El ele tutuşan ve telefon direklerine çarpan çiftlerin ikilemini çözmek için bilimsel yöntemler kullanmak istiyorum | Zhang Jin
Şehirlerde sokak lambaları o kadar yaygındır ki, onları görmezden gelme eğilimindeyiz. Ama bir gün sokak ışıklarının bilgeliğe sahip olacağını hiç düşündünüz mü? Akıllı sokak lambaları şehir hayatımıza ne gibi değişiklikler getirecek? Guangdong-Hong Kong-Makao Greater Bay Bölgesi'ndeki Doktora Sonrası Bilim ve Teknoloji İnovasyonu (Nansha) Kamu Araştırma Merkezi Bilişim Meslek Komitesi Başkanı ve Guangdong Tarım Bilimleri Akademisi'nden seçkin bir araştırmacı olan Zhang Jin, "Kentsel Sinir Ağlarını Dokumak için Akıllı Sokak Işıklarını Kullanmak" başlıklı bir paylaşımda bulundu.
Zhang Jin'in konuşma videosu:
Aşağıdakiler, Zhang Jin'in konuşmasının bir kaydıdır:
Herkese merhaba, benim adım, Guangdong-Hong Kong-Makao Greater Bay Bölgesi'nin Doktora Sonrası Bilim ve Teknoloji İnovasyonu Kamu Araştırma Merkezi'nden Zhang Jin.
Herkes "Nesnelerin İnterneti" kavramına aşina değil, önce sizinle Nesnelerin İnterneti hakkında bir aşk hikayesi paylaşacağım.
Sevecen küçük bir çocuk, güzel bir küçük kıza aşık oldu. Oğlan ne zaman bir kızı özlese, kıza bir mesaj göndermek için interneti kullandı: "Canım, seni özlüyorum." İnsanlarımız arasındaki iletişim internet üzerinden tamamlanabilir.
Nesnelerin İnterneti çağında, bir cihaz başka bir cihaza aşık olduğunda, bir mesaj da gönderecektir: "Seni özledim." Cihazlar arasındaki iletişim nedir? Cevap, Nesnelerin İnterneti, dolayısıyla Nesnelerin İnterneti doğdu.
İnternet ile karşılaştırıldığında, Nesnelerin İnterneti ile ilgili en önemli şey, nesneler arasındaki ve insanlar ile nesneler arasındaki iletişim sorununu çözmektir. .
1999'da Massachusetts Teknoloji Enstitüsü, Nesnelerin İnternetinin en eski prototipi olan "her şey bağlanabilir" kavramını ortaya attı. Nesnelerin İnterneti ile ilgili yurtiçi araştırmalar, yaklaşık olarak 2015 yılında, doktora ile yeni mezun olduğumda başladı. O yıl Nesnelerin İnterneti üzerine de araştırmalara başladım. Denilebilir En iyi gençliğimi Nesnelerin İnterneti davasına adadım .
Nesnelerin İnterneti'nden bahsetmişken, " Sayı şehir ".
Dijital şehir üç bölümden oluşur: şehrin temel ağı, şehrin toplu uygulamaları ve şehrin bilimsel beyni. Bunların arasında kentsel temel ağ, şehrin büyük uygulamalarına bağlanır ve ardından bilgiyi kentsel bilimsel beyne iletir; kentsel bilimsel beyin toplanan bilgiler üzerinde yargılarda bulunur ve kararlar verir ve sonunda tüm akıllı şehrin işleyişini tamamlar. Bu nedenle kentsel temel ağ, tüm dijital şehrin bilgi kanalıdır ve ağ yalnızca bilgi kanalıyla oluşturulur.
İnternet ile bağlantım aslında "işimi düzgün yapmadığımdan" kaynaklanıyor.
Neden öyle diyorsun?
Harbin Teknoloji Enstitüsü'nde hem matematik hem de uygulamalı matematik okudum, ancak tüm enerjimi matematik araştırmalarına yoğunlaştırmadım, matematiği hayata uygulamayı umuyordum. Bu yüzden yüksek lisans yapmak için okurken, okuldaki bir lazer uydu iletişimi araştırma ekibine katıldım.
Matematik okuyan birinin iletişim ağları üzerine araştırma yapması aslında çok zordur.
Ancak bilimsel bir araştırmacı olarak, problemleri çözmek için bilimsel yöntemler kullanmamız gerekiyor.
Bu sorunu nasıl çözdüm?
İletişim ağlarının temellerinin çoğunu öğrendim ve neredeyse her gün laboratuvarda 16 saatten fazla zaman geçirdim ve kısa süre sonra ekibin çekirdek üyesi oldum. O zamanlar grupta 18 çekirdek üye vardı ve gruptaki araştırma statümü belirleyen tek yüksek lisans öğrencisiydim. Araştırdığımız proje nihayet ulusal kabulü geçti ve aynı zamanda ulusal teknolojik buluş birincilik ödülünü kazandı.Çok büyük ve çok anlamlı bir proje olduğu söylenebilir. Bu proje aynı zamanda internete daha çok ilgi duymamı sağladı.
