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我想用科学的办法,解决情侣牵手撞电线杆的困境|张晋加斯特罗

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发表于 5 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式
在城市中,路灯是如此常见,以致于我们常常会疏忽它们。但你有没有想过,有一天,路灯会具有聪明?具有聪明的路灯会为我们的城市保存带来哪些改变?粤港澳大湾区博士后科技创新(南沙)公共研讨中心信息化专业委员会主任委员、广东省农科院特聘研讨员张晋带来分享《用聪明路灯,织就城市神经网》。


张晋演讲视频:



以下为张晋演讲实录:


大家好,我是张晋,来自粤港澳大湾区博士后科技创新公共研讨中心。



“物联网”这个概念,大家并不陌生,我首先跟大家分享一个关于物联网的恋爱故事。


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一个深情的小男孩爱上了一个标致的小女孩,每当男孩惦念女孩的时候,他就利用互联网给女孩发信息:“酷好的,我想你了”。我们人与人之间的通讯可以用互联收集来完成。


在物联网时代,一个装备爱上了另一个装备,也会发信息:“我想你了!弊氨钢涞耐ㄑ犊渴裁蠢赐瓿赡兀看鸢甘俏锪,因而就有了物联网的诞生。


相比互联网,物联网最严重的是解决了物与物、人与物之间通讯的题目。


1999年,美国麻省理工大学提出了“万物皆可互联”的概念,这是物联网最早的雏形。国内物联网的研讨大约从2015年起头,那时我刚刚博士结业,我也是从那一年起头举行物联网的研讨。可以说,我把最精彩的青春献给了物联网奇迹。


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提起物联网,我们就不能不说一个概念,叫做“数字城市”。


数字城市由城市根柢收集、城市海量利用以及城市科学大脑三部分组成。其中,城市根柢收集对接了城市的海量利用,然后将信息传输给城市科学大脑;城市科学大脑对收集到的信息举行判定、决议,终极完成全部聪明城市的运营。所以,城市根柢收集是全部数字城市的信息通道,有了信息通道才构成了收集。


我和收集的结缘实在源于我的“吊儿郎当”。


为什么这么讲呢?


我本科和硕士都就读于哈尔滨产业大学数学与利用数学专业,但我并没有把全数的精神城市合在对数学的研讨上,而是盼望把数学利用到保存中。所以在读硕士时,我加入了黉舍一个激光卫星通讯的研讨团队。


一个学数学的人要去举行通讯收集的研讨,实在是一件难度很是大的事。


但作为一个科研工作者,我们必要用科学的法子来治理题目。


我是怎样治理这个题目标呢?


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我进修了通讯收集大大都的根柢常识,差不多天天都在实行室待16个小时以上,很快就成为了小组的一位焦点成员。小组那时一共有18位焦点成员,我是唯逐一位硕士研讨生,这样一来就奠基了我在小组的科研职位。我们研讨的项目终极经过了国家的验收,还获得了国家技术发现一等奖,可以说是一个很是庞大、很是故意义的项目。这个项目也成果了我,让我对收集更感爱好。


所以当我再去读博士的时候,就加倍吊儿郎当了,选了一个压根跟数学完全不搭边的专业——盘算机收集。


在读博士进程中,我就起头思考,盘算机收集究竟要研讨什么?


是一个算法吗?是一个局域网吗?是一个路由协议吗?
都不是。


我们真正要研讨是和保存息息关连的收集,是我们城市中的收集,是我们地球上的收集,也就是本日讲的数字城市。


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数字城市究竟是怎样组成的呢?


城市科学大脑毗连了城市运营大平台、城市治理大平台和城市利用大平台,这三个平台再毗连旅游、情况、农业,产业、应急批示、大健康等等各方面行业和利用。随着利用的增加,数字城市的内容也越来越丰富。所以说,收集的研讨让我重新熟悉了全部城市,也重新熟悉了我的保存。


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经过很多调研,我们发现城市级神经收集的最好载体是路灯,由于路灯在街头巷尾到处可见,在夜晚带我们走过漫冗长路。假如我们把一些基站和装备安排在路灯上,便可以构成具有感知化、互联化、聪明化的聪明路灯,建立起城市级的神经收集。


