智能传感在智慧城市中的展望

高硕

高碩

今天来我给大家分享一下智能传感在智慧城市中的一些展望。为什么选择这个议题呢？主要是因为，第一，智能城市或者智慧城市是我国今后发展的一个非常重要的方向;第二，因为智慧城市的场景非常得多，应用面非常广，所以它基本涵盖了智能传感的方方面面。我认为人工智能的应用场景逐渐扩展，前景无限，正进入加速普及落地阶段。当下，对于我们每个人日常生活的城市来说，正朝着“智能+”发展，未来生活正离我们每个人越来越近。

在最近一段时间，或许很多朋友已经在网络、电视等媒介渠道听到了很多专家对于智慧城市的解析和判断。但是在这里我仍然想再次为大家梳理一下智慧城市的理念，帮助大家将对于智慧城市碎片化的理解整合成一个真正逻辑清晰的观点。首先，我简单说一下什么是智慧城市？智慧城市简而言之，就是通过对城市间大数据收集，进行资源更有效、更合理的配置。比如说，智慧能源、智慧医疗，这是下一阶段将主要进行的工作。当下，科技界对于支撑智慧城市的基础技术框架结构认知，基本上认为是由五个基本技术构成。第一个，智慧能源、智能电网，对电力能源的有效再分配;第二个，智慧交通，对于这块大家相对了解的比较多，最主要的目标是防止城市的拥堵，使出行时候更加方便;第三个，智能数据，本质就是各个地方收集来的有效信息，智能数据指的是对这些大数据进行有效的处理，当下最为火热的“数据中台”实际上就是属于智能数据中的一类模型;第四个，物联网IoT，也是现在很多公司在产业园区中打造的智慧连接场景，比如小米打造IoT的家园;第五个，智慧基建，这一类在日常生活中跟大家接触的并不多，其实它非常重要，如果这方面做得好，在交通等领域内的事故率将大幅降低。

对于这五项技术架构，我们通过透过现象看本质的方法再次审视智慧城市，可以清晰发现这样一个事实，智慧城市是由“智能传感器”作为底层架构搭建起来的科技产业。因为没有智能传感器提供这些数据，我们就无法进行有效的分析数据，没有对大量数据的有效把控，那么建设智慧城市只能是“空中楼阁”。了解到智能传感器的必要作用，下面就说到“智能传感在智慧城市中的展望”的主题中，智能传感的相关方面。

在现在的C端电子消费品中有一个重要的品类就是“可穿戴式电子设备”，那么对于“可穿戴式电子设备”，科技产业界是如何理解的呢？首先，如果将手机定位为可携带式，那么随着未来柔性电子材料的发展，我们将发展出柔性电子设备的衣服、鞋等等。每一个可穿戴的物件都有检测和智能分析的效果，从而对我们人体的各个数据进行实时的监控。第二个，要重点谈到的是智能鞋，因为现在的智能医疗，其实很多疾病，尤其神经类疾病会直接显示在肢体上，而鞋是每天大家都要穿，足底压力分析的过程中跟各个疾病挂钩，可以帮助医生获得大量有效身体数据。

手机上也有各种各样的传感器，最为直观的传感器就是触摸屏。比如触摸屏上的温度传感器或者红外传感器，像是iPhone X上的红外传感器就是用来帮助我们面部识别的，未来还可以用作VR、AR技术实现，在这里我们就不说了。那么，触摸屏基本检测到什么功能呢？第一个，它可以检测我们这个手是不是在摸它;第二个，它能检测手触摸的位置是什么;第三个，最近触摸屏的一些新功能，加上了力学的检测，而基于这三种功能实现了很多种应用。随便点开一个应用软件，我们用来打游戏，用来输入或者用来唤醒系统，哪怕用来点外卖或者说进行上网等很多种不同的应用，这组成了日常每天的生活，这些应用产生的数据不管对于智慧城市也好，或者做大数据分析也好，都是必不可少的。

