2.1智慧城市

2.2智慧校園 2.3老年人用物聯網信息終端2.4智能電網

2.5智能家居

培訓專用2.1.1智慧城市概述

智慧城市的起源可以追溯到“數字地球”。2.1智慧城市培訓專用圖2.1“數字地球”培訓專用2.1.2智慧城市

隨著傳感網等互聯互通新技術的應用，城市信息化正向著智能化演進。

圖2.2展示了智慧城市的幾個基本應用。培訓專用圖2.2智慧城市概況培訓專用1.什么是智慧城市

(1)智慧基礎設施。

(2)智慧政府。

(3)智慧公共服務。

(4)智慧產業。

(5)智慧人文。

智慧城市的全景圖如圖2.3所示。培訓專用圖2.3智慧城市全景圖培訓專用

2.智慧城市的架構

1)智慧城市整體架構

智慧城市的構架可以分為四個部分：感知層、網絡層、平臺層、應用層，如圖2.4所示。一個人體的模型可以用來比喻智慧城市的整體架構，如圖2.5所示。培訓專用圖2.4智慧城市整體框架培訓專用圖2.5基于人體模型的智慧城市架構培訓專用無線傳感網是指把隨機分布的集成有傳感器、數據處理單元和通信單元的微小節點，通過自組織的方式構成無線網絡。無線傳感網主要通過遙感、地理信息系統、導航定位、通信、高性能計算等高新技術對城市各方面的信息進行數據采集和智能感知，將得到的信息通過網絡傳遞到高性能計算機中進行處理，如圖2.6所示。培訓專用圖2.6無線傳感網示意圖培訓專用第二個層次是神經網絡——網絡層，如圖2.7所示。培訓專用圖2.7智慧城市的神經網絡培訓專用

2)智慧城市平臺架構

智慧城市平臺的一般架構如圖2.8所示。培訓專用圖2.8智慧城市平臺架構培訓專用智慧城市平臺主要基于面向服務(SOA)的ICT(InformationCommunicationTechnology，信息與通信技術)集成框架來實現智慧城市。ICT就是通過信息與通信技術，用以滿足“客戶綜合信息化需求”的一攬子解決方案，包括通信、信息收集、發布、傳感、自動化等各個方面。培訓專用2.1.3物聯網與智慧城市

智慧城市是一個有機結合的大系統，涵蓋了更透徹的感知、更全面的互聯、更深入的智能。其中，物聯網是智慧城市中非常重要的元素，它支撐著整個智慧城市系統。

物聯網與智慧城市的關系如圖2.9所示。培訓專用圖2.9物聯網與智慧城市的關系培訓專用物聯網與智慧城市最直觀的聯系就是M2M。

M2M(Machine/MantoMachine/Man)是一種以機器智能交互為核心的、網絡化的應用與服務。

圖2.10描述了智慧城市中M2M終端的應用。培訓專用圖2.10智慧城市中M2M終端的應用培訓專用2.2.1智慧校園概述

智慧校園的建設旨在提高校園信息服務和應用的質量與水平，建立一個開放的、創新的、協作的和智能的綜合信息服務平臺。2.2智慧校園培訓專用

1.數字化校園的發展歷程

多媒體中控機的出現簡化了多媒體設備的使用，提高了設備使用壽命，增強了教學效果，加快了多媒體教學的發展，如圖2.11所示。培訓專用圖2.11多媒體中控機培訓專用信息平臺融合技術是以教學資源為中心，校園網絡為基礎，實現校園綜合信息平臺的可視化、數字化、網絡化、智能化，如圖2.12所示。它具有統一的教學平臺、管理平臺、數據平臺，并且統一發布信息和統一認證身份。培訓專用圖2.12信息平臺融合技術培訓專用

