Napjainkban a nagyvárosok olyan nagy problémákkal küzdenek, mint a forgalmi torlódások, a légszennyezés és az energiafogyasztás. Ezeket a nagyvárosokban jelentkező nagy problémákat a következőkkel lehet kezelni nagy mennyiségű adat (ami nagy mennyiségű adat feldolgozását jelenti).
Pontosan ez a városi számítástechnika. Egyszerűen úgy határozható meg, hogy a nagy adatok felhasználása a nagyvárosok nagy problémáinak megoldására.
Beszéljünk erről részletesebben.
A városi számítástechnika magában foglalja a városi terekben a különböző forrásokból származó nagy és heterogén adatok megszerzésének, integrálásának és elemzésének folyamatát. Az ilyen adatforrások közé tartoznak az érzékelők, mobil eszközök, járművek, épületek és emberek.
Mi az a városi számítástechnika?
A "Városi számítástechnika: koncepciók, módszerek és alkalmazások" címmel a szerzők bemutatnak egy általános keretrendszert a városi számítástechnika megvalósítására.
A városi számítástechnika összekapcsolja a nem-intruzív és mindenütt jelenlévő érzékelési technológiákat, a fejlett adatkezelést, az analitikus modelleket és az új vizualizációs módszereket, hogy olyan megoldásokat hozzon létre, amelyek javítják a városi környezetet, az emberi életminőséget és a városüzemeltetési rendszereket.
Azt is ki kell emelnünk, hogy a városi számítástechnika interdiszciplináris terület. A számítástechnikát integrálja más területekkel, mint például a közlekedés, az építőmérnöki tudományok, a gazdaság, az ökológia és a szociológia, a városi terekkel összefüggésben.
Valószínűleg a nagy kérdés, ami most az elmédben kísért: hogyan lehet a városi számítástechnikát alkalmazni a nagyvárosok problémáinak megoldására?
Nos, jó hír, hogy van rá keretrendszer!
Városi számítástechnikai keretrendszer
A "Városi számítástechnika: koncepciók, módszerek és alkalmazások" címmel a szerzők bemutatnak egy általános keretrendszert a városi számítástechnika megvalósítására.
A keretrendszer négy rétegből áll: Városi érzékelés, városi adatkezelés, adatelemzés és szolgáltatásnyújtás. Minden rétegnek sajátos funkciója van.
A Városi érzékelés réteg felelős a városi terek adatgyűjtéséért. Ez az adatgyűjtés különböző technikákkal végezhető, például részvételi érzékeléssel, tömegérzékeléssel és mobil érzékeléssel.
A Városi adatkezelés réteg lehetővé teszi az adatok olyan indexelési struktúrával történő szervezését, amely magában foglalja mind a tér-időbeli információkat, mind a szövegeket a hatékony adatelemzés támogatása érdekében.
A Adatelemzési réteg, különböző technikák, mint például Adatbányászat, Gépi tanulás, és Adatvizualizáció arra használják, hogy az adatokban mintákat azonosítsanak, és értékes információkat nyerjenek belőlük a későbbi döntéshozatalhoz.
A Szolgáltatás nyújtása réteg különböző megoldásokat és szolgáltatásokat tartalmaz, amelyek célja az emberek vezetési élményének javítása, a forgalmi torlódások, a légszennyezés és az energiafogyasztás csökkentése. Például bármilyen forgalmi rendellenesség észlelése esetén ez az információ eljut a közlekedési hatósághoz a forgalom szétterítése és a rendellenesség diagnosztizálása céljából.
Milyen kihívásokkal kell szembenéznie a városi számítástechnikának?
Az ideális megvalósítás érdekében a városi számítástechnika három nagy kihívással néz szembe:
1.Érzékelés és adatgyűjtés.
Ez a kihívás arról szól, hogyan lehet a városi adatokat nem-intruzív és folyamatos módon gyűjteni, figyelembe véve a városban elhelyezett érzékelők számának korlátait.
Az új érzékelő infrastruktúrák kiépítése elérhetné a célt, azonban ez növelné a városok terheit.
Az ember mint érzékelő egy olyan új koncepció, amely segíthet megoldani ezt a kihívást azáltal, hogy a közösségi médiában közzétett bejegyzéseiket vagy a GPS-nyomokat felhasználva megérti a körülöttük zajló eseményeket.
Az ember mint érzékelő új kihívásokat hoz magával, mint például:
- Az eszközök növekvő energiafelhasználása;
- Személyes adatok védelme;
- Torzított adatok, mivel a felhasználók nem egyenletesen oszlanak el, és nem azonos gyakorisággal küldik az érzékelési adatokat;
- A felhasználók által szolgáltatott strukturálatlan, implicit és zajos adatok. Ezzel szemben a hagyományos érzékelők által generált adatok jól strukturáltak, explicitek, tiszták és könnyen értelmezhetőek.
