邊緣AI如何助力智慧城市可持續(xù)發(fā)展？| 案例

如今，世界各地的城市都希望改善空氣質(zhì)量、宜居性和交通流。但當(dāng)涉及制定解決方案時(shí)，人們往往是摸著石頭過(guò)河。

“許多城鎮(zhèn)用來(lái)統(tǒng)計(jì)交通量和行人活動(dòng)的方法已經(jīng)過(guò)時(shí)，而且依靠缺乏事實(shí)根據(jù)的信息來(lái)制定規(guī)劃、政策和投資決策，” SSE Energy Solutions的智慧城市和場(chǎng)所負(fù)責(zé)人Patrick Mitchell表示。

由于缺乏基于事實(shí)的數(shù)據(jù)，很難證明那些由政府提供資金支持的綠色項(xiàng)目是否能夠按照預(yù)期或預(yù)測(cè)的那樣發(fā)揮作用。而當(dāng)新的步道、匝道或停車換乘系統(tǒng)投入使用后，相關(guān)管理機(jī)構(gòu)缺乏用于衡量其效果的方法。因此，許多地方政府都面臨著如何跨越蹣跚學(xué)步的階段，大步邁向可持續(xù)性目標(biāo)的挑戰(zhàn)。

不過(guò)，全新的基于AI的光學(xué)傳感器系統(tǒng)正在開始改變這一局面。通過(guò)收集和分析與交通和行人有關(guān)的數(shù)據(jù)，結(jié)合來(lái)自環(huán)境傳感器和其他來(lái)源的信息，城市管理者們可以做出基于證據(jù)的決策，來(lái)支持綠色項(xiàng)目。而在部署新的解決方案后，還可以對(duì)結(jié)果進(jìn)行監(jiān)測(cè)，因?yàn)殡S著城鎮(zhèn)的發(fā)展和改造，這些結(jié)果會(huì)對(duì)優(yōu)化和變革產(chǎn)生影響。

智能空間降低能源成本，提高安全性

雖然物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)很復(fù)雜，但它可以輕松部署到路燈桿上。例如，在英國(guó)，自2010年以來(lái)，SSE一直在做這方面的工作，為漢普郡議會(huì)和南安普頓市議會(huì)等地方當(dāng)局開發(fā)遙控路燈。目前，在英國(guó)和愛爾蘭，SSE 解決方案已經(jīng)安裝到超過(guò)40萬(wàn)根路燈桿上。

借助附在燈桿上的傳感器，城鎮(zhèn)管理者可以遠(yuǎn)程開啟、關(guān)閉或調(diào)暗路燈，從而幫助降低能源成本并減少碳足跡。如果突發(fā)事件發(fā)生在夜間，則相關(guān)部門可以為到達(dá)的緊急救援人員“照亮”問(wèn)題區(qū)域。

建設(shè)可持續(xù)發(fā)展型智慧城市

部署街道照明控制系統(tǒng)后，緊接著是SSE Sentinel光學(xué)傳感器的開發(fā)。安裝在英國(guó)康沃爾、斯勞、彭布羅克郡等地路燈桿上的光學(xué)傳感器可捕獲有關(guān)街道活動(dòng)的深入信息，為城鎮(zhèn)管理者提供必要的工具，以制定更環(huán)保的計(jì)劃。

Sentinel在輕巧的AI邊緣網(wǎng)關(guān)上運(yùn)行，可收集、處理細(xì)節(jié)豐富的車輛和行人交通圖像。它會(huì)通過(guò)蜂窩網(wǎng)絡(luò)將選定數(shù)據(jù)安全地發(fā)送到 SSE 智慧城市和場(chǎng)所平臺(tái)，在那里對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化處理和分析，用于規(guī)劃和證據(jù)洞察（圖 1）。

“數(shù)據(jù)會(huì)揭示并突出顯示重型貨車、輕型貨車、出租車、公共汽車、摩托車、電動(dòng)滑板車等分類，” Mitchell表示，“它還提供行人數(shù)據(jù)，可包含人流大小及移動(dòng)路線信息?！?/p>

