要對運輸風險進行路徑評價及規(guī)劃。運輸是，需要統(tǒng)籌最短路線、運輸成本、事故概率等，選出最佳路線。采用地理信息系統(tǒng)，可以提高危險品運輸路徑選擇的實用性和可操作性。

1.2.3　在災害監(jiān)測中的應用

對GIS而言，其最主要的作用就是可以把數(shù)據(jù)以地圖的方式表現(xiàn)出來。這個地圖中包含了所有空間要素和相應的屬性信息及其組合特性。將地理信息系統(tǒng)和其它技術如遙感技術結(jié)合，可以有效檢測、預報森林火災、洪澇災害等自然災害。通過地理信息系統(tǒng)，可以進行信息管理、查詢和分析，給出災害影響范圍，明確救災物資調(diào)配的最佳路線，這樣就可以將受災人員、財產(chǎn)就行安全有效轉(zhuǎn)移。這些，可以為領導者提供決策依據(jù)，進行災情統(tǒng)計與評估，并為災后重建提供重要依據(jù)。

1.2.4　商業(yè)活動

現(xiàn)階段，信息技術迅猛發(fā)展，任何一個行業(yè)的發(fā)展狀況都與信息的獲得息息相關，地理信息系統(tǒng)也慢慢被營銷學所接受，成為營銷管理一個重要工具。一方面，地理因素決定了經(jīng)濟發(fā)展的好壞，另一方面，基于地理信息的經(jīng)濟數(shù)據(jù)統(tǒng)計給出了一種新的市場分析方法，給商家尋求新的營銷方法指明了方向。基于互聯(lián)網(wǎng)的地理信息系統(tǒng)，可以不受限于區(qū)域空間，實現(xiàn)全球范圍內(nèi)的組織“促銷”。而且大數(shù)據(jù)時代，低價位的硬件、軟件已經(jīng)有了一定市場規(guī)模，數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)分析已經(jīng)實現(xiàn)。現(xiàn)代商業(yè)發(fā)展的標志就是信息化的實現(xiàn)，信息化的實現(xiàn)也塑造了新的生產(chǎn)方式，進而改變了原有的商業(yè)規(guī)則。作為信息化代表的地理信息系統(tǒng)已經(jīng)成為商業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，如何合理開發(fā)、利用這些數(shù)據(jù)資源，對商業(yè)發(fā)展中降低成本、改善商業(yè)環(huán)境有著重要意義。

1.3　改進

如前所述，地理信息系統(tǒng)在城市管理中已經(jīng)表現(xiàn)出了卓越的優(yōu)勢，它可以將現(xiàn)有的數(shù)據(jù)通過計算機圖像畫面方式展現(xiàn)出來并能給出某區(qū)域商圈的變化趨勢。通過地理信息系統(tǒng)，對于城市基礎設施如公共汽車站、商場、醫(yī)院等的建設，經(jīng)營、決策者可以有一個準確的參考。然而，所有東西都存在自身的不足，我國商業(yè)應用的發(fā)展相對滯后，受到一些因素的制約。這主要表現(xiàn)在GIS技術對商業(yè)領域的推廣還不足，從事地理信息系統(tǒng)的相關從業(yè)人員比較匱乏，相關資源數(shù)據(jù)的使用還有一定限制。這些都是存在的不足，因此我們應當立足當下，循序漸進地發(fā)展地理信息系統(tǒng)，使得其有最大化應用。

2　總結(jié)和展望