城市感知體系可以形象地理解為智慧城市的“神經末梢”。通過城市全域的泛感知建設,能夠實現動態的城市感知,精細的控制,成為智慧城市的“視覺、聽覺、嗅覺、觸覺”的有機組成,讓城市能夠隨時感知到每一處的相關動態,研判城市運行的趨勢和規律,提前發現城市潛在運行風險,精細給出預警信息,不僅可以為科學決策提供有效地技術支撐保障,同時也真正讓智慧城市建設做到“以人為本,服務于民”。換句話說,具備了感知體系的“城市智能體”,可以讓城市智能中樞運行更加的“通暢”。環境感知技術要滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。可視化環境感知管理
城市感知體系如果作為環境感知體系,本身也由端側、網側、平臺側、安全側組成,而它“深入”融入城市智能體之后,各部分又能夠與智能體有機地組合起來,就能讓城市智能體的“五官”具備更為強大的“視覺、聽覺、嗅覺、觸覺”,更好地使能智慧城市的精細化感知、精細化治理。無論智慧城市怎樣發展,落腳點都必須是為“人”服務,而城市感知體系目前在城市的公共安全、公共設施和公共服務等應用場景方面,也帶來了全新的價值,不但能夠驅動城市的精細化治理,更能讓城市真正充滿流動的“智慧”。比如,在城市公共安全方面,綜合管廊相較于傳統地下管網建設,管廊內設備維護以及巡檢有更高的要求,而通過在設備中引入OpenHarmony系統,就能實現單一設備對接控制多種設備,比較大化幫助廊內巡檢人員,顯著提高廊內設備巡檢、維護效率。可視化環境感知管理實現生態環境領域多源數據的感知采集,實現水、氣、聲、土壤等環境質量監測和重點污染源排放監控。
針對異構多任務的感知能力發現與分配問題,需要綜合考慮感知節點和任務之間的時空相關性。在城市環境中,鑒于越來越多的感知任務需要利用多源感知信息,提出一種支持多并發的感知節點發現和任務分配機制至關重要。然而,現有方法大多側重于同構任務。由于不同的時空任務需求和感知情境,需要綜合考慮感知節點的時空屬性,挖掘時空相關的感知節點能力。為此,提出并形式化定義跨空間異構多任務分配問題,將數據質量比較大化和總激勵預算作為約束條件。利用異構任務間的隱式時空相關性,提出一種兩階段求解方法,有效地處理共享資源池中的多個并發任務。基于異質任務的時空分布條件與群體用戶的時空移動行為模式,從感知質量與感知成本兩個維度出發,提出基于多輪線性加權和粒子群優化的任務分配算法。
依托“物聯網與智慧城市關鍵技術及示范”國家重點研發計劃重點專項“城市多尺度綜合感知技術與體系”,國內多家單位強強聯合,開展基于空天地集成化傳感網的城市綜合感知相關技術研發、平臺集成與應用示范。其主要目標在于實現城市群至街區尺度的自然地表要素、人車物運動目標和街區復雜場景的在線感知,獲取海量時空數據,構建多尺度綜合感知服務系統,并提供主動按需即時服務。主要研究內容包括:①建立多尺度綜合感知指標、共性技術與標準體系,研究城市群地表要素空間無縫感知技術,構建城市群地表要素無縫感知系統和典型產品;②研究多尺度智能光場視頻成像與分析技術,建立十億像素光場視頻成像裝置和城市多尺度交通感知分析平臺;③研發精細場景時空感知設備與在線監測技術,構建街區突發事件立體感知網;④研制城市多尺度綜合感知服務系統,開展城市群至街區尺度暴雨內澇、區域交通和江河湖生態環境示范。城市感知與決策是實現城市智慧化的首要前提。
移動群智感知任務分配涉及兩類重要實體,即感知任務和任務參與者,關鍵在于如何利用優化模型和算法,在候選者選擇質量的參與者執行任務,以保證低成本地獲取足量的質量數據。針對如何為城市空間中的單個感知任務(如城市某重點區域交通動態)選擇合適感知節點這一問題,提出了基于信用分布的影響力比較大化算法,預測感知參與度。將基于事件的社交網絡(EBSN, Event-Based Social Network)的活動視為感知任務,綜合考慮任務的內容特征、時空情境特征和社會影響特征,提高預測用戶參與任務的準確率,即提高感知能力發現和任務分配的命中率。如圖2所示,將感知節點挑選的問題形式化為偏好-影響力**選擇問題,即尋找對當前感興趣且具有影響力的用戶集。方法框架包括用戶-任務偏好建模和影響力比較大化兩個部分。根據檢測信號的來源類型,可將其分為物理傳感器和化學傳感器,物理傳感器適用于物理效應。視覺環境感知市場前景
環境感知技術是通過土壤傳感器采集數據,結合已經設定植物澆水所需溫濕度閾值,及時預警并指導現場作業。可視化環境感知管理
群智感知利用存在的智能設備(智能手機、可穿戴設備、車載設備等),實現靈活機動且成本低廉的數據收集。移動群智感知(Mobile Crowd Sensing)是群智感知的一種特殊形式,其以大量普通用戶及攜帶的智能設備作為感知節點,利用大眾的分布性、靈活移動性和機會連接性實現大規模時空感知。相比群智感知,移動群智感知覆蓋范圍更廣、靈活性更強,是一種“以人為中心”的感知模式,通過利用顯式或隱式的大眾“智慧”(即群體智能),對低質、冗余、碎片化感知數據進行推薦和增強理解,進而為城市計算提供更加質量的數據。可視化環境感知管理