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多傳感器數(shù)據(jù)融合在智慧城市中的應用

姚小熊27 ? 來源:千家網(wǎng) ? 作者:千家網(wǎng) ? 2020-03-15 15:44 ? 次閱讀

所謂多傳感器數(shù)據(jù)融合(Multi-sensorDataFusion),就是利用計算機技術(shù)將來自多傳感器或多源的信息和數(shù)據(jù),在一定的準則下加以自動分析和綜合,以完成所需要的決策而進行的信息處理過程。

借助物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)融合,智慧城市管理人員可以整合來自多個來源的數(shù)據(jù)以提升城市管理能力。

麥肯錫認為,使城市變得智能的前提是“技術(shù)基礎(chǔ)”。他們將技術(shù)基礎(chǔ)定義為通過高速通信網(wǎng)絡連接的大量類似智能手機的設備及傳感器。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使智能手機和傳感器之間的這種連接可以收集數(shù)據(jù)。智慧城市管理當局使用這些數(shù)據(jù)來了解不同的流程,然后采取適當?shù)拇胧﹣韮?yōu)化或重新設計這些流程。

最終,通過采取適當?shù)男袆?,政府可以提高城市運行的效率。由于IoT技術(shù)收集的數(shù)據(jù)來自多個設備,因此需要在IoT設備中進行數(shù)據(jù)融合以便從中提取更多有用的信息。因此,數(shù)據(jù)融合指的是整合來自多個來源的數(shù)據(jù)以實現(xiàn)特定目標的過程。

為什么數(shù)據(jù)融合很重要?

目前,我們有多種數(shù)據(jù)融合技術(shù)可用于融合數(shù)據(jù)。但是,這些技術(shù)在智慧城市中的部署要取決于其應用的目標。解決數(shù)據(jù)的可靠性問題是使用數(shù)據(jù)融合的目標之一。在低控制、高噪聲的環(huán)境中,物聯(lián)網(wǎng)設備收集的數(shù)據(jù)可能會遇到可靠性問題。

例如,煙霧傳感器收集有關(guān)環(huán)境中煙霧和氣體的數(shù)據(jù),并在煙霧水平升高時觸發(fā)警報。但是,如果建筑物周圍環(huán)境的煙霧水平很高,導致建筑物內(nèi)的傳感器檢測到煙霧,它們也會觸發(fā)警報。在這種情況下,需要融合來自多個相關(guān)來源的數(shù)據(jù),例如來自附近建筑物的傳感器或檢測天氣和溫度的傳感器,以增強數(shù)據(jù)的可靠性。同樣,物聯(lián)網(wǎng)設備中的數(shù)據(jù)融合還有許多其他好處。

另外,傳感器可能會發(fā)生故障。因此,數(shù)據(jù)融合可以幫助提升數(shù)據(jù)的質(zhì)量。在同樣情景下,融合來自多個傳感器的數(shù)據(jù)將有助于檢測建筑物中煙霧和氣體的準確水平。

數(shù)據(jù)融合還可以通過匯總來自單個目標上不同視角的多個來源的數(shù)據(jù)來幫助獲取更完整的數(shù)據(jù)。例如,在通過不同角度的攝像機,將有助于獲得目標物體360°視圖以采集更加完整的信息。

物聯(lián)網(wǎng)設備中的數(shù)據(jù)融合如何助力智慧城市

大量物聯(lián)網(wǎng)設備的數(shù)據(jù)融合在智慧城市中有著廣泛的應用。例如,下圖展示了智慧城市中數(shù)據(jù)融合的兩個典型應用:

遠程醫(yī)療

對于智慧城市中的遠程醫(yī)療應用,醫(yī)生可使用多種IoT設備和傳感器(例如智能手機,生命體征傳感器和其它傳感器設備)來收集有關(guān)患者的醫(yī)療信息。所有這些物聯(lián)網(wǎng)設備的數(shù)據(jù)融合可以幫助醫(yī)生在檢查病人時獲得非常詳細的診療信息,例如病人的生命體征,以便給出更加正確的治療或康復建議。

智能建筑能源管理

智慧城市中的智能建筑為建筑物的所有者和管理人員提供了一個監(jiān)視其能源消耗的平臺。為了有效地管理智能建筑中的水和電等能源使用,管理人員可以整合從天氣,用戶反饋到建筑基礎(chǔ)設施收集的數(shù)據(jù),以優(yōu)化和管理能源使用。在改善使用體驗的同時,還可以帶來可觀的經(jīng)濟利益。

由于越來越多IoT設備的采用,從而使得大數(shù)據(jù)的采集和使用變得越來越容易。而且,對數(shù)據(jù)訪問的便利性也使得在智慧城市應用中使用數(shù)據(jù)融合更加有益。

但是,在物聯(lián)網(wǎng)設備中使用數(shù)據(jù)融合也會面臨許多挑戰(zhàn)。例如,如何選擇最適合智慧城市應用的最佳技術(shù)也是一個問題,因為不同的技術(shù)具有不同的優(yōu)劣勢。

例如在視覺傳感器的互補技術(shù)或協(xié)作技術(shù)之間進行選擇,如果不需要背景聲音,那么最好在同一目標上從不同角度提供數(shù)據(jù)的互補技術(shù)。但是,如果需要音頻,則最好使用一種融合不同類型信息的協(xié)作技術(shù)來采集新的信息。如果克服了數(shù)據(jù)融合的此類挑戰(zhàn),那么物聯(lián)網(wǎng)設備中的數(shù)據(jù)融合可以幫助智慧城市當局更加輕松地管理其城市。

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