2.什么是智慧校園

智慧校園是以物聯網為基礎，以各種應用服務系統為載體而構建的教學、科研、管理和校園生活為一體的新型智慧化的工作、學習和生活環境，利用先進的信息技術手段，實現基于數字環境的應用體系，使得人們能快速、準確地獲取校園中人、財、物和學、研、管業務過程中的信息，同時通過綜合數據分析為管理改進和業務流程再造提供數據支持，推動學校進行制度創新、管理創新，最終實現教育信息化、決策科學化和管理規范化；通過應用服務的集成與融合來實現校園的信息獲取、信息共享和信息服務，從而推進智慧化的教學、智慧化的科研、智慧化的管理、智慧化的生活以及智慧化的服務的實現進程。培訓專用智慧校園的發展歷程如圖2.13所示。培訓專用圖2.13智慧校園的發展歷程培訓專用2.2.2智慧校園的架構與技術核心

智慧校園的架構分為三個方面。上網環境；數據環境，云計算環境、存儲環境；再次，要擁有一個系統(物聯系統)接入——支持各種智能終端、設施、設備聯網的環境。培訓專用

1.智慧校園的網絡環境

智慧校園的網絡環境主要分為：接入網，方便師生上互聯網；教學網，支撐教學活動；科研網，支撐科研活動；資源網，支撐資源匯聚和傳播活動；智能網，支撐和諧、生態校園建設。培訓專用

2.智慧校園的數據環境

智慧校園的數據環境主要采用云計算環境，因為云計算服務平臺可使量化、科學的決策成為可能。

3.智慧校園的物聯環境

物聯感知系統是整個智慧校園中最可見的一部分，該系統利用傳感器、采集器、RFID、二維碼、視頻監控等感知技術和設備來實現校園環境管理的數字化。培訓專用

4.智慧校園的技術方法

信息系統是一個提供全面信息服務的人機交互系統，信息應用系統的功能是通過服務來體現的。培訓專用1)信息規范與標準

2)統一的基礎設施平臺

3)共享數據庫平臺

4)基于多網融合的新型網絡監控與管理系統

5)?IC卡與手機融合的綜合校園卡應用系統

6)面向信息服務的各類應用系統

7)物聯網應用體驗項目

8)三維可視化虛擬校園

培訓專用

5.智慧校園終端

智慧校園終端設備的選取和應用是多樣的，如智能手機、平板電腦以及專用的手持終端和其他網絡設備等，如圖2.14所示。

圖2.15所示為智慧校園應用平臺。

圖2.16所示為智能教室的各相關系統組成。培訓專用圖2.14智慧校園終端培訓專用圖2.15智慧校園應用平臺培訓專用圖2.16智能教室培訓專用圖2.17所示為iCampus系列智能教室工作站，作為設備終端，其工作特點如下：

(1)硬件模塊化、積木式，可靈活搭配。

(2)軟件分層，多隊列處理，開放API，持續擴展。

(3)雙冗余，工業級，高可靠。

(4)設計新理念，智能與控制分離，高工作效率。

(5)深度感知，綜合決策。

(6)符合《多媒體教學環境標準》，互聯互通，廣泛兼容。

(7)?IEEE802.11N，支持未來無線寬帶校園。培訓專用圖2.17iCampus智能教室工作站培訓專用(8)?ZigBee、3G模塊，無縫對接“智慧校園”物聯網。

(9)遠程升級，無后顧之憂。

(10)數字、模擬混合存在，滿足不同應用需求。

(11)無線寬帶、有線1000?M，光纖傳輸可選。

(12)全面記錄運行日志，提供可靠數據。

(13)簡化開發，易維護，可擴展。

(14)操作界面可編程，滿足個性化需求，如圖2.18所示。培訓專用圖2.18iCampus可編程操作界面培訓專用2.2.3智慧校園的深化應用

1.無線設備管理平臺

無線設備管理平臺的界面如圖2.19所示。

2.實訓室設備管理

3.地磁感應車輛防盜系統

圖2.20所示為地磁感應車輛防盜系統。

培訓專用圖2.19無線設備管理平臺培訓專用圖2.20地磁感應車輛防盜系統培訓專用2.3.1系統功能

老年人用物聯網終端系統就是要尋找一種監測方法，這種方法要簡單實用，且易于推廣。

老年人用物聯網信息終端構成如圖2.21所示。2.3老年人用物聯網信息終端培訓專用圖2.21老年人用物聯網信息終端構成圖培訓專用2.3.2系統整體構架

老年人用物聯網信息終端由以下幾部分組成：一個ZigBee協調器，用于初始化ZigBee無線網絡和接收人體狀態信息；若干個終端人體狀態監測儀，佩戴于被監測人的腰部，用于檢測和傳送狀態信息；運行在PC機端的監控中心軟件，顯示被監測對象的人體狀態信息。

