來源：intel
瞭解物聯網技術如何幫助運輸主管者轉變其鐵路營運，使其更加高效率、安全和有保障，同時為司機和乘客提供增強的體驗。
什麼是支援物聯網的鐵路？
幾個世紀以來，鐵路一直是全世界人民必不可少的交通方式。他們對工業革命至關重要，在創造繁榮、創新的社會方面發揮了重要作用。
今天，鐵路比以往任何時候都更加重要，因為國家和市政府被要求找到創新方法，在新冠疫情後安全地恢復業務，滿足公民不斷變化的需求，解決城市人口成長，並減少其對環境的影響。
為了應對這些挑戰並為未來的成功做好準備，許多前瞻性的政府和鐵路運輸業者正在尋找智慧、智慧的物聯網技術，來實現鐵路的現代化。
連線鐵路技術
在鐵路中啟用物聯網的智慧裝置有許多類別，如振動和溫度感測器、車輛和車站監視攝影機、數位看板、機器學習庫、安全系統等。當這些智慧裝置，在一個端到端解決方案中一起工作時，鐵路運輸業者可以：
- 將資料轉化為可操作的見解。透過邊緣運算，鐵路運輸業者可以更接近收集資料的地方處理和分析資料，以便進行近即時的決策和反應。這種低延遲運算能力，有助於實現鐵路障礙物檢測辨識、動態數位看板和互動式 kiosk 的資訊內容，以及客流監控等解決方案。
- 最大化現有系統的價值。彌合 IT/OT 鴻溝並實現融合，即資訊科技（IT）與營運技術（OT）的整合，幫助運輸業者在整個鐵路系統中，利用、聚合和分析資料。這些新資訊可以幫助簡化業務流程，產生可以推動新的創新解決方案和服務的見解，並減少停機時間。
- 為未來的成功定位自己。深度學習和人工智慧等技術差異化因素，可以幫助運輸業者為未來做準備，並獲得與其他交通方式相比的競爭優勢。人工智慧可用於預測鐵路延誤，以增加容量，而無需建造新的基礎設施，深度學習可以更準確地監控客流，以增強車站規劃和營運決策的分析。
物聯網在鐵路中的應用的好處
透過利用物聯網技術，鐵路運輸業者可以致力於為每個人提供更智慧、更互聯、更高效率、更安全、更方便的鐵路體驗，同時實現這些好處：
- 提高效率：擁堵和過度擁擠導致營運效率低下。透過電腦視覺使用深度學習和人工智慧，鐵路運輸業者可以監控乘客流量，並收集資料進行高階分析，以幫助圍繞人員配置和安全做出更明智的決策。
- 減少停機時間：感測器、攝影機和車載電腦，使鐵路運輸業者能夠監控車隊的診斷資料，以儘量減少故障，預測維護維修，並最佳化維修時間表，以保持火車正常工作和移動。
- 增強安全性：電腦視覺和支援人工智慧的智慧攝影機有助於在發生潛在的水洩漏、火災和煙霧或事故時自動發出安全警報。它們還可用於幫助定位人群中失蹤的兒童，或檢測是否有人爬上傳送帶，摔倒在自動扶梯或軌道上，或進入禁區。
- 提高乘客滿意度：物聯網技術為鐵路運輸業者提供了無數的可能性，以建立新的解決方案和服務，以滿足乘客的期望。鐵路運輸業者可以透過近即時的資料收集和分析，為單個乘客個性化旅行，或提供強大可靠的機載 Wi-Fi，以便乘客在整個旅程中保持聯絡。
支援物聯網的鐵路應用案例
今天，全球鐵路運輸業者正在實施支援物聯網的解決方案，以建立智慧、互聯的鐵路。從先進的分析應用，到數位看板和預測性維護，物聯網技術正在現有和新建鐵路中，以創新的方式使用。以下是當今一些最常見的物聯網應用案例：
預測性維護
