1.需求概述

物聯(lián)網(wǎng)為智慧城市提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)為智慧城市提供了城市的感知能力，并使得這種感知更加深入、智能。通過(guò)環(huán)境感知、水位感知、照明感知、城市管網(wǎng)感知、移動(dòng)支付感知、個(gè)人健康感知、無(wú)線城市門戶感知、智能交通的交互感知等，智能城市才能實(shí)現(xiàn)市政、民生、產(chǎn)業(yè)等方面的智能化管理。物聯(lián)網(wǎng)的主要目標(biāo)之一是實(shí)現(xiàn)智慧城市，許多基于物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用都是服務(wù)于智慧城市的主流應(yīng)用的。換句話說(shuō)，智慧城市是物聯(lián)網(wǎng)的靶心。

1.1項(xiàng)目背景

當(dāng)前，全球信息技術(shù)呈加速發(fā)展趨勢(shì)，信息技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位日益突出，信息資源也日益成為重要的生產(chǎn)要素。智慧城市正是在充分整合、挖掘、利用信息技術(shù)與信息資源的基礎(chǔ)上，匯聚人類的智慧，賦予物以智能，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)城市各領(lǐng)域的精確化管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市資源的集約化利用。由于信息資源在當(dāng)今社會(huì)發(fā)展中的重要作用，發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛出臺(tái)智慧城市建設(shè)規(guī)劃，以促進(jìn)信息技術(shù)的快速發(fā)展，從而達(dá)到搶占新一輪信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)的目的。為避免在新一輪信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中陷于被動(dòng)，我國(guó)政府審時(shí)度勢(shì)，及時(shí)提出了發(fā)展智慧城市的戰(zhàn)略布局，以期更好地把握新一輪信息技術(shù)變革所帶來(lái)的巨大機(jī)遇，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)又好又快地發(fā)展。

1.2系統(tǒng)目標(biāo)

智慧城市總體目標(biāo)智慧城市總體目標(biāo)以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，充分發(fā)揮城市智慧型產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，集成先進(jìn)技術(shù)，推進(jìn)信息網(wǎng)絡(luò)綜合化、寬帶化、物聯(lián)化、智能化、加快智慧型商務(wù)、文化教育、醫(yī)藥衛(wèi)生、城市建設(shè)管理、城市交通、環(huán)境監(jiān)控、公共服務(wù)、居家生活等領(lǐng)域建設(shè)，全面提高資源利用效率、城市管理水平和市民生活質(zhì)量，努力改變傳統(tǒng)落后的生產(chǎn)方式和生活方式。經(jīng)過(guò)若干年的努力，將城市建設(shè)為一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施先進(jìn)、信息網(wǎng)絡(luò)通暢、科技應(yīng)用普及、生產(chǎn)生活便捷、城市管理高效、公共服務(wù)完備、生態(tài)環(huán)境優(yōu)美、慧及全體市民的智慧城市。

1.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

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智慧城市環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)大致分為傳感網(wǎng)絡(luò)層、高速骨干網(wǎng)絡(luò)層、教據(jù)中心與應(yīng)用層。傳感網(wǎng)絡(luò)展主要負(fù)責(zé)傳感器數(shù)據(jù)的采集和傳輸，常見的傳感器有溫濕度傳感器，光照傳感器、二氧化碳傳感器，還有支持太陽(yáng)能供電的模塊，傳感器類型可擴(kuò)展，高速骨干網(wǎng)路層主要負(fù)責(zé)遠(yuǎn)距離區(qū)域間環(huán)境感知數(shù)據(jù)的傳感。數(shù)據(jù)中心與應(yīng)用層主要負(fù)責(zé)環(huán)境感知數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理、分析和可視化的過(guò)程。將采集到的傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾、轉(zhuǎn)化、分析、并存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)服務(wù)器。數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器為客戶應(yīng)用提供服務(wù)，這些服務(wù)查詢、更新、事務(wù)管理、索引、高速緩存、查詢優(yōu)化、安全及多用戶存取控制等。

