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1、智慧城市核心技術智慧城市核心技術智慧城市核心技術智慧城市核心技術平台平台平台平台研究研究研究研究 背景背景背景背景 物聯網技術的興起為促進城市基礎設施的全面物聯和有效整合創造了條件，而 3 維 視覺化計算技術為資訊交流和共用及有效表達提供了更好的平臺。2008 年 IBM 公 司提出“智慧地球”概念。一些國家、地區和城市相繼提出建設“智慧國家”、 “智慧城市”、“智慧新區”的發展戰略。新加坡提出到 2015 年建成“智慧國” 的計畫。深圳要打造“智慧深圳”，浦東新區提出建設“智慧浦東”，內地各大城 市也相繼提出了建設智慧城市的目標。智慧城市的核心是城市整體的高度資訊化， 打通由於按部門建設而形
2、成的資訊孤島，讓系統之間相互連通，實現資訊共用。特 別是平安城市中視頻的共建、共用，能提升城市管理水準，支援市民衣食住行，提 升市民生活便捷性和幸福感。 近年來香港本地的研究機構在資訊傳感採集、智慧視頻分析技術、智慧監控、智慧 建築、遠程醫療、3D 建模、視覺化計算以及地理資訊系統等領域的開展了卓有成 效的研究，這是下一步研究智慧城市的基礎。特別是有關智慧視頻分析的技術日趨 成熟。在現有的視頻資訊中，人們可以以高階的智慧分析演算法去分解視頻中的每 個細節，並因應目標應用去制定所需的操作。如在智慧監控應用中，系統可以以完 全自動的方式感知人、車、物、路況，並因應特定的條件特徵結合模式識別技術發
3、出預警，以節省監視巨量的視頻和在海量影像中去尋找所需資訊的大量（或不可 能）的人力資源。這些技術的出現使智慧城市的實現變得可能。 儘管演算法技術開始變得成熟，我們無法只依賴數個強勁的計算模組去處理海量的 視頻資源。以雲計算為基礎的基於網路傳輸的視覺的智慧分析技術則變得非常重 要。 在以上的技術基礎上，資訊互通和管理可以變得有效率和方便。但是只在 2 維的視 頻資訊上操作，用戶失去了所相對應的空間感或事件發生的幾何資訊。例如我們可 以知道事件發生在那個視頻之中，但我們並不知道它的準確位置和周邊環境，而這 些額外的資訊往往對了解事件發生的始末起著極大的説明作用。沒有三維地理的資 訊以及全方位的周邊
4、資源的資訊，也令事件處理時不能快速有效調度資源，而且發 生在不同地方的事件難以聯系。最終每個從網路上所得的資訊也只不過是單一個別 的資訊罷了，失去了宏觀理解的能力。整個智慧城市就像斷開了的鏈條一樣，個別 地方容易成為信息孤島。 要把智慧城市有效地聯系起來，三維幾何的城市建模是一個重要的環節。在三維城 市模型的基礎上，我們把邊緣設備所得的資訊和雲計算中所得的結果，為這三維城 市模型作出注解，以產生一個三維的地理資訊系統(3D Geographic Information System (3DGIS)。人們可以透過操控這個三維模型去管理城市，而這樣的操作比 起以住的操作更為直觀有效。 有了以上的系
5、統和技術，整個智慧城市則會和我們每天生活同步，實現人類社 會與物理系統的智慧化整合。 研究內容研究內容研究內容研究內容 我們提議研究構建的智慧城市是由 4 個子系統構成： 1. 即時智慧感知人，車，物的活動以及路況； 2. 城市資訊的通過多種網路互聯互通，城市資訊資源在官、商、民之間的協 同共用； 3. 智慧化的城市級運營管理。 4.4.4.4. 另外一個子系統是基於混合雲計算的視覺化城市級互聯網資料中心 （VIDC）構建的“智慧城市基礎資訊平臺。 第一個子系統，實現即時感知人車物及路況主要是通過智慧感測器設備和智慧高清 攝像機採集城市社區的各種資訊，綜合分析得到城市運營管理所需重要資訊，比如
6、 災害資訊、電力資訊、治安資訊、即時事故現場、醫療資訊、交通及人流資訊等； 第二個子系統，實現城市資訊通過多種網路互聯互通，主要研究各種網路化傳感設 備、視頻設備以及雲端伺服器之間的可靠通信，以及著眼于政府的高端資訊化,用 大量的智慧化手段打通資訊孤島，用來支撐政府決策辦公，解決資訊的收集、集中 處理、資訊的可靠發佈等問題，實現資訊的有效流通。 第三個子系統主要解決城市的日常運營管理，包括但不限於城市安全管理（城市生 態安全、公共安全、國土安全、資訊安全和個人安全），應急交易處理，綜合明晰 的城管執法，方便省時的政務服務，電子商務與現代物流服務，為城市居民完善快 捷的健康服務等。 第四個子系統
7、透過邊緣設備所得的資訊和雲計算的能力，建構 3DGIS，作為視覺化 城市級互聯網資料中心的基礎，並研究構建 3 維視覺調度中心核心技術。內容包 括： 1) 以電腦視覺學作低成本自動或半自動大型三維建模，適應城市的快速發展。 2) 以自動的方式把網路中所得的所有資訊，溶入所建三維模型中以作出注解。 3) 設計和實現直觀的互動式作業系統以最方便的方式管理智慧城市。 4) 利用所建三維模型，以回饋的方式強化智慧視頻分析的能力 5）三維視頻調度指揮中心核心技術 這一類技術主要用於建造智慧城市的幾何模型基礎，以此提供直觀的操作和強 化智慧分析的能力。 目標目標目標目標 用於智慧感知人、車、物、路的智慧視
8、頻分析領域，著重研究 ? 即時事件分析中的誤報率高的問題， ? 晚間視頻採集信號品質差的問題， ? 嵌入式高清智慧攝像機的關鍵技術 ? 新型感測器和傳感設備的研製 城市資訊的通過多種網路互聯互通的領域，著重研究 ? 多模手持資訊終端和智慧傳感設備 ? 資訊傳輸加密技術 ?數據庫挖掘技術 ?電子政務技術 3D GIS 和直觀資訊展示技術領域，著重研究 ? 從邊緣設備和互聯網所得的視頻和影像，以自動的方式生成和更新三維模 型。 ? 執行自動攝像機標定，把所得的海量資訊和分析結果溶入三維模型中以作注 解。 ? 以三維資訊增強智慧分析能力，在人、車、物、路的分析上達至更高準確 度。 ? 視覺化調度指揮
9、系統。 目的目的目的目的 按照智慧城市一般概念，可將其建設內容分為四個部分：基礎設施、智慧政府、智 慧經濟與智慧社會。資訊基礎設施建設是城市向智慧化發展的前提與條件，經濟智 慧化更多涉及物聯網等新興資訊技術產業以及由此對其他產業的帶動與升級，智慧 社會是資訊技術在社會領域中的應用，而智慧政府建設則對上述三方面都有涉及， 並且是政府自身能力提高的重要途徑。 有關建議應能夠推動智慧城市的核心技術的發展，有助於利用現有基礎建設發 展雲計算技術，通過智慧城市建設，推動智能安防、智慧建築、遠程醫療、綠色環 保、物聯網、現代物流和智慧型交通等新興產業的發展，同時能更好地監控和管理 現今都市，提升粵港兩地人民生活質素，令人們生活得更方便、安全和舒適，並提 高和強化安防系統的應變能力，以應對反恐和異常事件。