既然说传感器要展望，就要先说一下未来触摸屏的发展方向是什么？第一个，使它有更多的传感性功能，比如说加入一些功能性的材料;第二个，柔性，目前柔性电子材料已经发展多年，目前的行业形成了以OLED材料为主的柔性电子材料市场，并且还在继续发展，新一代的QLED也步入量产阶段，所以说触摸屏作为柔性来讲是一种必然的趋势。

对于柔性电子材料在医疗上的应用，行业内对它产生了更高的要求，要用更高的检测精度，非常低的功耗和一些别的要求。那么，利用这些超高的检测精度，我们能实现什么新的功能呢？第一，能够检测到用户他的情绪是怎样的，大家平时是有这种体会的，我们在不同的情绪状态下，我们用手机的时候尤其触摸它的时候速度和力度是不太一样的，而通过检测这两种信息大致判断用户当前的情绪是什么，结合IoT就会进行一些有效的安抚性的或者相关的动作。第二，进行加密，涉及到输入密码，虽然说有面部的识别、指纹的识别，有这些功能，还可以通过识别用户的按压力度方式进行再次加密。第三，进行健康分析，这个健康的分析和刚才说的足底压力检测有些类似的地方，比如说我们的帕金森症会体现在肢体的发抖，他在进行触摸屏触控的时候是会有一些体现的。除了健康的分析，还有一些我们和公安部门的合作，吸毒人员他们在不同阶段情况下，其实是会对手的操控是有些不一样的地方，通过这些判断来进行用户健康的有效分析。

除了智能显示屏的功能外，智能鞋也是需要关注的重点，鞋作为每天都必用的东西，是应用场景非常广的，而在智能鞋上如果加入了对足底压力检测的功能，它就会对一系列的疾病，有预警或者康复过程中监测的作用。而智能鞋已经在如帕金森症、阿尔兹海默症、脑卒中和一系列的神经肢体相关的疾病。以及抑郁症的监测在实验室阶段其效果得到论证。目前，在欧美等国家地区的医疗领域，已经有科技公司参与，研发量产智能鞋。如果这项技术得到大规模推广，对于不论身体定义性的肢体疾病还是心理上的变化，都会有一些比较好的促进作用。通过对足底压力检测，对于一些疾病进行挂钩的数据分析，帮助我们对于疾病进行对症下药。对于刚才所谈到的两个案例虽然不多，但非常有代表性，一个是每天用的商业电子，一个是未来要用的智慧医疗，通过这两个贴近生活的产品，反映出了智能传感器的发展前景。那么，在在智慧城市中，我们对传感器的要求或者未来发展的方向到底怎么期待呢？

首先，传感器的不可见性。对于人而言如果走进一个充满传感器而且看得见的场景，我们会有点紧张，起码我过十字路口的时候如果有一对摄像头，我有一点点紧张，尽管我什么也没有做。不同于手机摄像头一样的明显性，为了保证在城市内居民的更加舒适的生活，未来传感器一定是朝着不可见方向发展。在实际操作层面则是让传感器小型化，最好在大家不注意的情况下把有用的信息收集起来。

其次，它要对自然环境友好。一旦涉及到智慧城市的话，我们所用到的传感器，那已经不是成千上万的量级，可能是上亿或者十亿的量级。在它们所处的环境内对自然场景是有毒有害不友好的，对我们的环境将是一个灾难，而且这个传感器的更新换代其实是非常快的，尤其是当我们涉及到大批量传感器的时候，我们如果不是用对自然友好的技术的话，对它们的处理将会是一个非常大的问题。

最后是传感器的能耗问题，当传感器数量上升到一定级别的时候，它所需要的能耗将是不可估量的，在发展智慧城市的同时，如何保证传感器使用时间应当是一个重要问题。另外，对于在5G时代，如何处理传感器传输的信息处理，保证将一些伪信号或者冗余的信号处理掉，只传输有效的信息，也是发展智能传感器的关注点。

（本文根据中国国际数字经济博览会速记整理，内容未经本人确认）