基于物联网框架的智慧低碳经济体系架构

王梦+郭子健+侯颖+周丽晖

（华北理工大学理学院，河北唐山063210）

【摘要】随着智慧地球概念的提出，物联网在医疗系统、智能交通等方面得到广泛的应用。本文基于物联网的体系架构，探索将物联网的框架渗透到智慧低碳经济的框架体系中，构建基于物联网框架的智慧城市低碳经济体系构架，为企业绿色价值定位，衡量城市低碳经济价值提供依据。

【关键词】物联网；低碳经济；智慧城市

引言

近年来，低碳经济是各国政府及公众关注的热点话题，全球大气升温明显，海洋升温、北极地区变暖等无一不说明全球面临严重的气候危机。因此，发展低碳经济已成为各国应对气候危机的重要途径。我国目前的气候形式恶劣，更应大力发展低碳经济，为实现我国可持续发展的战略目标贡献力量。

物联网作为继计算机、互联网之后信息技术的又一项重要革命，将对未来经济的发展模式、产业结构带来影响。发展低碳经济依赖于先进的技术手段，物联网技术作为技术创新是一种先进的生产力，其广泛应用必将节约社会资源、降低能源耗费从而有力的推动低碳经济的发展。同时，物联网在智能交通、智能物流等方面的应用将使人类在未来以一种更加精细、智能、动态的方式生活，从而推动低碳经济的发展。

一、智慧低碳经济概述

低碳经济是一种以低能耗、低污染、低排放为特点的发展模式，是以应对气候变化、保障能源安全、促进经济社会可持续发展有机结合为目的的规制世界发展格局的新规则。其核心是能源的高效率和洁净的能源结构，关键是技术创新和制度创新。发展低碳经济就是要在保持现有经济发展速度和质量不变甚至更优的条件下，通过改善能源结构，调整产业结构，提高能源效率，增强技术创新能力，增加碳汇等措施实现碳排放总量和碳排放强度的减少以及能源的可持续供给。

基于全球气候变化和我国的国情，我国发展低碳经济具有紧迫性和重要性，为了实现可持续发展的战略目标，发展低碳经济事在必行。通过发展低碳经济，将有效的提高资源和能源的利用效率，促进我国经济结构和工业结构的优化升级。

二、物联网技术概述

物联网技术是近几年刚兴起的一门技术，其概念是由美国麻省理工学院Audio-ID实验室提出的。物联网就是物物相连的互联网，是通过射频识别技术、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按规定协议，将任何物品通过有线与无线方式与互联网连接，进行通信和信息交换，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

物联网的感知环节具有很强的异构性，卫视新异构信息之间的互联互通与互操作，未来的物联网需要以一个开放的、分层的、可扩展的网络体系结构为框架。目前，国内研究人员在描述物联网的体系框架时，多采用国际电信联网标准ITU-Y.2002建议中描述的USN高层架构作为基础，自下而上分为底层传感器网络、泛在传感器网络接入网络、泛在传感器基础骨干网络、泛在传感器网络中间件、泛在传感器应用平台五个层次。国际上的标准化组织，如欧洲电信标准化协会机器对机器技术委员会从不同的侧面对物联网的架构进行了研究，从端到端的全景角度研究机器对机器通信，给出了一个简单的M2M架构。本文结合网络大融合的发展趋势以及ETSI给出的简化版USN体系架构和物联网自身的特点。将物联网的体系架构分为三个层次：感知层（凡在化末端感知系统）、网络层（融合化网络通信基础设施）、应用层（普适化应用服务支撑系统）。

三、基于物联网的智慧低碳经济的体系架构模型

低碳经济是一种经济发展理念，必须落实到低碳产业上才能真正实现低能耗、低排放、保护环境的可持续发展的目标。物联网框架下的低碳产业包括智能交通、智能医疗、智能环保等各个方面，结合各行业特点，建立物联网在低碳产业应用框架如图1。

以物联网为基础，构架城市关于碳排放的监测体系，根据碳排放的监测数据，可以更好的了解城市低碳发展现状，有利于更好地进行低碳和经济发展的研究。

当前物联网框架下的低碳经济是一个相对较新的概念，国内外還没有描述低碳经济的体系框架，本文根据物联网的体系架构，低碳经济发展过程和特点，同时结合国家重大战略需求和中长期发展规划要求，创造性地构建了物联网框架下的智慧低碳经济的架构体系。结合物联网体系架构，将智慧低碳经济分为智慧传感层、数据传输层、数据整合层、云计算层、应用层等五个层次。如图2所示为智慧低碳经济与物联网对应的体系架构模型。

四、总结

基于物联网的智慧低碳经济的体系架构能实现物质世界的信息数字化、对物质世界的管理智能化，降低信息获取和传递能耗，为企业绿色价值定位，衡量城市低碳经济价值提供依据。

参考文献：

[1]苏美文.物联网产业发展的理论分析与对策研究[D].吉林大学，2015

[2]贾嘉，王凤洲.物联网对低碳经济的影响分析[J].齐鲁珠坛，2014，（03）：1822

[3]鲁一坤.面向智能交通系统的物联网体系结构的研究[J].电子测试，2017，（04）：4849

基金项目：

华北理工大学2017年大学生创新创业训练项目（编号：X2017280）。