相較于圖像感知、可穿戴感知等技術,基于普通商用設備的無線感知不需在環境中部署任何**傳感設備,也不需感知目標攜帶任何傳感器,具有普適程度高、感知范圍廣、感知成本低、不侵擾用戶、不泄露隱私等特點和優勢,是實現城市感知的理想形式,具有廣闊的應用前景。無線感知關注的主要科學問題是:1)無線感知的理論模型和一般機理,揭示感知極限;2)無線感知的精細性和魯棒性,降低環境改變、個體差異等對性能的影響。針對城市感知需求和上述科學問題,西北工業大學人機物融合智能計算團隊在國家自然科學基金、國家“973計劃”等科研項目的支持下,在國際上較早開展并持續深入開拓移動群智感知、智能無線感知相關理論與方法研究,取得系列創新成果。一、移動群智感知結合移動群智感知關鍵科學問題,重點在感知任務分配、感知數據匯聚、群智融合計算等方面開展研究工作。高度融合的物理感知與社會感知,高度智能化的城市管理分析能力,以及高置信度的城市信物融合系統決策。協同式環境感知新格局
城市感知體系指的是,面向全場景、全連接、全智能時代,基于OpenHarmony打造城市全感知系統,建設智能聯動的感知終端、互聯互通的感知網絡、分層協同的感知平臺、統一匯聚的感知大腦、縱深防護的感知安全,以及持續運營的感知中心,能夠徹底解決傳統城市感知的底賬不清、煙囪林立、數據孤島、感知盲區等問題,實現城市動態精細感知、終端互聯互通、協議標準統一、業務分級協同、場景持續創新、數據持續運營,支撐城市治理精細感知、快速反應、科學決策。協同式環境感知新格局智慧城市環境感知技術它是一種實現城市泛在感知與深度智能的新愿景。
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”。
城市感知與決策是實現城市智慧化的首要前提。針對當前的研究進展,分別從基于空天地集成化傳感網的城市綜合感知、城市時空大數據的管理與分析、面向多層次用戶的智能決策等3方面進行了分析論述,對比分析了當前城市時空信息平臺及應用,在此基礎上,提出了未來智慧城市感知決策面臨的"三高"挑戰,即高度融合的物理感知與社會感知,高度智能化的城市管理分析能力,以及高置信度的城市信物融合系統決策。空間信息基礎設施是國家信息基礎的重要組成部分,也是城市智慧化的重要前提。當前我國城市空間信息基礎設施包含導航與位置服務網、地理信息服務網和行業感知網等3大類及10余種子類,當前城市各類空間信息基礎設施正逐步完善,其感知能力、服務標準和應用規范基本可以滿足城市相應領域需求。環境感知平臺實現對環境及污染現狀為環境管理及業務應用提供整體化、多元化、可視化的展現平臺。
智慧環保的價值環保物聯網應用在環境質量監測、行業、企業污染防治、總量減排等履行環保職責中還沒有充分發揮作用,影響了環境保護的效果。智慧環保的建設是一個從上至下的過程,要充分協調,做好智慧環保的建設、預算、維持和完善機制,通過層級制度保證政策的落實。生態環境保護已經進入一個全新的階段,未來將建立覆蓋全國重要生態功能區的生態地面監測站點,加強環境衛星和無人機的監測能力建設,融合物聯網、大數據、區塊鏈、云計算等多種技術,構建天地一體化的國家生態環境監測網絡,守衛綠色地球。城市感知與決策是實現城市智慧化的首要前提。多層次環境感知建設
環境感知系統提供土壤肥力信息查詢,具有及時提醒的功能,系統中肥料使用記錄需具備輸入功能。協同式環境感知新格局
針對如何利用群智感知數據實現語義增強理解的問題,提出基于物理空間的群物交互信息增強理解視覺感知數據語義的方法,利用物理空間與信息空間在感知和收集能力方面的差異性和互補性提高信息理解能力。以城市公共信息快速傳播與共享為應用背景,通過關聯物理空間與信息空間進行跨空間轉發,挖掘和利用多維物理空間群物交互特征對信息空間語義進行增強感知和理解。在信息空間利用OCR識別技術、圖像特征提取方法和數理統計方法,可以獲得數據和數據集的一部分特征;在物理空間根據群物交互信息,進一步提取群體、物體以及群物交互特征(包括人-感知對象-地點之間的交互信息熵、偏好等),得到人對地點和對內容的偏好以及不同感知對象、地點之間的關聯,進一步結合人的社交信息,提出基于多標簽分類與啟發式規則融合的方法,解決視覺感知數據的語義分類與語義標注問題。協同式環境感知新格局
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