智慧空間是配備感測器的設施或公共區域,用於收集資料,這些資料可用於對其環境條件、其提供的服務,以及居住者如何與環境互動產生洞察力。這些智慧空間洞察力可以即時從歷史資料中捕捉,然後用於改善安全、操作或使用空間的人的體驗。
以室溫為例,以恆溫器為例,可以巧妙地將條件調整到預設,但更智慧的房間可以根據運動感測器,和一天中的時間,來確定沒有人使用房間,然後熄滅任何燈光並調節溫度,從而節省電費。
更全面的智慧空間定義,應該涵蓋的不僅僅是使它們成為可能的技術。智慧空間,或智慧環境,是一個關於一個人與環境互動的正規化。例如,智慧技術正在模糊公共空間和個人空間之間的界限。智慧數位廣告牌允許戶外廣告商在行人路過時,針對他們投放個人廣告(自動系統根據附近手機的即時資料流更新廣告),收集有關旁觀者的統計資料,並在此過程中個性化曾經基本上匿名的公共空間。
智慧空間正規化也跨區域共享,例如擴充到城市,當物聯網和 5G 無線等技術啟用時,這些技術現在能夠使用即時資料監控市政營運,以非典型的效率為公民提供高水準的服務。
使用哪些技術來建立關於智慧空間的洞察力?
彌合我們對智慧空間的概念理解,和使其栩栩如生的實體技術,有一個被廣泛接受的框架,將智慧空間劃分為三個不同的環境,作為一個互動:虛擬運算環境、實體環境和人類環境。
- 虛擬運算環境 —— 虛擬運算環境層允許智慧裝置,連線訪問網際網路或專用網路服務,允許它們連線到為智慧空間環境,提供動力的分散式系統的其他部分。
- 實體環境 —— 實體環境層是智慧空間中最多樣化的層,包括嵌入式感測器、微處理器、追蹤標籤和智慧空間的其他實體方面。
- 人類環境 —— 陪伴人們的裝置填充了這一層,如智慧手機、可穿戴智慧裝置和心臟起搏器等內部智慧裝置。這意味著人類可以透過蜂窩基地台、蜂窩網路和智慧手機,構成智慧空間環境,以建立一個虛擬、實體和人類智慧環境,可以被認為是一個廣域智慧空間,想想路線規劃應用。
使用這種多層方法來處理智慧空間環境(虛擬、實體和人類層),我們可以根據智慧賦能技術的功能,對其進行分類。
智慧空間中的虛擬環境層技術
連線和控制技術,使智慧空間環境的虛擬方面成為可能。想想一切無線、4/5G 蜂窩、BlueTooth、LiFi、ZigBee 等。一旦連線,在本地或雲端執行的人工智慧和自動化軟體,可以透過剩餘的實體和人為層裝置工作,收集和處理資料,以創造「智慧」效果,將智慧空間帶入生活。常見的虛擬層技術包括:
- 人工智慧和機器學習
- 電腦視覺
- 語音辨識
- 區塊鏈
- 雲端運算/分散式系統
- 無線連線
智慧空間中的實體環境層技術
資料捕獲是智慧空間的一個組成部分,需要將資訊提供給智慧演算法,以便對不斷變化的條件做出智慧決策。主要是,感測器裝置提供了填充位置內資料管道的手段。但是,以智慧工廠為例,全球資料可能會被納入本地決策。佈署在實體層的技術包括:
- 運動和接近感測器
- 氣候感測器(溫度、溼度、壓力)
- 加速度計和陀螺儀感測器
- 光學和熱感測器
- 氣體和液位感測器
- RFID 標記
- 微處理器
智慧空間中的人-環境層技術
人類智慧裝置,如智慧手機,是人類和智慧空間之間的理想介面。但新技術正在為開發人員,為不同類別的聰明消費者提供建構機會。以下列出了常見的人類智慧裝置,以及可能改變我們對智慧空間的看法的未來介面,特別是在醫療部門。
- 智慧手機、平板電腦、手錶
- 閉環胰島素輸送系統,又名開放式人工胰腺系統
- 可攝入的感測器
- 智慧吸入器
- 智慧起搏器
憑藉這些技術和不斷發展的互動空間感,我們離完全響應的環境還有很長的路要走 —— 想像一下《星際迷航》的全像甲板 —— 但今天,工程師們已經在拼湊出可能是其前身的東西。
智慧空間有什麼好處?
