“智慧接入”技术探讨

智慧城市领域，我们已经谈过很多概念性的东西，大数据、云计算、数据共享、互联网、物联网、数据采集、各种智慧应用等，如图1是引自中国电信提出的智慧城市四平面模型。本文将从底层的感知与网络层面探讨“智慧接入”的一种形态及技术方向。

图1 中国电信的智慧城市四平面模型

一、智慧城市的数据接入

智慧城市的感知层面运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行系统的各项关键信息，以对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。

智慧城市基础架构层面，有多种信息与数据连入方式，蓝牙、RFID、ZigBee、Wifi等各种数据采集接入通道，从较早的定义来看，这便属于物联网(IoT: Internet of Things)的范畴。

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间(在智慧城市则指的是智慧城市关键信息生成的物件如卡口信息、管网信息等)，进行信息交换和通信。

在传统技术部署中，各种接入方式互无关联，数据上行都有自己的传输方式，因此物联网很难有标准统一的技术，往往因基础设施差异，而有不同的实现。如上所述的蓝牙、RFID等，都是满足于不同应用场景。因此，在某些应用场景下，一旦同时应用到这些技术，在工作现场除了多种终端识别、信息获取，还需要进行这些信息的独立传输。

在新的智慧城市环境下，网络技术的发展，开始使得物联网与互联网进行真正融合，通过技术兼容方式，使得一套接入设备感应多种终端信息，并完成数据的融合传送。

目前WiFi接入已经成智慧城市移动处理最为广泛的网络环境，在WiFi环境下支持对蓝牙、RFID信息的感知与融合传输，会极大简化这种异构物联网络的集成部署。一种思路是，在无线AP内置蓝牙等信号感知能力，这种方案的好处是设计紧凑，成本低。另一种思路，如图2所示，在一个AP上提供多个(目前已支持三个)物联网模块集成槽位，可以将多种物联感知模块嵌入AP。

图2一个AP集成三个物联网模块

这是一种接入数据融合传输方案，将物联信号如RFID、蓝牙感知后，由AP进行数据封装，传送到控制器AC，AC将物联数据转换为应用可处理信号，定向给相应的计算处理设备(如后台服务器)。RFID模块在医疗环境、物流环境, 蓝牙模块在商贸连锁等场所均有广泛应用。

以蓝牙为例, 在应用场所部署的AP中集成多个蓝牙探测模块, 会向外发送信号, 当开启蓝牙的终端经过时蓝牙探测模块物理范围内, 蓝牙探测模块会把终端蓝牙地址等信息通过集成屋里接口发给AP，AP接收后做隧道封装，通过CAPWAP无线隧道发给AC, 由AC发给server做后台处理, 可定位蓝牙终端物理范围。AP还负责对蓝牙模块等物联终端的维护管理，提升了接入层管理能力。

当然, 上述模块也可以扩展到其他场景, 蓝牙/RFID作为收集物流信息的传感器, 比如银行的运钞车上装载的钱箱, 现有银行金库尾箱出入库管理完全采用手工登记手段，操作繁琐，效率低下，存在安全风险, 采用电子标签后, 可批量自动识别，然后远距离传送至计算处理系统。

二、智慧数据转换网关

在智慧城市物联应用中，用IT技术处理物联接入数据是智慧建设的基本方向，因此IT与IoT需要有一个融合，因此IoT与IT数据转换成为关键。如图3的结构，是一种以专门网关(GW: Gateway)的方式进行两者融合的技术模型。

图3IoT与IT融合的技术模型

在这个模型中，物联网与IT互联网(通常是物理有线网络与无线wifi网络)之间通过网关连接，也称为物联网关。网关作用是实现两个网络的数据转换，两网融合。物联网关是一个逻辑功能，网关可以是一个独立设备或组网节点，也可以是多个节点组合来完成。

在上述AP集成物联模块的方案中，其实是AC承担了网关的主要作用，而AP也分担了部分作用。

三、智慧数据处理

完成物联数据接入、融合传输到IT网络，那么现实世界不断扩展的物联网产生的数据将会直接传输到大数据处理系统。这种接入融合，并没有改变IT、物联网本质，但是使得数据量和数据获得的范围大大增加。

目前的融合网关，还只是对数据封装、传送、网络融合提供了支持，而没有进一步对物联数据内容进行解析与挖掘，不具备智能作用，但是其流程简化、部署自动化。

随着技术发展，在IoT GW上逐步加入大数据的预处理，对物联数据进行初步的分类、甄别、去重、预分析。可以极大程度降低数据传送到大数据计算中心的网络带宽压力，并且可降低中心的处理能力要求，这样，智慧化的数据处理会是分布式、分散式的结合，在可靠性、能力上更强，而处理过程也会更灵活。

结束语

智慧城市的关键是城市的智慧，将基础数据进行采集和有效处理，是实现智慧的手段，而通过融合接入与数据传送，可以将物联网快捷连入互联网，使得智慧城市的基础数据得以快速有效处理，这在某些领域内的率先应用，会极大加速智慧城市应用发展。