為了以近乎實(shí)時(shí)的方式處理數(shù)據(jù)密集型圖像，該解決方案采用高性能英特爾^?處理器。通過(guò)英特爾^?OpenVINO^?工具套件部署的算法可以清除面部特征和車牌號(hào)等隱私細(xì)節(jié)，僅傳輸城鎮(zhèn)需要的信息。而且，還可以將傳感器數(shù)據(jù)與季節(jié)、一天中的時(shí)間、天氣以及關(guān)鍵的空氣質(zhì)量等信息相結(jié)合。

“地方當(dāng)局可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，空氣質(zhì)量下降與通過(guò)特定區(qū)域的車輛數(shù)量和類型之間有直接關(guān)系。用可靠的數(shù)據(jù)取代隨機(jī)證據(jù)提供了非常強(qiáng)大的工具，可供地方當(dāng)局證實(shí)政策變更的合理性?！?Mitchell 解釋道。

例如，許多規(guī)劃者將重點(diǎn)放在振興城鎮(zhèn)中的主要商業(yè)街區(qū)，過(guò)往交通產(chǎn)生的噪聲和廢氣可能令行人和購(gòu)物者望而卻步。收集和分析與空氣質(zhì)量、車輛交通和行人軌跡相關(guān)的數(shù)據(jù)可以支持變更。城市管理者可能會(huì)決定改變交通路線，降低速度限制，為自行車和行人開辟綠色通道，或者建立停車換乘系統(tǒng)。“讓人們離開油耗高的私家車、轉(zhuǎn)乘公共交通是地方當(dāng)局的一個(gè)主要目標(biāo)?！?Mitchell 表示。

城市還可以通過(guò)規(guī)劃公共工程項(xiàng)目來(lái)減少破壞性。“如果你能用證據(jù)證明封路或維修對(duì)商業(yè)造成直接影響，你可以提出質(zhì)疑，‘這個(gè)活動(dòng)的時(shí)間合適嗎，或者我們可以換一種方式來(lái)處理嗎？’” Mitchell表示。

一旦解決方案到位，管理者們就可以通過(guò)監(jiān)控交通、空氣質(zhì)量和行人活動(dòng)，來(lái)了解效果如何。積極的結(jié)果可以增加公眾信心，并為更多可持續(xù)項(xiàng)目鋪平道路。

AI和城市規(guī)劃

Mitchell認(rèn)為，隨著環(huán)境和可持續(xù)性問(wèn)題的增多，城市和社區(qū)很可能會(huì)擴(kuò)大對(duì)智慧空間的利用。例如，排水系統(tǒng)中的傳感器可以檢測(cè)管道堵塞并通知維護(hù)人員。通過(guò)將該數(shù)據(jù)與洪水和天氣條件的歷史信息相結(jié)合，市政官員可以預(yù)測(cè)即將到來(lái)的風(fēng)暴的影響，并優(yōu)先安排修復(fù)措施，從而將洪水災(zāi)害的影響降至最低。

預(yù)測(cè)性分析和智能技術(shù)還可以幫助當(dāng)局更有效地推出智能和可持續(xù)的舉措。

“電動(dòng)車將在未來(lái)幾年取代傳統(tǒng)的汽油和柴油交通工具。規(guī)劃者需要知道在哪里放置電動(dòng)車充電中心，并增強(qiáng)電力輸送基礎(chǔ)設(shè)施，因?yàn)槟壳安⒎撬械攸c(diǎn)的基礎(chǔ)設(shè)施都?jí)蛴谩！?Mitchell 表示。

隨著城市更仔細(xì)地審查能源使用情況，它們可能會(huì)決定使用人工智能分析作為碳交易系統(tǒng)的支柱?！皵?shù)據(jù)和分析將至關(guān)重要，” Mitchell 說(shuō)，“我們相信軟件平臺(tái)將為未來(lái)的基礎(chǔ)設(shè)施管理和規(guī)劃提供重要的支持?！?/p>

本文作者：Teresa Meek

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