對於鐵路運輸業者來說，預測性維護是一種具有成本效益、重要的安全和效率工具。從被動維護轉換到預測性維護，有助於運輸業者在停機發生之前進行干預，並為持續改進奠定基礎。它透過使用智慧感測器和機器視覺攝影機和控制元件，從軌道、機車、火車和裝置收集資料，自動即時監控裝置。透過邊緣運算，資料在接近即時收集位置附近進行分析，如果檢測到問題，可以觸發警報。機器學習可以在邊緣或雲端用於分析收集的資料，以更好地瞭解過去的裝置故障，並幫助預測未來停機和維護需求的可能性。這些模式可以持續訓練，以幫助提高維護預測的準確性。使用預測性維護最終目的，在使運輸業者能夠：
- 計劃和安排維護週期。
- 最佳化服務計劃。
- 儘量減少故障和故障。
隨著更可預測的維修和維護時間表，以及由此產生的故障減少，鐵路運輸業者受益於較低的維護成本，和延長軌道、火車和裝置的生命週期。乘客受益於鐵路運輸業者可靠性的提高，和更好的整體體驗。
安全感測器
確保乘客和鐵路工作人員的安全，是運輸業者的首要任務。在鐵路的各個部分實施安全感測器，是運輸業者在運輸過程中，為每個人提供更安全的鐵路體驗的一種方式。
安全感測器可以新增到火車的關鍵零件上，如斷路器和車輪，以幫助提醒操作員注意任何問題。電腦視覺解決方案，可以幫助實現自動化和安全的平台和火車螢幕門系統，幫助檢測當乘客滑倒時跌落月台。
資產追蹤
鐵路每天處理的資產數量幾乎無法管理，包括軌道、裝置、車站和乘客資產，如行李。在任何時候都知道所有資產的位置，對於幫助每個人的安全和營運效率非常重要。使用電腦視覺近即時追蹤資產，可以幫助減少固定班車的停留時間，並提高營運效率。
乘客流量
鐵路運輸業者面臨的最大挑戰之一，是將乘客從一個地方，運送到另一個地方。堵塞、過度擁擠和犯罪的可能性，導致營運效率低下、收入損失，並最終導致乘客不滿。使用車站和火車上的攝影機，透過電腦視覺進行深度學習和人工智慧，操作員可以測量和分析客流，以幫助改善營運決策和車站規劃。
增強乘客體驗
由於消費者有這麼多的旅行選擇，鐵路還必須專注於提供增強、無摩擦和方便的體驗，讓乘客在未來旅行時回來。可以利用數位看板、連線的 KIOSK 資訊站、5G 和其他支援物聯網的技術，來讓乘客在過境前和期間充分瞭解情況，並得到娛樂。
數位看板和連線 KIOSK 資訊站
數位看板和連網的 KIOSK 資訊站智慧、方便、響應迅速，並改變了乘客的旅行體驗。他們可以透過火車和出發軌道更新顯示近即時資訊；提供個性化優惠和數位廣告；提供登機牌掃描器，以便快速訪問任何出發時間、追蹤查詢器或步行速度；或最佳化人員流動和尋路。當配備智慧感測器、攝影機和加速器時，KIOSK 資訊站可以獲得更多功能，包括響應無接觸式手勢，或根據火車站發生的事情（如火災）自動觸發安全或緊急警報。通常，當運輸業者允許廣告商和零售商將視覺通訊貨幣化、吸引乘客，並增加收入時，KIOSK 資訊站和數字標牌可以自己支付費用。
為了讓火車司機跟上到達時間和任何時間表變化，聖地亞哥大都會交通系統（MTS）與 思科和 Davra Networks 合作，實施基於英特爾®架構的解決方案，該解決方案使用邊緣智慧，處理來自火車裝置的位置資料。然後，根據不斷變化的變數，在近即時更新車站動態和火車上的數位看板排程資訊。
連線服務
隨著 5G 技術現在在全球成為現實，鐵路運輸業者可以為每個人提供更好的 Wi-Fi 體驗。配備 5G 基礎設施的火車站，可以透過遍佈車站的公共亭，為乘客提供 5G Wi-Fi。對於乘客來說，這意味著更快的下載速度、更低的延遲和資料共享。當運輸業者希望在車載上提供更強大的 Wi-Fi 時，無線連線伺服器可以幫助為乘客，提供與在家裡相同的速度和可靠性。