老年人用物聯網信息終端整體構架如圖2.22所示。培訓專用圖2.22老年人用物聯網信息終端整體構架培訓專用2.4.1物聯網與智能電網

物聯網與智能電網作為具有戰略意義的高新技術和新興產業，已引起世界各國的高度重視。

融合智能電網應用的物聯網三層體系架構如圖2.23所示。2.4智能電網培訓專用圖2.23融合智能電網應用的物聯網三層體系架構培訓專用2.4.2物聯網在智能電網中的應用

由圖2.24可知，物聯網技術將進一步助力智能電網的實現，如設備狀態的預測和調控，資產全壽命周期管理的輔助決策，電網與用戶間的智能互動等。培訓專用圖2.24物聯網在智能電網中的應用培訓專用利用物聯網技術，通過在常規機組內布置各種傳感器以掌握機組運行狀態，包括各種技術指標與參數，可提高常規機組運行維護水平；通過在壩體部署壓力傳感器群監測壩體變形情況，可規避水庫調度風險；通過各類氣象傳感器實時采集風電場、光伏發電廠的風速、風向、溫度、濕度、氣壓、降雨、輻射等微氣象信息，可實現新能源發電的監控和預測，如圖2.25所示。培訓專用圖2.25智能電網用電培訓專用2.4.3分布式發電與微電網技術

電力需求的快速增長與電網規模的不斷擴大使構建大電網的建設成本高、運行難度大，并且在適應電力用戶的高要求、高可靠性和供電需求方面，也還存在諸多瓶頸問題。培訓專用微電網是一種較小規模的分散獨立系統，由負荷和微電源組成。它采用了大量的先進電力技術，將燃汽輪機或者風電、光伏發電、燃料電池和儲能設備等裝置整合在一起，直接接入用戶側，如圖2.26所示。培訓專用圖2.26微電網結構方框圖培訓專用培訓專用圖2.27“統一堅強智能電網”戰略框架培訓專用智能電網架構如圖2.28所示，其中，電網基礎體系是堅強智能電網的物質載體，是實現“堅強”的重要基礎；技術支撐體系是先進的通信、信息、控制等應用技術，是實現“智能”的技術保障；智能應用體系是保障電網安全、經濟、高效運行，提供用戶增值服務的具體體現；標準規范體系是指技術、管理方面的標準、規范以及試驗、認證、評估體系，是建設堅強智能電網的制度依據。培訓專用圖2.28智能電網架構培訓專用(1)“一個目標”。

(2)“兩條主線”。

(3)“三個階段”。

(4)“四個體系”。

(5)“五個內涵”。

(6)“六個環節”。

智能電網架構如圖2.28所示。培訓專用堅強智能電網以堅強網架為基礎，以通信信息平臺為支撐，以智能控制為手段，包含電力系統的發電、輸電、變電、配電、用電和調度六大環節，覆蓋所有電壓等級，實現“電力流、信息流、業務流”的高度一體化融合，如圖2.29所示。培訓專用圖2.29六大環節及基本平臺培訓專用智能家居的應用場景如圖2.30所示。2.5智能家居培訓專用圖2.30理想智能家居培訓專用培訓專用2.5.2智能家居體系結構

實現智能家居必須滿足三個條件：具有家庭網絡總線系統；能夠通過這種網絡(總線)系統提供各種服務功能；能與住宅外部相連接。通過總結各類智能家居系統，可以得出如圖2.31所示的體系結構。可見，整個系統由兩網連接三層，其中的三層指家庭設備層、家庭服務平臺層和業