多傳感器數(shù)據(jù)融合在智慧城市中的應(yīng)用

所謂多傳感器數(shù)據(jù)融合（Multi-sensorDataFusion），就是利用計算機技術(shù)將來自多傳感器或多源的信息和數(shù)據(jù)，在一定的準則下加以自動分析和綜合，以完成所需要的決策而進行的信息處理過程。

借助物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)融合，智慧城市管理人員可以整合來自多個來源的數(shù)據(jù)以提升城市管理能力。

麥肯錫認為，使城市變得智能的前提是“技術(shù)基礎(chǔ)”。他們將技術(shù)基礎(chǔ)定義為通過高速通信網(wǎng)絡(luò)連接的大量類似智能手機的設(shè)備及傳感器。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使智能手機和傳感器之間的這種連接可以收集數(shù)據(jù)。智慧城市管理當局使用這些數(shù)據(jù)來了解不同的流程，然后采取適當?shù)拇胧﹣韮?yōu)化或重新設(shè)計這些流程。

最終，通過采取適當?shù)男袆?，政府可以提高城市運行的效率。由于IoT技術(shù)收集的數(shù)據(jù)來自多個設(shè)備，因此需要在IoT設(shè)備中進行數(shù)據(jù)融合以便從中提取更多有用的信息。因此，數(shù)據(jù)融合指的是整合來自多個來源的數(shù)據(jù)以實現(xiàn)特定目標的過程。

為什么數(shù)據(jù)融合很重要？

目前，我們有多種數(shù)據(jù)融合技術(shù)可用于融合數(shù)據(jù)。但是，這些技術(shù)在智慧城市中的部署要取決于其應(yīng)用的目標。解決數(shù)據(jù)的可靠性問題是使用數(shù)據(jù)融合的目標之一。在低控制、高噪聲的環(huán)境中，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備收集的數(shù)據(jù)可能會遇到可靠性問題。

例如，煙霧傳感器收集有關(guān)環(huán)境中煙霧和氣體的數(shù)據(jù)，并在煙霧水平升高時觸發(fā)警報。但是，如果建筑物周圍環(huán)境的煙霧水平很高，導(dǎo)致建筑物內(nèi)的傳感器檢測到煙霧，它們也會觸發(fā)警報。在這種情況下，需要融合來自多個相關(guān)來源的數(shù)據(jù)，例如來自附近建筑物的傳感器或檢測天氣和溫度的傳感器，以增強數(shù)據(jù)的可靠性。同樣，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中的數(shù)據(jù)融合還有許多其他好處。

另外，傳感器可能會發(fā)生故障。因此，數(shù)據(jù)融合可以幫助提升數(shù)據(jù)的質(zhì)量。在同樣情景下，融合來自多個傳感器的數(shù)據(jù)將有助于檢測建筑物中煙霧和氣體的準確水平。

數(shù)據(jù)融合還可以通過匯總來自單個目標上不同視角的多個來源的數(shù)據(jù)來幫助獲取更完整的數(shù)據(jù)。例如，在通過不同角度的攝像機，將有助于獲得目標物體360°視圖以采集更加完整的信息。

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中的數(shù)據(jù)融合如何助力智慧城市

大量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)融合在智慧城市中有著廣泛的應(yīng)用。例如，下圖展示了智慧城市中數(shù)據(jù)融合的兩個典型應(yīng)用：

遠程醫(yī)療

對于智慧城市中的遠程醫(yī)療應(yīng)用，醫(yī)生可使用多種IoT設(shè)備和傳感器（例如智能手機，生命體征傳感器和其它傳感器設(shè)備）來收集有關(guān)患者的醫(yī)療信息。所有這些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)融合可以幫助醫(yī)生在檢查病人時獲得非常詳細的診療信息，例如病人的生命體征，以便給出更加正確的治療或康復(fù)建議。

智能建筑能源管理

智慧城市中的智能建筑為建筑物的所有者和管理人員提供了一個監(jiān)視其能源消耗的平臺。為了有效地管理智能建筑中的水和電等能源使用，管理人員可以整合從天氣，用戶反饋到建筑基礎(chǔ)設(shè)施收集的數(shù)據(jù)，以優(yōu)化和管理能源使用。在改善使用體驗的同時，還可以帶來可觀的經(jīng)濟利益。

由于越來越多IoT設(shè)備的采用，從而使得大數(shù)據(jù)的采集和使用變得越來越容易。而且，對數(shù)據(jù)訪問的便利性也使得在智慧城市應(yīng)用中使用數(shù)據(jù)融合更加有益。

但是，在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中使用數(shù)據(jù)融合也會面臨許多挑戰(zhàn)。例如，如何選擇最適合智慧城市應(yīng)用的最佳技術(shù)也是一個問題，因為不同的技術(shù)具有不同的優(yōu)劣勢。

例如在視覺傳感器的互補技術(shù)或協(xié)作技術(shù)之間進行選擇，如果不需要背景聲音，那么最好在同一目標上從不同角度提供數(shù)據(jù)的互補技術(shù)。但是，如果需要音頻，則最好使用一種融合不同類型信息的協(xié)作技術(shù)來采集新的信息。如果克服了數(shù)據(jù)融合的此類挑戰(zhàn)，那么物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中的數(shù)據(jù)融合可以幫助智慧城市當局更加輕松地管理其城市。