為了為乘客提供不間斷的車載 Wi-Fi 資訊娛樂，由 Rhaetian 鐵路（RhB）經營的瑞士冰川快車和 Bernina Express 轉向 Advantech Passengera 平台。該平台託管在符合鐵路標準的 Advantech 車載伺服器上，該伺服器由英特爾®技術提供支援，並包括一個先進的天線系統。Passengera 允許尋求風景的乘客，使用智慧手機和/或平板電腦觀看特別製作的影片和音訊內容，這些影片和音訊內容，根據火車的位置描述風景和興趣點。它還為鐵路運輸業者提供主要的乘客人口資料，以制定有針對性的促銷活動，並增加高品質的收視率。
智慧票務自動票價收集
透過實施感測器信標、邊緣運算、人工智慧和基於雲的技術，運輸業者可以消除售票機上的佇列線。該系統使用車站月台或火車上的感測器，目的在當乘客進入車站或火車時，檢測特定的智慧手機應用 app，並自動為正確的展臺充電。這不僅簡化了乘客和運輸業者的流程，還可以簡化後端計費和收入管理，並為長期規劃收集使用行為。
英特爾®鐵路技術
英特爾的技術組合、多年的專業知識、專家資源和我們充滿活力的合作夥伴生態系統，是成功開發未來鐵路解決方案的關鍵。我們的專家在這裡為你提供指導和支援，沿著未來連線的、支援物聯網的鐵路。
我們的軟體工具包括英特爾® Distribution of OpenVINOTM toolkit、英特爾® Media SDK 和英特爾® oneAPI，有助於加快鐵路應用的上市時間，並允許開發人員在整個通用框架中，最大限度地提高效能。
我們的綜合影像產品組合，包括智慧連線鐵路所需的關鍵硬體技術，如英特爾®處理器、英特爾®OptaneTM 技術和英特爾®視覺加速器。此外，我們所有的硬體產品還包括寶貴的嵌入式技術，如功能安全標準、時間敏感網路和英特爾 vPro®平台技術。我們廣泛的生態系統合作夥伴，是對我們的技術、產品和架構的補充。我們與全球合作夥伴合作，幫助加快開發，並創造具有最大效能和價值的解決方案。
連線鐵路解決方案
英特爾生態系統合作夥伴，提供市場就緒的解決方案，幫助你實現智慧、互聯的鐵路。探索當今可用的解決方案，以解決你最緊迫的鐵路挑戰：
- Cisco Connected Rail 將資料中心、有線和無線網路、安全和軟體技術結合在一起，形成一個聚合網路解決方案，實現過境機構的現代化。
- Klas TRX R6 互聯運輸解決方案提供了一個開放式架構模式，簡化了火車、車站和大型運輸系統的連線方式。TRX 平台結合了執行 KlasOS Keel 的硬體和軟體解決方案，允許在一個託管和頻寬最佳化平台上，支援廣泛的應用。
- Zotera Radius 閘道器是一個佈署在邊緣的更安全的平台，將營運技術（OT）和資訊科技（IT）整合到一個系統中。 Zotera 閘道器允許在軌道邊緣收集、處理、分析和儲存資料，以便進行即時決策。
啟用下一代鐵路
英特爾對創新的持續承諾，正在為政府和鐵路運輸業者創造令人興奮的新解決方案和機會，以改造其鐵路，以增強乘客體驗，幫助提高安全性，實現預測性維護，並最終創造一個成功的未來。憑藉強大的技術組合、多年的專業知識和充滿活力的合作夥伴生態系統，英特爾已準備為鐵路行業提供動力。
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