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自动化环境感知方法

来源: 发布时间:2023年11月07日

移动群智感知任务往往并发出现,其中感知节点数量与任务数量的比例影响了感知能力优化组合的方式,主要存在两种情况:感知节点资源充足和感知节点资源匮乏。针对感知节点资源充足的情况,要求每个工作者完成一个任务以保证任务完成的质量,优化目标是移动距离和激励成本。针对该问题,利用多目标优化模型求解,分别通过线性加权法和妥协约束法将双目标转化为单目标,采用整数线性规划方法(如分支定界法)求解。(1)感知节点资源充足(2)感知节点资源匮乏面向多任务的感知能力优化组合针对感知节点资源匮乏情况,需要每个工作者完成多个任务以增加任务被完成的总比例(即任务完成率)。此时,优化的目标是比较大化个体任务分配个数以提高任务完成率和**小化群体移动距离以缩短任务完成时间。环境感知系统描述传感器静态特性的参数主要有:线性度,灵敏度,滞后,重复度,漂移等。自动化环境感知方法

移动群智感知任务分配涉及两类重要实体,即感知任务和任务参与者,关键在于如何利用优化模型和算法,在候选者选择质量的参与者执行任务,以保证低成本地获取足量的质量数据。针对如何为城市空间中的单个感知任务(如城市某重点区域交通动态)选择合适感知节点这一问题,提出了基于信用分布的影响力比较大化算法,预测感知参与度。将基于事件的社交网络(EBSN, Event-Based Social Network)的活动视为感知任务,综合考虑任务的内容特征、时空情境特征和社会影响特征,提高预测用户参与任务的准确率,即提高感知能力发现和任务分配的命中率。如图2所示,将感知节点挑选的问题形式化为偏好-影响力**选择问题,即寻找对当前感兴趣且具有影响力的用户集。方法框架包括用户-任务偏好建模和影响力比较大化两个部分。协同式环境感知管理环境感知技术就是当游客靠近设备,自动播放与当前环境相关的声音,增强游客的游园体验。

“对人和环境泛在、智能感知”是重要的科学前沿研究课题,也是满足智慧城市、公共安全等国家重大需求的关键支撑。为此,《国家创新驱动发展战略纲要》、《国家“十三五”科技创新规划》等将智能感知列为战略任务和重点方向。城市计算是智慧城市建设的重要支撑,如何大规模、低成本地收集“城市大数据”则是开展城市计算研究的基石。基于静态设施的传统感知技术存在部署成本高、覆盖范围有限等不足,难以满足城市空间大规模动态感知需求。以群智感知(Crowd Sensing)、无线感知(Wireless Sensing)]等为新型感知技术成为应对公共安全、灾难应急等重大挑战的有效方式,受到国内外学术界和工业界的关注。

城市感知体系如果作为环境感知体系,本身也由端侧、网侧、平台侧、安全侧组成,而它“深入”融入城市智能体之后,各部分又能够与智能体有机地组合起来,就能让城市智能体的“五官”具备更为强大的“视觉、听觉、嗅觉、触觉”,更好地使能智慧城市的精细化感知、精细化治理。无论智慧城市怎样发展,落脚点都必须是为“人”服务,而城市感知体系目前在城市的公共安全、公共设施和公共服务等应用场景方面,也带来了全新的价值,不但能够驱动城市的精细化治理,更能让城市真正充满流动的“智慧”。比如,在城市公共安全方面,综合管廊相较于传统地下管网建设,管廊内设备维护以及巡检有更高的要求,而通过在设备中引入OpenHarmony系统,就能实现单一设备对接控制多种设备,比较大化帮助廊内巡检人员,显著提高廊内设备巡检、维护效率。环境感知平台实现对环境及污染现状为环境管理及业务应用提供整体化、多元化、可视化的展现平台。

城市感知与决策是实现城市智慧化的首要前提。针对当前的研究进展,分别从基于空天地集成化传感网的城市综合感知、城市时空大数据的管理与分析、面向多层次用户的智能决策等3方面进行了分析论述,对比分析了当前城市时空信息平台及应用,在此基础上,提出了未来智慧城市感知决策面临的"三高"挑战,即高度融合的物理感知与社会感知,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统决策。空间信息基础设施是国家信息基础的重要组成部分,也是城市智慧化的重要前提。当前我国城市空间信息基础设施包含导航与位置服务网、地理信息服务网和行业感知网等3大类及10余种子类,当前城市各类空间信息基础设施正逐步完善,其感知能力、服务标准和应用规范基本可以满足城市相应领域需求。环境感知系统实时监测了解土壤温湿、水质、空气数据情况,以便根据实际需要,进行养护管理。数字化环境感知评价

突破连续、高精度和准实时时空信息感知技术瓶颈,构建城市群-街区的多尺度综合感知服务系统。自动化环境感知方法

依托“物联网与智慧城市关键技术及示范”国家重点研发计划重点专项“城市多尺度综合感知技术与体系”,国内多家单位强强联合,开展基于空天地集成化传感网的城市综合感知相关技术研发、平台集成与应用示范。其主要目标在于实现城市群至街区尺度的自然地表要素、人车物运动目标和街区复杂场景的在线感知,获取海量时空数据,构建多尺度综合感知服务系统,并提供主动按需即时服务。主要研究内容包括:①建立多尺度综合感知指标、共性技术与标准体系,研究城市群地表要素空间无缝感知技术,构建城市群地表要素无缝感知系统和典型产品;②研究多尺度智能光场视频成像与分析技术,建立十亿像素光场视频成像装置和城市多尺度交通感知分析平台;③研发精细场景时空感知设备与在线监测技术,构建街区突发事件立体感知网;④研制城市多尺度综合感知服务系统,开展城市群至街区尺度暴雨内涝、区域交通和江河湖生态环境示范。自动化环境感知方法