城市空间存在大量感知数据,然而针对不同的研究问题,不同类型或属性的感知数据往往具有不同的意义和重要性。为此,研究如何利用其他类型的感知数据对指定属性信息进行估算或补偿至关重要,成为群智数据协作增强的主要研究难点。用户的位置信息尤为重要。然而,出于隐私保护以及其他因素,用户位置信息往往不能直接获取。基于多维时空关联特性的数据增强为此,提出基于用户-事件多维时空感知数据的物理位置信息预测模型,通过挖掘时空属性数据之间的关联关系,实现对缺失/稀有属性信息(地理位置)的估算和预测,实现不同类型数据的协作增强。具体地,从话题偏好、历史轨迹、社交信息三个层面对用户个体和物理事件构建特征表达模型,并通过高斯过程回归对用户到物理事件的距离进行拟合与估计,从而估算出用户的相对物理位置信息。环境感知平台实时监测区域内病虫害情况并做出预测,由软件系统根据数据智能预警,通知监管单位有效作业。静态环境感知方向
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。多层次环境感知环境感知系统从前期利用云计算和分布式技术辅助大数据存储和挖掘,实现数据模式分析。
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。
针对基于图像数据的物理事件感知问题,目前的应用大多在收集到全部数据后,区别于这些基于信息空间数据挖掘的方法,根据个体智能和群体智能对物理事件感知粒度和层次的不同,提出基于群体行为特征的视觉感知数据质量萃取方法,从数据流中实时萃取质量数据,解决了面向各类突发事件的实时感知数据质量萃取问题。感知节点、事件、照片、照片流、事件关注者和多粒度感知结果之间存在紧密关联,且群体感知行为存在共性(在感知对象发展的不同阶段进行拍摄)和差异性(拍摄时空和数量的差异)。具体而言,个体智能体现:个体对事件发展过程中不同阶段的变化进行实时感知;群体智能体现:群体对事件重要时刻和不同侧面进行感知。面向不同的物理事件,基于群体感知行为特征不但将各个不同的子事件检测出来,而且评估了子事件的重要性,从而快速得到低冗余、高覆盖的事件多粒度感知结果。环境感知平台实时监测植物所需的土壤养分含量,及时预警提醒,按需智能施肥。
环境感知体系是空天地协同的城市多尺度综合感知体系,是未来智慧城市建设的力量。环境感知技术实时监测植物所需的土壤养分含量,及时预警提醒,按需智能施肥。软件系统智能控制施肥量,保证植物生长势,实现节约有效施肥。实施要求:(1)配置土壤氮、磷、钾含量监测传感器,采集和传输数据间隔时间应小于15min,采用太阳能供电,无线数据传输;(2)施肥系统配合喷灌系统使用;(3)控制系统控制水肥比例;(4)软件系统提供土壤肥力信息查询,具有及时提醒的功能,系统中肥料使用记录需具备输入功能。通过物联网把数字城市与物理城市无缝连接起来,利用云计算和人工智能等技术对实时感知数据进行即时处理。智能化环境感知建模方案与应用
信息聚焦服务等多种方法和技术,构建互联互通的城市感知基础体系。静态环境感知方向
随着物联网、云计算等新一代信息技术的迅速发展与推广应用,环境感知技术对经济社会变革的支撑作用日益增强。发达城市纷纷把“智慧城市”的建设作为加强城市竞争力、推动产业升级和结构调整, 提升城市创新能力和可持续发展的重要手段。“智慧社区”作为“智慧城市”的基本构成单位,是集城市管理、公共服务社会服务、居民自治和互助服务于一体的新技术的应用。智慧社区通过充分借助互联网、物联网、传感器网等网络通信技术对住宅楼宇、家居、医疗、社区服务等进行智能化的构建, 从而形成基于大规模信息智能处理的一种新的管理形态社区。静态环境感知方向