即時分析有助於未來道路發展

February 27, 2020 Kevin Jackson

智慧城市, 實時分析,物聯網,物聯網

全市交通複雜,正將現有的交通管理系統推向極限。過時的基礎架構基於專有的單用途子系統,因此獲取、操作與維護成本不貲。而目前的道路並沒有為自動駕駛汽車的未來做好準備。

參加 SPaT 挑戰賽,該計畫鼓勵城市和各州對新的交通管理技術進行投資,以減少道路事故、提高安全性並協助管理自動駕駛汽車。為達成此目標,需要使用標準的訊息傳遞與通訊協定來部署。

佛羅里達州是勇於面對挑戰的一州。佛羅里達州交通部和橘郡與 Cisco 合作開發了行人防撞系統,以支援該計畫要求和其他更多要求。目前,該系統已成功部署在交通擁擠和行人安全成為重要問題的繁忙十字路口。

該系統亦更新數位道路標牌並提供天氣狀況警告。如果確實發生事故,可將重要資訊傳送給第一回應者。整體設計透過將先進技術整合到現有道路基礎設施中來降低營運成本。它也保留了與自動照明燈、出入口和其他傳統路邊裝置的相容性。

橘郡 SPaT 的部署基於 Cisco Roadway 解決方案,該解決方案旨在保護和連接智慧交通系統。它使車輛、道路、旅行者和交通管理中心能夠彼此即時通訊。城市和運輸機構可以簡化作業,而不必替換現有的基礎設施。

路邊即時分析

Cisco 解決方案的核心是其 Industrial Compute 3000,這是部署在十字路口交通櫃中的高效能邊緣電腦。該系統搭載 Intel® 處理器與 Cisco Kinetic 應用平台,該系統弭合了傳統與現代交通控制裝置之間的差距(圖 1)。

行人安全是實際使用的 Cisco 道路解決方案的一個例子。
圖 1。行人安全是實際使用的 Cisco 道路解決方案的一個範例。

Cisco 運輸架構師 Mark Knellinger 表示:「我們的資料涵蓋交通號誌、控制器、天氣到連線車輛的所有內容。將其融合為一款新的應用程式。這項整合有助於我們的客戶提供下一代基礎設施到車輛的通訊解決方案。」

該解決方案的特點是,它如何像在實體連接裝置一樣快速發布對象位置。透過使用 LiDAR(燈光偵測與測距)和視訊,十字路口會關注行人行動。建立「人身安全訊息」,並為所追蹤的每個行人每秒傳送 10 次訊息。

因此,車輛無需感應器便能得知行人的位置。例如,如果車輛離十字路口太遠或被其他車輛擋住,它仍可得知這些行人的位置。

Knellinger 表示:「我們透過連接交通控制器和傳統裝置(例如號誌和標誌)來保護行人安全。我們亦提供自動駕駛汽車無法自行取得的資料來實現新一代連接能力。」

但是,如果沒有邊緣的高效能運算,就無法完成這種即時分析。例如,僅 LiDAR 系統每秒就能擷取 300 MB,如果交通櫃中未處理該資料,則該系統將無法即時回應。事實上,Cisco 符合安全應用的國家標準,要求偵測到發出通知的時間必須在 20 毫秒以內的時間。

即時分析的基礎元件

Kinetic 軟體可以從數百種通訊協定和不同介面類型中獲取、篩選和標準化資料。無論部署了何種感應器,始終可以在邊緣執行應用程式(圖 2)

即時資料處理的五個元件。
圖 2。即時資料處理的五個元件。

智慧道路系統的一項重大挑戰是,幾乎每個物聯網感應器都會以不同的格式發布資訊,進而導致資料碎片化。Kinetic 軟體會在獲取資料時對其規範化,這表示在網路邊緣實施客戶模型。

Knellinger 表示:「無論供應商為何,我們都可以透過規範行人位置的視訊分析或不同的 LiDAR 系統類型,來分發行人偵測之類的邊緣應用程式。這就是 Intel 技術的用武之地;解決了高速資料傳輸的獨特需求。」

另一項具有挑戰性的資料管理功能是每秒獲取數百萬條訊息。篩選原則允許適合應用程式需求的定制資料模型。Knellinger 舉了一個例子:「道路基礎設施營運商接收的連線車輛資料,約 80% 是重複的封包。我們透過軟體在邊緣對重複的封包進行重複資料刪除和篩選。」

連線車輛的物聯網

連線的道路解決方案不僅解決了行人安全挑戰,也可協助運輸組織奠定廣泛的改善基礎,從減少道路壅塞到改善空氣品質法規合規性。並期待更進階的應用,畢竟它為連線自動駕駛汽車的到來奠定了基礎。

作者簡介

Kevin Jackson

Kevin L. Jackson is a globally recognized Thought Leader, Industry Influencer and Founder/Author of the award winning “Cloud Musings” blog. He has also been recognized as a “Top 5G Influencer” (Onalytica 2019), a “Top 1000 Tech Blogger” (Rise Social Media 2019) and provides integrated social media services to AT&T, Broadcom, Ericsson and other leading companies. Mr. Jackson’s commercial experience includes Vice President J.P. Morgan Chase, Worldwide Sales Executive for IBM and Engility Corporation Director Cloud Solutions. He has served on teams that have supported digital transformation projects for the North Atlantic Treaty Organization (NATO) and the US Intelligence Community.

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