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聪明路灯具有PM2.5检测、光照度监测、平安监控、温湿度检测等情况身分收集的功用,也可以举行停车位、沙井盖、路灯信号的治理监控。


借助聪明路灯,我们构成了城市级的治理和运营平台。经过路灯的充电桩,我们可以为停在路边的新能源汽车充电;经过路灯上的一键呼唤系统,我们可以在发生危险的第一时候向救济职员求救;经过聪明路灯的人机交互系统,当我们必要查找信息的时候,可以与数字全国、信息化的全国举行相同。是以,聪明路灯为搭建城市神经收集供给了很是贵重的资本和载体。


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我为什么会挑选聪明路灯举行研讨呢?这源于一次参观。


那时,我带着女朋友去一个城市参观,两小我牵脱手漫步在陌头,很是浪漫。但人行道上林立着各类杆子,有监测情况的、有监测噪声的,另有采集街道视频的。所以我没有法子不停牵着女朋友的手——


“为什么你跟我漫步的时候总要松开我的手?”
“不松开不成,不松开就撞电线杆上去了!


这个题目引发了我的深思。
作为一个科研工作者,我们要学会用科学的法子来治理题目。


我们盼望把全数的物联网装备联到一个载体上,经过这个载体来收集全部城市的信息,就像我们身段每一处神经会经过知觉和触觉感受外界信息。聪明路灯也是一样,它缔造出一个神经收集,让我们感遭到城市每一个角落都在发出信息,终极把信息会聚到城市大脑科学中心。


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有了这样的想法,我们就起头举行聪明路灯的研讨。随着研讨的深入,我们发现聪明路灯不单仅是把全数物联网装备结合。我们盼望城市的神经收集将信息传输给城市大脑科学中心,让城市大脑科学中心像人一样思考。


可是在传输进程中,大要会出现很是严厉的收集平安题目。


2015年,美国一辆吉普车在高速公路上奔驰。忽然,司机发现汽车空调以最大的风量、最低的温度向他开释冷气,同时汽车电台被调到了当地嘻哈音乐的电台,接下来汽车落空了动力,也就是说他踩油门已经不管用了。这时候司机就感应特别无助,由于他的汽车已经被劫持了。


实在我以为他不单仅是无助,另有失望。为什么?由于他行驶的不是高速公路,有大要要走完漫漫的人生路。当这类危险光临的时候,我们会感遭到物联网安尽是何等严重,假如没有一个平安的保护,我们的信息将有大要被泄露,会带来很是严厉的风险。


这个题目怎样治理呢?


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现在全部聪明城市系统仍然在利用中心化存储的方式,数据很大要被泄露、流失或篡改,以致大要致使系统的崩塌。


经过研讨,我们发现区块链技术和可信盘算是治理平安题目最好的工具。


我们经过一些智能合约的本事,实现了数字城市物联网数据的分享。我们团队在现有区块链算法的根柢上举行了改良,改良后的算法可以抵挡量子进犯。是以,我们利用区块链技术保护了数据的隐私,也使数据防篡改、更平安、更有用。


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我们不单在算法协议上举行了研讨,还利用可信盘算的方式举行了平安芯片的研发。大大都物联网终端装备都是低功耗的装备,不支持高功率的平安算法芯片以及平安算法。这样一来,我们假如想保证物联网终端装备的平安,就要给它一个轻量级的平安算法和更有用的平安协议。


我们现在研讨的物联网平安芯片利用了大数乘法的方式,按照现在仿实在行的成果,它不必要中心成果的存储,在一个时钟周期内便可以完成一次大数乘法的运算,同时所消耗的能源比传统法子节省了60~80%。是以,我们现在的平安芯片能保证物联网终端传输信息的平安。


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所以大家必定要相信,未来的数字城市,未来的物联网,必定是一个平安的全国,能为大家供给一个便利、有用、宜居的情况。


对于未来的数字城市,我们有很多种憧憬:有5G收集,有无人驾驶汽车,有自动送快递的无人机,有可以监控到城市各个角落的无人车、无人船等,但全数的这些都离不开城市的根柢收集。本日我们用聪明路灯搭建了一张城市的神经收集,来日诰日这张神经收集将会为未来的数字缔造更大的价格,缔造更精彩的保存空间。


感谢大家!


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     作者:张晋
编辑:Yuki、凝音
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