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智能城市中的汽车、传感器和物联网

时间:2023-03-18 13:27:37 科技观察

虽然智能家居让我们的生活更加便利,但可以说传感器和相关物联网技术的真正潜力在于智能城市和智能汽车。这可能会改善大多数人的生活方式,提高资源效率,并克服城市面临的许多问题。毕竟,世界上56%的人口现在居住在城市,而且这个比例还会继续上升。但智能汽车和城市背后的传感器和技术准备好了吗?在回答这个问题之前,让我们先看看他们的能力。物联网技术之所以得名,是因为它是一种始终连接到互联网的设备,并利用这种连接来执行比传统无连接设备更多的功能。物联网可以持续收集数据并将其反馈给中央服务器,使这些信息可以从任何有数据连接的地方获得。此外,它通常包含收集更多数据的传感器。智慧城市的梦想是一座充满基础设施的城市,包括可以处理周围环境信息并利用这些信息提高效率和安全性,并改善城市居民生活质量的设备。这通常与降低能源消耗等环境目标相关,但好处还不止于此。街景中的传感器在智慧城市的背景下,传感器可以了解人们如何与城市的基础设施和公用事业互动。这使其能够更实时地适应环境并实现上述目标。此外,还可以收集各种数据来帮助规划者改善城市的长期发展。智能电表可以跟踪建筑物的能源消耗,因此智能电网可以对这些信息做出反应,从而更有效地满足能源需求。智能废物管理可以确保监控废物水平并将它们转移到服务器的垃圾桶不会溢出,并且废物收集团队可以响应这些需求。智能空气质量监测器可以监测附近的污染水平,当附近的野火导致空气质量低下时,当局可以触发警告和警报。传感器也可以安装在路灯上,这样它们就可以根据周围的人数来调节亮度,而不是基于每天都保持不变的简单开关系统。同样,智能交通灯可以根据当前的交通流量改变模式,以缓解拥堵并保持车辆行驶。前者有助于确保人们的安全,而后者可以减少排放,甚至可能有助于阻止危险驾驶。想象一下,当所有这些活动结合在一起时,可以收集到什么样的数据——尤其是如果使用机器学习算法来分析它们。人工智能可以识别模式或模拟不同基础设施可能产生的影响,城市规划者可以利用这些影响不断改善城市。同时,街道设施不再是单一用途的被动实体。每个企业都在监控产生大量信息的不同数据点。由于其庞大的规模,它有时被称为“大数据”。但是,一旦经过人工智能和训练有素的分析人员的处理,就会出现一些见解,从而创建一个更安全、能耗更低、更容易到达并且总体上更好地满足市民基本需求的城市。将汽车融入智慧城市汽车给城市带来了各种各样的问题。首先,城市实际上是为汽车设计的。城市中的大部分土地通常用于道路和停车场。随着婴儿潮一代举家迁往郊区,这是一个必要的回应。汽车还将碳排放直接排放到人行道上,在家庭、企业、公园和学校前造成呼吸道危害和污染危害。糟糕或注意力不集中的司机也可能对行人和其他司机构成危险。汽车也容易受到诱导需求的影响,这意味着为缓解拥堵而修建的道路实际上只会吸引更多的汽车。至少可以解决上述部分挑战的一种潜在解决方案是将传感器和无线网络集成到车辆中,这一概念被称为车联网(V2X)。这些智能汽车将自动向基础设施网络提供天气状况、事故、道路拥堵、道路状况、行人密度等数据。因此,交通工程师可以在高峰时段绕行以避免发生事故。或者在发生事故时立即通知紧急服务。卡车或公共汽车等车辆类别可以排列在一起并优先于其他车辆类型。如果网络基础设施提前为自动驾驶汽车或司机提供选项,那么为街区派对和活动关闭街道也会更加方便。总之,V2X可以让交通和居住生活更加和谐。V2X也可能成为自动驾驶的关键,几家汽车制造商正在研究和开发自动驾驶。虽然还有一段路要走,但它将提供高级驾驶员辅助系统成为现实所需的额外环境数据。智慧城市准备好了吗?如果您的手机或笔记本电脑偶尔出现故障或遇到问题,这可能会很烦人,但至少不会危及任何人的生命安全。但是车辆和红绿灯是不同的。如果自动驾驶汽车发生故障,行人死亡的可能性很高。因此,它引出了一个问题:我们今天拥有的技术有多可靠?智能汽车的一个严重障碍是道路是为人类建造的,而我们容易理解的事物对传感器来说可能具有挑战性。以路标为例。虽然可以训练AI阅读路标,但教AI识别光线昏暗或被树木或雪部分遮挡的路标要困难得多。实现这一目标的一项关键技术是光检测和测距(激光雷达),它使用脉冲光波为车辆提供周围环境的完整3D图像,不受光线和天气的影响。为了使智能传感器在城市中发挥全部潜力,支持它们的网络需要可靠、高带宽、低延迟的无线连接。在当今时代,这可能最好通过5G连接来实现。然而,到目前为止,5G蜂窝网络的推出受到限制,其相对较短的波长范围需要比前几代协议更高的天线密度。这可能意味着某些领域最终会比其他领域更聪明、更先进。这意味着一个成熟的智慧城市还需要几年甚至几十年的时间。开启智能革命随着越来越多的人涌入城市,我们建设智慧城市的方式,以及我们在城市之间移动的方式,都会显着影响普通人的生活质量。显然,规划者面临着许多障碍。