總歸來說,智慧空間技術目的在提高效率、安全性和安全性,從這些裝置深入融入我們的日常生活中可以看出,它們已經做得很好。
- 智慧空間技術提高了任何可衡量領域的效率。智慧技術處理的優先事項,通常目的在透過最大限度地,減少公用事業和資源的浪費,來降低設施的總體營運成本。由於感測器很容易安裝在電錶或水錶上,這些是智慧監控的低掛水果。
- 智慧空間提高了易發生危險或事故地區的安全和風險解決。智慧技術可以取代執行高風險任務的人類工人,例如在工業應用中引入智慧機器人。這些機器人透過消除許多卑微和重複性任務的人力部分(如行動庫存調色盤)來提高生產力。
- 智慧空間增強了使用者體驗,早期的智慧技術應用已經克服了許多「文職」任務,如監控我們日常生活中的照明。改善居住者在空間中的體驗,現在是採用智慧空間技術的商業動機。智慧辦公技術可以連線遠端工作者、智慧會議室、排程系統,以及覆蓋建築所有方面的感測器,使這些建築更具協作性、資訊和效率。一些供應商推廣大型中央牆顯示器(安裝在公共區域),作為業務營運的集結點,顯示即時資訊,例如醫院可以顯示哪些醫生在,哪些手術已安排,哪些房間被佔用。
這些只是智慧空間的幾個主要好處。然而,智慧空間應用只受我們的想像力的限制,由於智慧應用和技術不斷發展,這些環境將繼續經歷正規化變化,並提供尚未引入的新好處。
有哪些類型的智慧空間?
由於可以透過安裝感測器和處理器,並將其與智慧軟體連線,來使任何空間變得更智慧,因此許多智慧空間變得更加智慧,並不斷採用新的應用。我們附近的地方變得更聰明了,所以我們可能很少想到的地方,但無論如何,在後台對我們有利。
智慧家居 —— 為了使我們的生活環境更加舒適和高效,智慧家居使智慧空間能夠連線許多家用裝置和房屋系統。許多電器現在都很聰明,比如智慧冰箱或智慧烤箱,但現在家庭自動化可以照顧到控制照明、冷氣機、娛樂甚至安全的家庭系統。它甚至有一個名字 —— domotics。
智慧建築 —— 智慧建築大規模應用智慧住宅中的許多功能。智慧建築將智慧空間,實現到相互連線的自動化建築系統,該系統根據建築情況監控照明、冷氣機、供暖、安全和通道、停車結構、水錶、電力表、消防系統、鍋爐或製冷機廠、電梯等。為了保持單位的佔用和降低成本,辦公樓可能會變得更聰明,而擁有藥品和裝置庫存的醫院,可以佈署智慧 RFID 技術,根據需要追蹤、保護和補充庫存。
智慧工廠 —— 智慧工廠並不新鮮,因為許多製造業是「智慧」技術發展的培養皿。現在,連線的智慧工廠已經採取了智慧空間正規化轉向數位供應網路,許多工廠和供應商是相互連線的,較小的單位可以根據全系統資料做出決策。考慮到全球化供應鏈的程度,自動化供應鏈帶來了敏捷和高效的營運,更少的停機時間和對新需求的適應性。
智慧城市 —— 智慧城市是配備智慧空間技術的城市地區,用於治理目的。智慧城市有可能以更高的效率影響數萬人。明智的倡議已經在改善公民的生活。一些城市透過將公共檔案數位化,以線上提供來利用智慧空間,以改善其選民的數位化包容性。許多城市還有燈桿倡議,安裝和隱藏天線,為人民帶來數位訪問。
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