2.系統(tǒng)功能需求

我國(guó)城市空氣質(zhì)量堪憂，尤其是一些大中型城市，一些由重型工業(yè)發(fā)展而來(lái)以及人口持續(xù)增多的城市大氣污染都相對(duì)嚴(yán)重。其中就有人們熟知的PM2.5,而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就能有效的應(yīng)用到大氣污染的監(jiān)測(cè)過(guò)程中，監(jiān)測(cè)空氣中可吸入顆粒物的含量，空氣中有毒有害物質(zhì)的含量，甚至能夠監(jiān)測(cè)大氣中的氧氣含量，二氧化碳含量，氮?dú)夂康鹊龋⑶彝ㄟ^(guò)實(shí)時(shí)傳輸就能把監(jiān)測(cè)器上的相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)綒庀笾行?，再傳輸給電視新聞中心等告知民眾。還有就是對(duì)城市工廠污染物排放進(jìn)行監(jiān)測(cè)，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行整治；還有城市交通，粉塵，噪聲等的檢測(cè)。

2.1功能分析

1）空氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
空氣質(zhì)量在線監(jiān)控系統(tǒng)是由若干子系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集處理子系統(tǒng)等組成。測(cè)定空氣中顆粒物濃度，二氧化硫濃度，氮氧化物濃度，同時(shí)測(cè)量溫度，壓力，流量含濕量，含氧量等參數(shù)，計(jì)算各種參數(shù)，圖表并通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸至環(huán)保主管部門，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域的無(wú)人化遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，做到實(shí)時(shí)監(jiān)控和應(yīng)急預(yù)警。
2）水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一套以在線自動(dòng)分析儀為核心，運(yùn)用現(xiàn)代傳感器技術(shù)，自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)以及配套的軟件和通訊網(wǎng)絡(luò)組成的一個(gè)綜合性在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)體系。方案平臺(tái)基于微定量分析技術(shù)及系統(tǒng)智能集成技術(shù)，系統(tǒng)通過(guò)對(duì)水樣及預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)了水樣的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行測(cè)量控制預(yù)警等功能。
3）大氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)系統(tǒng)采用小巧、智能的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)微站構(gòu)建網(wǎng)格化的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，并利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)獲取各監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，基于GIS技術(shù)呈現(xiàn)出空氣質(zhì)量地圖。系統(tǒng)將對(duì)各個(gè)區(qū)域監(jiān)測(cè)點(diǎn)的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，同時(shí)可通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析和判斷，提供空氣質(zhì)量預(yù)警、主要污染物來(lái)源分析、污染源追溯、空氣質(zhì)量報(bào)告等服務(wù)。
4）噪音在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
噪聲自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由現(xiàn)場(chǎng)子站的數(shù)據(jù)采集單元將聲環(huán)境的狀態(tài)利用傳感技術(shù)、通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有機(jī)結(jié)合而構(gòu)成現(xiàn)代化的環(huán)境噪聲自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)的主要功能是將噪聲數(shù)據(jù)通過(guò)采集、存儲(chǔ)、傳輸、統(tǒng)計(jì)、分析等處理后，實(shí)時(shí)顯示在遠(yuǎn)程信息發(fā)布屏上。并以圖形和報(bào)表的形式，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)及時(shí)準(zhǔn)確地傳給環(huán)境主管部門并為其決策提供有效可靠的依據(jù)。

3. 系統(tǒng)非功能需求

3.1可靠性需求

系統(tǒng)應(yīng)保證24小時(shí)內(nèi)不當(dāng)機(jī)，保證不同部門在不同客戶端登錄查詢及監(jiān)管是，系統(tǒng)正常運(yùn)行，正確提示相關(guān)內(nèi)容。

3.2可擴(kuò)展性需求

系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求能夠體現(xiàn)擴(kuò)展性要求，且具有良好的可擴(kuò)充性和可移植性，以適應(yīng)將來(lái)功能擴(kuò)展的需求。

3.3系統(tǒng)安全性需求

系統(tǒng)有嚴(yán)格的權(quán)限管理功能，各種功能模塊需有相應(yīng)的權(quán)限才能進(jìn)入。系統(tǒng)需能夠防止各類誤操作可能造成的數(shù)據(jù)丟失,破壞。防止用戶非法獲取網(wǎng)頁(yè)以及內(nèi)容。