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安全和安保

ITS 借助 5G 和边缘人工智能让智慧城市高速运转

5G边缘计算

我们都知道,自上世纪 60 年代美国联邦公路管理局开始研制 电子路线引导系统或 ERGS 起,智能交通系统 (ITS) 便走入了人们的视线。该系统车辆上、十字路口的硬件上,以及一些最早的中央 IT 计算系统上使用了一种双向设备,以分析气候和交通状况,然后为司机提供前往目的地的最佳路线。

五十多年过去了,ITS 现已成为智慧城市基础设施的中枢系统,提供交通管理、通勤公告、公共安全和无数其他的服务。研究人员甚至还在设计该套系统,使其原生支持车联网 (V2X) 通信,实现通过空中的无线电网 (RAN) 互联,以适应自动驾驶车辆的行驶要求。

当然,支持这些服务意味着现有的交通管理基础设施需要进行全面改革。例如,没有边缘人工智能,您就无法及时地分析动态交通流量以避免交通堵塞,但要运行边缘人工智能又需要充足的边缘计算能力。自动驾驶车辆需要 V2X 连接能力彼此沟通,以及与路边的交通管理系统通信,但没有极其可靠、低延迟的网络(例如 5G)便无法支持 V2X 通信。

传统的 ITS 在这两方面都不能提供支持。

“该平台必须能提供用于部署应用程序的无缝基础设施,要求在智慧城市的边缘或连接的高速公路环境下具备低延迟、高性能计算能力和高可靠性,”全球物联网和网络平台的领导者 Advantech全球联盟经理 Charo Sanchez 说。“我们这里所说的边缘是指远端边缘 — 高速公路或交通指示灯上安装的边缘设备 — 它们最接受于您能接触到的交通指挥人员、车辆或行人。”

Sanchez 补充说:“除了连接性以外,您还需要集成人工智能组件以提取和处理相关数据,并现场依靠这些数据采取行动。”

Smart RSU:在 ITS 边缘实现互联

为了帮助让 ITS 基础设施符合当今智能交通和智慧城市的要求,Advantech 与 Capgemini 和英特尔® 携手研制了 5G 智能路侧单元 (RSU)。

5G 智能 RSU 是一种多访问边缘计算 (MEC) 平台,它能部署为高度局部化、分散的节点,让 ITS 的远端边缘同时备人工智能和 5G 能力。该智能单元采用了基于英特尔技术的超融合 Advantech SKY-8000 服务器和 Capgemini ENSCONCE 框架而打造,让 ITS 工程师不必再从头构建那些复杂的边缘节点。

5G 智能 RSU 的另一个优势是它支持微服务部署、普通部署和交付的原生云环境。英特尔® Smart Edge Open 软件工具套件是一种提供了相关插件、集成方案和其他组件的开源开发套件,它能帮助 ITS 开发人员将物联网工作负载与 5G 无线基础设施相融合,从而让部署过程得以简化。

它甚至附带了参考实施,进一步加快互联边缘应用程序的部署和交付。

“英特尔的 Smart Edge Open 工具套件通过采用针对英特尔硬件优化的参考架构,帮助缩短上市时间及简化复杂的网络工作量,” Sanchez 解释说。“它还提供了用于集成常见的多访问边缘计算用例的基础开发工具。”

在此基础之上,5G 智能 RSU 让开发人员能够获得一系列附加工具和功能,用于下一代的 ITS 部署。在 2022 年 2 月/3 月举办的世界移动通信大会上,有三家合作伙伴展出了一款行人安全应用程序,它是借助集成在智能 RSU 软件堆栈内部的英特尔® OpenVINO 工具套件视觉计算 SDK 来构建的。在该款应用中,异常穿越马路的视频将由智能 RSU 上本地运行的人工智能算法进行分析,然后实时向附近的司机和行人发出警报,预防潜在交通事故的发生。

除此之外,几家合作伙伴还展示了连接在智能 RSU 上的所有传感器如何捕获信息,以用于创建信息镜像,从而帮助持续评估和改进当前的基础设施,并在全面投资前测试新技术。

智慧城市 ITS 的升级

道路就是智慧城市的主动脉,必须对其进行优化以保证城市中心的持续运转。所以,担负管理责任的 ITS 必须能够升级以支持像 5G 和边缘人工智能这样的技术 — 得益于全栈式合作伙伴关系和诸如 Smart Edge Open 的开发解决方案让我们实现了无缝过渡。

像 5G 智能 RSU 这样的超融合端点为构建智慧城市交通基础设施开辟了一条前进的道路,无论这样的基础设备是否已有数十年历史,还是已通过拼凑的网络和系统所组成的临时方案支持了 V2X 等功能。

“这个过程就是如何将所有功能整合到一个平台中,虚拟化路侧单元,并在标准 x86 硬件上运行,” Sanchez 说。“这简化了管理整个解决方案的方式,并为创新和功能提供了更多的空间来构建其他交通服务。将 Advantech 边缘服务器作为在 ITS 边缘的微型数据中心运行,这实现了对路侧单元的升级。”

 

本文由 insight.tech 的编辑副主管 Georganne Benesch 编辑

作者简介

Brandon is a long-time contributor to insight.tech going back to its days as Embedded Innovator, with more than a decade of high-tech journalism and media experience in previous roles as Editor-in-Chief of electronics engineering publication Embedded Computing Design, co-host of the Embedded Insiders podcast, and co-chair of live and virtual events such as Industrial IoT University at Sensors Expo and the IoT Device Security Conference. Brandon currently serves as marketing officer for electronic hardware standards organization, PICMG, where he helps evangelize the use of open standards-based technology. Brandon’s coverage focuses on artificial intelligence and machine learning, the Internet of Things, cybersecurity, embedded processors, edge computing, prototyping kits, and safety-critical systems, but extends to any topic of interest to the electronic design community. Drop him a line at techielew@gmail.com, DM him on Twitter @techielew, or connect with him on LinkedIn.

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