为程序员技能加载 IoT 装备，万物皆可连!

心尊门

「给我一个支点，一根足够长的硬棒，我就能撬动整个地球」，两千多年前伟大的古希腊哲学家、科学家阿基米德在研究杠杆平衡原理时，道出了这句流传至今的经典名言。

日月如梭，在两千多年后的今天，作为这个新世界的缔造者程序员与工程师们，在诸多前沿技术强有力的牵引与结合之下，也可以扬眉吐气地表示，“给我一套详尽的需求和完善的服务，我不仅能够消灭应用中无处不在的 Bug，还能掌控世界万物。”

要论这究竟是“不切实际”的豪言壮语，还是“切合实际”的理想愿景？

放眼当下，程序员所构建的 0 和 1数字化世界正逐渐和真实的物理世界达成同步，而在以 IoT 为核心的虚拟世界中，“万物互联”也演变为现实。



IoT 引领的时代已至

从虚拟的数字化世界来看，如果将 IoT 比作人体，那么 IoT 三层技术架构体系中：

感知层可比做人的皮肤和五官，主要应用于识别物体、采集信息；

网络层则相当于中枢，负责传递和处理感知层获取的信息；

应用层相当于大脑，负责分析和处理各种数据。

物联网三层架构
基于此，我们也不禁好奇，这个极为现实的数字化世界是如何与物理世界构成连接的，其又是如何改变人们的日常生活的？

其实在时代更迭的过程中，我们发现曾经的城市、家居、物流、交通、医疗等领域如今均已加上了“智能”或“智慧”二字。而这两个字正是 IoT 赋能物理世界的见证。在此，我们将以其中极具代表性的应用场景之智慧城市为例，探讨 IoT 连接两个世界的实现原理与具体应用。



全新的智慧城市

和纯 IoT 技术相比，智慧城市算是一个较为新颖的概念。其最早是由 IBM于 2010 年正式提出，彼时 IBM经过研究发现，城市包含的不同类型网络、基础设施和环境共计有六个核心系统组成，其分别是：组织（人）、业务/政务、交通、通讯、水和能源。在日常运作中，这些系统并不是零散的，而是以一种协作的方式相互衔接。而城市本身，则是由这些系统所组成的宏观系统。

简而言之，智慧城市和物理世界的城市在一定程度上可理解为并列关系，但是其两者之间却又是相互融合的状态。在虚拟的数字化世界中，可以通过卫星、无人飞机、遥感、甚至是遍布在城市各个角落的监控摄像头来获取信息，然后通过掌控这些信息来服务我们的生活。

那么，究竟如何来精准地获取到信息，并以此进行实时管理管控？在此，当然就离不开一种名为「高精度时空服务」的应用。



精准时空服务为智慧城市提供“千里眼”

就城市而言，曾几何时，因缺少精准时间和空间信息作为基准，城市中层出不穷的终端设备无时无刻都在产生大量数据信息，却始终无法保持同步处理，为城市管理的人力、物力、财力均带来了巨大的压力。

而随着国内卫星系统的完善，以及云计算、大数据技术的成熟，以千寻位置为代表的互联网企业将精准时空服务成功落地，无疑为虚拟和现实世界融合架起了数据的桥梁，也将助力机器形成智能化的自主决策。在此服务之下，数据是它的驱动力，感知是它的识别力、连接是它的凝合力、通信是它的沟通力，而定位则是它的基础支撑力。

千寻位置正是基于北斗地基增强站的精准时空网络、自主研发的高精度定位算法、精准时空专有服务平台、海量高精度定位终端为诸多正在搭建中的智慧城市带来了一种“城市大脑”的概念。


千寻位置“未来之城”实践方案架构
目前，千寻位置与阿里云“ET城市大脑”的数据资源平台、AI算法服务平台融合，利用“时空大脑＋城市大脑＋应用场景”的模式，在浙江德清县打造了第一个“未来之城”的样本城市，为当地提供了覆盖交通、交管、旅游、城管及工业企业大数据等领域的创新应用场景。

接下来，我们将通过现实中的应用场景感知「高精度时空服务」带来的技术魅力。


“给我 IoT 技能，我或能掌控世界万物”

定位、预测，精准时空解救交通负荷

众所周知，随着生活水平的提高，私家车车辆持续增多，这虽然为生活带来了极大的便利，但也给城市交通带来了负荷。

在此场景下，千寻位置基于北斗系统绘制的高精度地图不仅具备精确的车道线信息，还集成了基础设施管理功能，可实现摄像头、信号灯、交通指示牌等多种交通基础设施的精准挂载，以及智能终端采集数据的实时上报，让海量终端都可在统一时空基准下实现信息交互。


千寻位置打造的全国首个覆盖主城区的车道级高精度地图
对此，千寻位置副总经理李戈杨举例说道，“德清的时空精准摄像头配合AI算法可以自动解决应急事件，在平台上联动无人机进行出警，第一时间进行拍照、取证，同时告诉车主快速撤离，这就解决了车辆拥堵问题。同时，高精度地图可以分析每个车道的流量如何，再配合上智能算法，就可以提供一套自动化的优化配置的方案。在城市救援中，也可以保证重点车辆快速通行，快速解决城市应急事件。”

传统交通安全设施的变革

精准时空服务也可应用于三角警示牌、反光交通锥等传统的交通安全设施中。在与高精准地图数据平台打通后，该服务可实现道路实施、事故和封闭管制信息的精准采集和发布，并提前告知用户前方交通现状，提升用户出行效率和安全水平。

实时监控与调度，让智慧城市变得更加智能

与此同时，在公共交通工具如公交车方面，可以利用基于北斗系统下高精准时空服务的实时通信功能，如此公共交通管理部门可以采用车辆监管系统对各车发回的信息进行综合分析，再将调度命令发送给司机，及时调整车辆运行情况，实现有效管理。

当然以上仅是基于北斗系统应用的部分案例。与此同时，其还为遍布全国的用户和数以亿计的智能物联终端提供时空服务，遍布汽车、农业、测绘、电力等行业。



如何加载 IoT 技能？

最后，作为一名互联网从业者或入门级选手，又该如何跟进以上最新的技术潮流？成为时代的弄潮儿？在软硬结合的 IoT 技术特色之下，我们列了以下一些建议，希望对大家有所裨益：

工具之编程语言：C、Python、Java

对于开发者而言，编程语言是他们最实用的利器。而在 IoT 到来之际，对于具有低计算能力和受限 RAM 的物联网硬件，C是程序员们首选的编程语言。

与此同时，面对海量的数据时，Python 则是物联网系统数据分析部分的理想选择。

在应用层面上，Java 的可移植性也为物联网开发带来了极大的便利。

实践之服务

除了工具之外，由于 IoT 所涵盖的技术、领域范围过于广泛，更建议开发者可以按照具体的应用场景来学习。而想要掌握上述所分享的 IoT 时代的基础设施之高精准时空服务，在此，我们也向大家分享全球领先的精准位置服务公司千寻位置发起的「北斗智造者计划」，其将从技术、生态、资金等三方面，免费向个人、企业开发者提供支持，帮助开发者将概念创意过渡到商业应用上。

此外，作为“北斗智造者计划”的一部分，千寻位置还发起「北斗智造者大赛」，赛题包括终端创新、应用创意、算法能力等三方面，让开发者在技术碰撞中孵化出新的应用场景。北斗智造者奖特等奖可以获得现金30万元奖励、量产终端最高可获价值100万的北斗智造者高精度服务补贴。

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