基于物联网边缘计算的智慧城市设施设备管理系统

◆范志夫 李铮 毛珊珊 洪海敏 陈明明

（1.国网江西省电力有限公司 江西 330077；2.深圳市国电科技通信有限公司 广东 518110）

智慧城市是我国社会发展进程中不可缺少的重要组成部分，人们在进行智慧建设过程中往往需要采用当前最为先进的物联网技术，也就是将互联网与万物有效联系起来，以云计算机作为核心计算器，运用大数据技术将现代科学技术手段与传统工艺相结合，以此来实现高端化的新型城市建设。与传统建设方式不同的是，智慧城市本身具备很高的信息化与智能化，能够满足当前我国国民的日常工作发展需要，对我国社会的长久发展起到极大的促进作用。

但是，就目前来看，我国有关智慧城市的建设成果无法令人满意，这是由于建设过程中缺乏有效监管模式所导致的，随着我国相关法律的陆续出台，人们对于智慧城市管理工作的重视程度也在不断提升，并将信息技术与城市数据资料相结合，以此来提升整个城市数据的应用效率，从根本上提升智慧城市的最终质量，所建设的特色城市能够有效满足当前我国社会的发展需要。

1 边缘计算

近年来，在信息快速发展的情况下，无线通信技术和互联网技术快速普及，边缘设备逐渐出现，设备应用数量逐渐增多。通过IDC 机构评估得出，2019 年全球数据量超过了36 泽字节，这个数据量非常惊人，其中大部分数据处理都使用了网络边缘处理技术，相关的专业人员认为，在互联网技术快速发展的情况下，边缘计算技术应用将会遇到更加快速的发展通道，在未来的发展过程中互联网产值也会出现爆发的情况。面对这种大发展态势，单单使用云计算方法无法解决数据处理过程中遇到的问题，并且还会出现大量的边缘数据。集中处理模型中会将数据传输到中心程序中，一定要使用边缘计算方式对储存问题集中处理，逐渐减少云服务中出现的耗损情况，解决空间占用等问题发生，从而得到更多经济回报。在万物互联的背景下，边缘计算应用存在多方面的问题，若想确保智慧城市设施管理系统的质量，还需要针对边缘计算方法应用进行深入研究。

2 需求分析

2.1 决策支持数据化需求

从信息系统方面来讲，系统中每天都需要处理大量的数据和信息资料，这样才能为系统稳定运行提供数据支持，同时也是系统建设过程中不可缺少的重要部分。智慧城市设施管理系统建设过程中需要在非结构数据中提炼出良好的结构化数据信息，在对结构信息和相应对策进行研究的情况下提出良好的完善方案。在数据源头和重要程序阶段汇集出良好的各方数据，之后借助平台优势完成能力分析，这样才能为基础设施管理、城市服务以及决策制定提供稳定基础，对于社会机构服务水平的提升也有着很大帮助。另外，一定要将数据的优势整体展现，使用的服务政策必须具有合理化和完善性，做好数据分析和建设工作，为系统建设提供稳定基础。

2.2 城市发展精细化需求分析

在经济快速发展的情况下，城市发展规模逐渐提升，人口的流动性也正在逐渐增大，在城市设施治理方面出现了结构复杂等方面的问题，为了解决城市基础设施治理问题，确保城市稳定发展，那么就要做好需求分析工作。在城市管理中一直使用传统的管理方案无法满足实际运行需求，由于管理较为粗放也会造成城市管理方面的问题。粗放的管理方法已经变成经济发展非常重要的影响因素，若想对这种问题进行合理解决，首先需要解决传统城市治理方面的问题，使用精细化管理方案以及概念，整体提升城市服务以及基础设施治理效果，为城市经济发展提供稳定基础和良好环境。

3 边缘计算以及云计算之间的充分融合

边缘计算需要应用在数据源头和靠近物体部分，合理融合计算、网络以及多种核心能力，确保建设的平台具有开放性和科学性，一定要就近提供边缘智能服务，对用户需求和数据连接需求进行满足，完成最后的数据和业务的优化，同时也能体现出数据保护和隐私保护的重要性，同时也能满足系统运行关键需求。云计算过程中需要重视集约方案建设，全面展示云计算的稳定性、可靠性以及虚拟性，对高拓展优势和通用性进行重视，发挥出平台使用的全部优势，让智慧城市基础设施管理平台变成特殊的公共平台，

充分利用大数据分析功能，完成智慧城市建设过程中数据采集和挖掘工作，建立完善的数据挖掘模型，整体挖掘出数据具有的价值，从而增加工作效益，对于政府管理而言提供了良好的数据决策，全面增加了政府服务和管理水准。边缘计算和云计算之间属于两种互补的概念，传统封装构架也需要依赖云端程序，同时还要解决传输过程中大量资金耗损问题，保障通信网络覆盖质量和通信性能，同时还合理应对了数据传输延时等方面的问题。边缘计算结构中对通信、储存以及基础程序构架都有着相应要求，可以在多个方面解决云构架设计问题，对于信息数据分析和延续性分析都有着良好的促进作用。边缘设计具有非常明显的智能化特点，可以根据业务需求类型对信息数据和传感器情况进行判断，对于云端也能有效的加工和处理。边缘计算的应用让设备具有了良好的计算能力，完成了业务的实时处理分析；在应用边缘计算方案时，需要对数据处理情况进行分析，提供良好的应用能力，在完成边缘计算和云计算协同的情况下，才能实现不同的场景服务。

4 边缘计算在城市设施管理系统的重要作用

通过应用边缘计算的方法，可以搭建完善的信息资源汇集系统，对城市运行情况和整体发展态势进行调控和分析，让城市设施管理更加具有完善性以及合理性，更好服务于群众，在城市运营指挥体系中包含了综合管理部门和城市运行部门，对于政府管理而言提供了良好的方案制定数据。系统中合理使用了视频监控系统和地理信息系统以及定位系统，对已有的监控数据进行了整合，完成了云计算和中心程序之间的互动。在智慧交通中融合了电子警察系统和数据采集系统，对于系统前端数据而言需要进行统一展示。智慧工业系统中可以提供不同的连接协议，为数据采集提供了良好环境和基础，解决了对传统网络的依赖性。在智慧能源中需要使用边缘计算提供链接协议，确保数据计算质量，完成最终的故障预测。

5 结论

综上所述，本文主要将边缘计算作为基础，对智慧城市设施管理系统进行了深入研究，通过研究的方式得出，通过边缘计算的应用，智慧城市设施管理系统中将城市中的各种数据从嵌入式系统设备、网关或边缘主机集中到一个统一的数据平台中，并从云端获取更新程序进行本地计算。政府决策部门能够更全面地为城市监督管理提供平台和监督手段，同时也为政府各部门提供了完善的分析服务。