Doktora için çalışmaya gittiğimde, daha da sorunlu hale geldim ve matematikle tamamen ilgisi olmayan bir ana dal seçtim - bilgisayar ağı.
Doktora çalışmam sırasında, bilgisayar ağlarının tam olarak neyi öğrenmesi gerektiğini düşünmeye başladım.
Bu bir algoritma mı? Yerel alan ağı mı? Yönlendirme protokolü mü?
hiçbiri.
Hayatla yakından ilişkili ağı gerçekten incelemek istiyoruz , Şehrimizdeki ağ, gezegenimizdeki ağ, bugün bahsettiğimiz dijital şehirdir.
Dijital bir şehir tam olarak nasıl oluşur?
Şehir bilim beyni, büyük şehir operasyon platformunu, büyük şehir yönetim platformunu ve büyük şehir uygulama platformunu birbirine bağlar.Bu üç platform daha sonra turizm, çevre, tarım, endüstri, acil durum komutanlığı, büyük sağlık ve diğer endüstriler ve uygulamaları birbirine bağlar. Uygulamaların artmasıyla dijital şehirlerin içeriği giderek daha bol hale geliyor. Dolayısıyla internetteki araştırma, tüm şehri ve hayatımı yeniden anlamamı sağladı.
Birçok araştırmadan sonra, şehir düzeyinde sinir ağlarının en iyi taşıyıcısının sokak lambaları olduğunu bulduk, çünkü sokak lambaları sokaklarda ve ara sokaklarda her yerde görülebiliyor ve geceleri bizi uzun bir yol kat ediyor. Bazı baz istasyonları ve ekipmanları sokak lambalarına yerleştirirsek, algı, ara bağlantı ve zeka ile akıllı sokak lambaları oluşturabilir ve şehir düzeyinde bir sinir ağı oluşturabiliriz.
Akıllı sokak lambaları, PM2.5 algılama, aydınlatma izleme, güvenlik izleme, sıcaklık ve nem algılama gibi çevresel faktörleri toplama işlevlerine sahiptir ve ayrıca park alanlarını, rögar kapaklarını ve sokak lambası sinyallerini yönetebilir ve izleyebilir.
Akıllı sokak lambalarının yardımıyla şehir düzeyinde bir yönetim ve operasyon platformu oluşturduk. Sokak lambasının şarj yığını sayesinde yol kenarına park edilmiş yeni enerji araçlarını şarj edebiliyoruz; sokak lambasında tek tuşla çağrı sistemi ile tehlike oluştuğunda ilk anda acil durum personelinden yardım isteyebiliriz; akıllı sokak lambasının insan-bilgisayar etkileşim sistemi sayesinde Bilgi bulmamız gerektiğinde, dijital dünya ve bilgi dünyası ile iletişim kurabiliriz. Bu nedenle akıllı sokak lambaları, kentsel sinir ağları oluşturmak için çok değerli kaynaklar ve taşıyıcılar sağlar.
Araştırma için neden akıllı sokak lambalarını seçmeliyim? Bu bir geziden kaynaklanıyor.
O sırada kız arkadaşımı bir şehir gezisine götürdüm ve ikisi el ele tutuşarak sokakta yürüdü, çok romantikti. Ancak kaldırımlarda çevreyi izleyenler, gürültüyü izleyenler ve sokak videoları toplayanlar dahil olmak üzere çeşitli direkler var. Bu yüzden kız arkadaşımın elini sonsuza kadar tutamam
"Benimle yürürken neden hep elimi bırakıyorsun?"
"Gitmesine izin vermezsen işe yaramaz. Gitmesine izin vermezsen, direğe vurursun."
Bu soru düşünceme neden oldu.
Bilimsel bir araştırmacı olarak, problemleri çözmek için bilimsel yöntemleri kullanmayı öğrenmeliyiz.
Tüm Nesnelerin İnterneti cihazlarını bir taşıyıcıya bağlamayı ve bu taşıyıcı aracılığıyla tüm şehir hakkında bilgi toplamayı umuyoruz, tıpkı vücudumuzdaki her sinirin algılama ve dokunma yoluyla dış bilgiyi hissedeceği gibi. . Aynı şey akıllı sokak lambaları için de geçerli, şehrin her köşesinden bilgi gönderildiğini hissetmemizi sağlayan bir sinir ağı oluşturuyor ve en sonunda bilgiyi kentsel beyin bilim merkezine topluyor.