2. Heterogén adatok.
Az adatbányászati és gépi tanulási technikák általában egyfajta adatot kezelnek. A városi kihívások megoldása azonban a tényezők széles skáláját foglalja magában (például a légszennyezés feltárása a forgalomáramlás, a meteorológia és a földhasználat egyidejű tanulmányozását foglalja magában).
3. Hibrid rendszerek.
Ellentétben egy keresőmotorral vagy egy digitális játékkal, ahol az adatokat a digitális világban generálják és fogyasztják, a városi számítástechnika általában mindkét világból integrálja az adatokat (a forgalmat a közösségi médiával kombinálva).
A hibrid rendszerek tervezése sokkal nagyobb kihívást jelent, mint a hagyományos rendszereké, mivel a rendszernek egyszerre több eszközzel és felhasználóval kell kommunikálnia, és különböző formátumú adatokat kell küldenie és fogadnia.
Melyek a városi számítástechnika fő alkalmazási területei?
A városi számítástechnikai alkalmazások száma számtalan lehet.
Az alkalmazások hét kategóriába sorolhatók: várostervezés, közlekedés, környezetvédelem, közbiztonság és közbiztonság, energia, gazdaság, ökológia és társadalom.
Itt egy nagyon rövid leírás mindegyikről:
- Várostervezés.
A tervezés fontos az intelligens városok építéséhez. Ebbe a kategóriába tartozik a közlekedési hálózatok mögöttes problémáinak felderítése, a város funkcionális régióinak feltárása (például az emberek különböző igényeit támogató és szervezési technikaként szolgáló területek, például oktatási területek vagy üzleti negyedek), valamint a város határainak felderítése a fejlődés megértése érdekében.
- Szállítás.
Ebbe a kategóriába tartozik: a vezetési élmény javítása, a taxiszolgáltatások és a tömegközlekedési rendszerek.
- Környezetvédelem.
Az urbanizáció gyors előrehaladása potenciális fenyegetést jelent a városok környezetére. A környezetet érintő városi számítástechnika a következőket foglalja magában: a városok levegőminőségének javítása és a zajszennyezés csökkentése.
- Közbiztonság és közbiztonság.
Itt a következő alkalmazásokat sorolhatjuk fel: közlekedési anomáliák észlelése, katasztrófák észlelése és balesetek észlelése.
- Energiafogyasztás.
Az urbanizáció gyors fejlődése egyre több energiát fogyaszt. Az ebbe a kategóriába tartozó alkalmazások a gáz- és villamosenergia-fogyasztás csökkentését jelentik.
- Gazdaság.
Egy város dinamikája jelezheti a város gazdaságának alakulását. Egy példa az alkalmazásra ebben a kategóriában a tőzsdei trend előrejelzése.
- Szociális.
Az ebbe a kategóriába tartozó alkalmazások a helymeghatározási ajánlások, az útvonaltervezés, a hely-tevékenység ajánlások és a város dinamikájának megértése.
Vannak olyan technológiák, amelyek lehetővé teszik a városi számítástechnikát?
A városi számítástechnika számára számos, kategóriákba sorolható alaptechnológia létezik. A leggyakrabban használt kategóriák a következők:
Városi érzékelési technikák. Hagyományos érzékelés és mérés érzékelők telepítésével, passzív tömegérzékelés, amely a meglévő infrastruktúrát használja a tömegek által generált adatok gyűjtésére, és részvételi érzékelés, ahol az emberek aktívan hozzájárulnak az őket körülvevő információkkal;
A városi adatkezelési technikák lehetővé teszik több heterogén adatforrás szervezését a következő adatbányászati folyamathoz;
A tudásfúziós technikák lehetővé teszik a több heterogén adatforrásból származó tudás hatékony egyesítését;
A városi adatvizualizációs technikáknak nemcsak a nyers adatokat kell megjeleníteniük és az eredményeket bemutatniuk, hanem lehetővé kell tenniük az adatokban lévő minták, trendek és kapcsolatok felismerését és leírását is.
Amint látja, a városi számítástechnika nagyon hasznos eszköz lehet a modern városok fő problémáinak megoldásához.
A városi számítástechnika előtt álló kihívásokat végül leküzdjük, és ezáltal lehetővé válik, hogy városaink jobb jövő elé nézzenek.
Hivatkozások
T. Kindberg, M. Chalmers és E. Paulos. 2007. A vendégszerkesztők bevezetője: Városi számítástechnika. Pervasive Computing 6, 3, 18-20.
Kattintson az alábbi képre az Mind the Graph városi számítástechnikai illusztrációink megtekintéséhez.
Iratkozzon fel hírlevelünkre
Exkluzív, kiváló minőségű tartalom a hatékony vizuális
kommunikáció a tudományban.
Hungarian 
English 
Chinese 
Czech 
Dutch 
French 
German 
Italian 
Indonesian 
Japanese 
Korean 
Polish 
Portuguese 
Russian 
Spanish 
Turkish 
Ukrainian 
Swedish 
Romanian 
Bulgarian 
Finnish 
Greek 
Norwegian 
Danish 
Estonian 
Slovenian 
Lithuanian 
Latvian 
Slovak