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可视化环境感知设计

来源: 发布时间:2023年08月14日

城市感知体系具备以下能力:感知终端,基于OpenHarmony打造城市的全场景、分布式的感知设备操作系统;感知网络,为城市感知提供简单、高效、安全、低碳的感知终端接入和传输网络;感知平台,提供多协议的快速适配、云化架构灵活扩展、物模型统一终端建模。感知大脑,实时、动态地监测城市运行态势,主动、预前、精细地发现城市问题;感知安全,打造城市感知体系端到端纵深安全防护体系,抵御来自各方面的安全威胁;感知中心,即统筹城市感知体系建设,并通过加强持续运营能力。环境感知技术就是当游客靠近设备,自动播放与当前环境相关的声音,增强游客的游园体验。可视化环境感知设计

环境感知技术能突破连续、高精度和准实时时空信息感知技术瓶颈,构建城市群-街区的多尺度综合感知服务系统,形成多尺度综合感知技术和标准体系,提升城市时空信息感知服务能力。认知“空天地’平台的观测能力,深度协同“位置-图像视频’感知手段,实现城市群至街区的地表要素变化信息、人车物运动目标和室内地下复杂场景的在线感知,并提供按需服务。当前城市要素感知手段丰富,但存在不同程度的时空观测盲区,无法完全满足地表要素的动态连续感知需求。智能化环境感知新格局空天地集成化传感网,利用高速通信网络和无处不在的感知手段,遵循观测、数据、处理和服务等标准规范。

城市感知体系的建设也不是“一蹴而就”的,当前部分城市的感知体系尽管已初具规模,但同样仍面临统筹规划、标准规范、技术创新、安全防护、产业生态等方面的问题与挑战。为此,中国电子技术标准化研究院、华为联合政产学研用,也提出了五个方面的建议,希望能够更好地推动智慧城市感知体系的建设,具体包括:加强顶层设计,推动统筹共建共用。未来城市感知体系的建设,应依托顶层设计集约部署,保障城市感知数据全生命周期治理,避免因规划不统一造成的重复建设、资源浪费。标准化数据及接口,实现互联互通。将不同设备实体抽象归纳成统一标准数字对象,形成“标准物模型”,统一设备描述语言,实现设备与平台、设备与网关、设备与设备之间的互联互通,推动多系统间的融合开放和有效集成已成为接下来城市感知体系建设的“当务之急”。

相较于图像感知、可穿戴感知等技术,基于普通商用设备的无线感知不需在环境中部署任何**传感设备,也不需感知目标携带任何传感器,具有普适程度高、感知范围广、感知成本低、不侵扰用户、不泄露隐私等特点和优势,是实现城市感知的理想形式,具有广阔的应用前景。无线感知关注的主要科学问题是:1)无线感知的理论模型和一般机理,揭示感知极限;2)无线感知的精细性和鲁棒性,降低环境改变、个体差异等对性能的影响。针对城市感知需求和上述科学问题,西北工业大学人机物融合智能计算团队在国家自然科学基金、国家“973计划”等科研项目的支持下,在国际上较早开展并持续深入开拓移动群智感知、智能无线感知相关理论与方法研究,取得系列创新成果。一、移动群智感知结合移动群智感知关键科学问题,重点在感知任务分配、感知数据汇聚、群智融合计算等方面开展研究工作。智慧城市感知脑,是未来通导遥一体化蓝图,其基础都包括空天地集成化传感网。

经过近10年智慧城市的转型发展,城市感知由行业孤立在线感知逐步发展为多网融合综合感知,城市管理由静态数字化逐步发展为动态智能化,城市决策由模型库驱动逐步发展为模型网驱动,初步满足了城市特定领域的管理运维需求。随着城市一体化管理运维需求的进一步提升、新兴信息和空天技术的发展,城市感知决策面临智能化、实时化和可信化的技术挑战。因此,需深度融合遥感、地信、导航、物联网、大数据、人工智能和社会学等学科领域,构建智慧城市综合感知即可信决策的技术、产品和标准体系,带领国际学术和产业发展。通过能耗监测环境感知技术分析综合系统,实现耗电、耗水监测,并根据监测数据及时预警和告警。可视化环境感知设计

智慧喷灌区域需配置土壤温湿度传感器等环境感知传感器,随时随地查看植物的需水情况。可视化环境感知设计

正确理解空天地集成化传感网要把握4个层次的内涵:首先,它是一种系统性、多维度和多尺度监测分析的新思想,要求从系统论的角度思考城市感知问题,从协同论的角度融合空天地多种手段,这对传统感知行业的从业者来说,是一种思想革新;其次,它是一种互联互通大规模城市监测资源的新技术,包括海量传感器组网通信、异构传感器接入、传感网资源管理、传感网服务组合、流式数据挖掘分析和地理信息互操作等技术;再次,它是一种协同多源异构城市感知资源的新方法,包括传感器信息建模、观测能力评价、协同监测、点面观测数据融合和按需聚焦服务等方法;它是一种实现城市泛在感知与深度智能的新愿景,无论是李德仁院士谈到的4W到4R信息服务能力,还是城市感知脑,还是未来通导遥一体化蓝图,其基础都包括空天地集成化传感网。可视化环境感知设计

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