物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器學(xué)習(xí)在智慧城市中的作用

世界人口正以前所未有的速度增長，不僅一半的人口居住在城市地區(qū)，而且估計到2050年還將增長50％。因此，生活在這些大城市中的人口數(shù)量巨大由于需要智能化管理的環(huán)境壓力很大，像物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）這類智能技術(shù)有潛力通過創(chuàng)建新的和更智能的體驗(yàn)來應(yīng)對日趨復(fù)雜的城市化壓力。一天的生活更加舒適。

自從引入物聯(lián)網(wǎng)概念以來，它一直被認(rèn)為是智慧城市中的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，在本文中，我們旨在解釋物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器學(xué)習(xí)在智慧城市中的作用。但是，在繼續(xù)前進(jìn)之前，讓我們簡要地了解智慧城市的概念。

什么是智慧城市？

智慧城市可以理解為由信息和通信技術(shù)組成的框架，用于開發(fā)，部署和最終促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展實(shí)踐，以有效地管理城市并巧妙地應(yīng)對其日益增長的城市化挑戰(zhàn)。

該框架的很大一部分是由互連對象組成的智能網(wǎng)絡(luò)，這些對象使用無線技術(shù)（例如小工具和云）傳輸數(shù)據(jù)。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序使用機(jī)器學(xué)習(xí)來接收，管理和分析實(shí)時數(shù)據(jù)，以幫助市政當(dāng)局，企業(yè)，公民和整個城市做出更好的決策，從而改善生活質(zhì)量。

現(xiàn)在讓我們繼續(xù)討論智能城市中IoT和ML的各種用例，以了解這些技術(shù)如何改變城市和生活。

智能交通管理

智慧城市可確保其公民盡可能安全高效地出行，而不會浪費(fèi)時間和燃料，為此，他們轉(zhuǎn)向?qū)嵤┲腔劢煌ń鉀Q方案。

這些交通解決方案使用不同類型的傳感器來確定有關(guān)車輛的數(shù)量，位置，速度和其他相關(guān)信息。

這些系統(tǒng)的工作如下：路面?zhèn)鞲衅骱虲CTV攝像機(jī)將實(shí)時交通更新發(fā)送到中央交通管理平臺。然后，該平臺使用機(jī)器學(xué)習(xí)來分析數(shù)據(jù)，并向用戶更新有關(guān)擁塞和其他相關(guān)信息的信息。此外，這些平臺還使用機(jī)器學(xué)習(xí)分析歷史數(shù)據(jù)，以提前預(yù)測高峰時間。

除了提供有關(guān)擁堵的更新之外，這些系統(tǒng)還可以通過實(shí)時響應(yīng)不斷變化的交通狀況來幫助調(diào)整交通信號燈。

成功實(shí)施此解決方案的城市就是洛杉磯。

街道照明

基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧城市試圖使路燈的維護(hù)和控制具有成本效益。他們通過為路燈配備傳感器并將其連接到云管理系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)此目的。

傳感器有助于收集有關(guān)照度，人員和車輛的移動以及公共交通時間表，一天中的時間，年份等的相關(guān)數(shù)據(jù)。然后將實(shí)時數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)相結(jié)合，輸入到機(jī)器學(xué)習(xí)算法中，以幫助分析不同情況和每種情況下所需的光量。結(jié)果，智能照明解決方案根據(jù)物理環(huán)境條件命令路燈變亮，變暗，關(guān)閉或打開，從而改善了整體照明時間表。

現(xiàn)在，例如，當(dāng)行人或車輛越過特定位置時，該路口周圍的燈光會切換到更亮的設(shè)置。

邁阿密，巴黎，馬德里等多個城市已成功實(shí)施了智能路燈解決方案，其中邁阿密以超過50萬個互聯(lián)路燈位居榜首。

公共安全管理

公共安全是城市的主要關(guān)注問題之一，并且對于提高這些城市的安全性，人們使用基于IoT的技術(shù)來提供實(shí)時監(jiān)控，分析和決策工具。

這些系統(tǒng)的工作如下：這些設(shè)備從遍布整個城市的聲傳感器和CCTV攝像機(jī)收集數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)組合起來，以預(yù)測潛在的犯罪現(xiàn)場，并在需要時迅速部署公共安全解決方案。因此，這些系統(tǒng)允許安全人員阻止?jié)撛诘恼厥抡呋虺晒ψ粉櫵麄儭?/p>

安全管理最重要的用例之一是使用槍響檢測解決方案。該解決方案可能利用整個城市安裝的已連接麥克風(fēng)。這些麥克風(fēng)不斷收集聲音并將其傳遞到云平臺，然后通過使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法來檢測槍聲來分析這些聲音。這些平臺甚至可以通過測量聲音到達(dá)麥克風(fēng)所需的時間來估計槍的位置。

美國已在90多個城市成功實(shí)施了該解決方案。

水管理系統(tǒng)

城市城市給供水帶來了巨大壓力，因此節(jié)約用水變得非常重要。但值得慶幸的是，物聯(lián)網(wǎng)還可以用于水管理，并且支持這種實(shí)現(xiàn)的設(shè)備稱為智能儀表。

這些儀表使自來水公司能夠追蹤用水量，然后使用機(jī)器學(xué)習(xí)分析每個家庭，行業(yè)等的平均用水量，并將其與當(dāng)前用水量進(jìn)行比較。

機(jī)器學(xué)習(xí)算法可以進(jìn)一步用于通過分析過去的數(shù)據(jù)來預(yù)測這些家庭和行業(yè)的未來用水量。這些儀表還可以分析水壓，溫度和質(zhì)量，并在需要時幫助改進(jìn)它們。

除此之外，這些儀表還可以通過監(jiān)視地下管道并了解數(shù)據(jù)來提前發(fā)現(xiàn)潛在的泄漏，從而有助于防止嚴(yán)重的水災(zāi)。

聯(lián)合國是成功實(shí)施智能水管理解決方案的一個國家。

智能停車系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)是車輛跟蹤平臺的核心，并與ML相結(jié)合，可以執(zhí)行更多增強(qiáng)的操作。智能停車系統(tǒng)用于在不同的公共場所查找車輛的空置位置。

智能停車的地面車輛檢測傳感器是在智能停車系統(tǒng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用的技術(shù)。諸如傳感器之類的無線工具嵌入到各個停車位的人行道中，這些傳感器收集有關(guān)車輛使用空間的時間和持續(xù)時間的數(shù)據(jù)。然后，這些數(shù)據(jù)將被傳輸?shù)皆凭W(wǎng)關(guān)，在此進(jìn)行處理，并最終以清晰易懂的見解的形式呈現(xiàn)給驅(qū)動程序。

此外，還可以借助機(jī)器學(xué)習(xí)算法預(yù)先檢測高峰時間，該算法通過分析過去的趨勢或通過分析歷史數(shù)據(jù)與實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測。

因此，這些系統(tǒng)有助于減少不必要的擁堵，減少車輛排放，節(jié)省燃料和人員時間并降低執(zhí)法成本。

總結(jié)

從我們在本文中討論過的用例以及全球物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀，我們可以輕松地說，由于它們提供的好處，我們將在不久的將來看到更多的智慧城市。應(yīng)用各種各樣的IoT和ML不僅使城市管理更加容易和高效，而且還有助于改善其居民的生活質(zhì)量。

但是，要享受這些好處，市政當(dāng)局必須采取一致且計劃周全的方法來設(shè)計功能性智慧城市體系結(jié)構(gòu)，以允許加快實(shí)施智慧城市解決方案，但仍留有擴(kuò)展空間。

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