Böyle bir fikirle akıllı sokak lambaları üzerine araştırmalar yapmaya başladık. Araştırmaların derinleşmesiyle, akıllı sokak lambalarının yalnızca tüm IoT cihazlarını birleştirmediğini gördük. Şehrin sinir ağının bilgiyi şehrin beyin bilimi merkezine aktaracağını umuyoruz, böylece şehrin beyin bilimi merkezi bir insan gibi düşünebilsin.
Ancak, iletim işlemi sırasında çok ciddi ağ güvenliği sorunları ortaya çıkabilir.
2015 yılında, otoyolda bir Amerikan cipi gitti. Sürücü birdenbire, arabanın klimasının kendisine maksimum hava hacmi ve en düşük sıcaklıkta klima sağladığını fark etti.Aynı zamanda, araba radyosu yerel hip-hop radyo istasyonuna ayarlandı.Sonra araba güç kaybetti, bu da artık gaz pedalına basmasının onun için yararlı olmadığı anlamına geliyordu. Bu sırada şoför, arabası kaçırıldığı için özellikle çaresiz hissetti.
Aslında sadece çaresiz değil, aynı zamanda çaresiz olduğunu düşünüyorum. neden? Otobanda gitmediği için hayattaki uzun yolu yürümek zorunda kalabilir. Bu tür bir tehlike geldiğinde Nesnelerin İnterneti güvenliğinin ne kadar önemli olduğunu hissedeceğiz.Güvenlik koruması yoksa bilgilerimiz sızdırılabilir ve bu da çok ciddi zararlar doğurur.
Bu problem nasıl çözülür?
Şu anda, tüm akıllı şehir sistemi hala merkezi depolama kullanıyor ve verilerin sızdırılması, kaybolması veya tahrif edilmesi muhtemel ve hatta sistemin çökmesine bile yol açabilir.
Araştırma yoluyla, Blockchain teknolojisi ve güvenilir bilgi işlemin güvenlik sorunlarını çözmek için en iyi araçlar olduğunu gördük .
Nesnelerin İnterneti verilerinin dijital şehirlerde paylaşımını bazı akıllı sözleşmelerle gerçekleştirdik. Ekibimiz, mevcut blok zinciri algoritması temelinde iyileştirmeler yaptı ve geliştirilmiş algoritma, kuantum saldırılarına direnebilir. Bu nedenle, verilerin gizliliğini korumak ve ayrıca verileri kurcalamaya karşı korumalı, daha güvenli ve daha etkili hale getirmek için blockchain teknolojisini kullanıyoruz.
Yalnızca algoritma protokolleri üzerine araştırma yapmakla kalmadık, aynı zamanda güvenilir bilgi işlem kullanarak güvenlik çipleri üzerinde araştırma ve geliştirme yaptık. Çoğu IoT terminal cihazı düşük güçlü cihazlardır ve yüksek güçlü güvenlik algoritması çiplerini ve güvenlik algoritmalarını desteklemez. Bu şekilde IoT terminal cihazlarının güvenliğini sağlamak istiyorsak ona hafif bir güvenlik algoritması ve daha etkili bir güvenlik protokolü vermeliyiz.
Şu anda üzerinde çalıştığımız Nesnelerin İnterneti güvenlik çipi, büyük sayıları çarpma yöntemini kullanıyor.Geçerli simülasyon deneyinin sonuçlarına göre, ara sonuçların saklanmasını gerektirmiyor, bir saat döngüsünde çok sayıda çarpma işlemini tamamlayabiliyor. Geleneksel yöntemlerle karşılaştırıldığında enerji tasarrufu% 60 ~ 80'dir. Bu nedenle, mevcut güvenlik çipimiz IoT terminalleri tarafından iletilen bilgilerin güvenliğini sağlayabilir.
Bu yüzden herkes, geleceğin dijital kentinin ve geleceğin Nesnelerin İnterneti'nin herkese uygun, etkili ve yaşanabilir bir ortam sağlayabilecek güvenli bir dünya olması gerektiğine inanmalıdır.
Geleceğin dijital şehri için birçok hayal gücümüz var: 5G ağları var, sürücüsüz arabalar var, otomatik olarak ekspres teslimat yapan dronlar var ve şehrin her köşesini izleyebilen sürücüsüz arabalar ve insansız gemiler var. Bunlar şehrin temel ağından ayrılamazlar. Bugün akıllı sokak lambalarıyla bir şehrin sinir ağını kurduk Yarın bu sinir ağı gelecekteki figürler için daha fazla değer yaratacak ve daha iyi bir yaşam alanı yaratacak.
hepinize teşekkür ederim!
Yazar: Zhang Jin
Editör: Yuki, Ningyin
"Ben bir bilim adamıyım iScientist" in arka planındaki "Konuşma" yı yanıtlayın veya daha fazla bilim insanının konuşmasını görmek için menü çubuğundaki "Konuşma" yı tıklayın.
