一、智能城市的基本传感技术
感知是智能城市建设的基础,通过感知城市中的信息为市民和城市管理者提供服务是最终目标,因此,对人和与人相关的物(如汽车、环境)的感知是智能城市的主要方向。我们将智能城市中感知的方式按技术来源分为五类:标识感知、遥感、通信感知、摄像头感知、其他类型的传感器感知。
(一)标识感知
智能城市的主要感知对象是人和物,特别需要感知人和物是如何在城市中流动的,这就需要对人和物建立标识以进行区分和识别。在智能城市的理念被提出之前,为了城市中各运营部门自身业务开展的需要,标识技术已经被广泛应用在城市的各个角落,比如超市里所有的商品,人们持有的银行卡、公交卡,等等。从技术实现方式来看,标识技术包括条码、二维码、电子标签、磁卡等,这些标识技术分别具有各自独特的特性,城市中的实际系统根据应用的需要选择不同的技术来标识对象。
1.条码
条码是由宽窄不同的黑条纹与白条纹组成的图案,通常被印刷在商品的包装上,方便产品的生产、销售单位用识读器快速高效地统计、管理产品或商品的流动情况。条码最初于19世纪20年代诞生于美国,经过若干次改进和发展,成为现在的条码技术。从20世纪70年代开始,条码被广泛应用于商品标识、图书管理、物流、医疗等各个领域,全球每天扫描条码的次数已达到数十亿次的级别,产生了海量的信息。
条码通过宽窄条纹来描述商品或目标物品(如快递单)的标识,首先根据通用的规范或应用单位自定义的规则对目标物品给出标识编码规则,通过编码规则生产一串数字或字母,再将数字或字母转化为二进制的0和1,这样就可以用连续的黑白条纹来描述了。常见的条码采用宽的黑条纹或白条纹代表1,窄的黑条纹或白条纹代表0。不同宽窄的黑白条纹间隔排列,既可以表达连续的1或连续的0,也可以表达1和0轮流出现的所有情况,且黑白条纹总是间隔出现有利于识读器读取的健壮性。
印刷在商品或物品上的条码需要用专门的识读器来进行读取,其工作原理是基于黑白条纹对光的反射特性不同,黑色吸收各种波长的光,白色反射各种波长的光。当识读器的光源产生的光照射在条码上时,通过识读器的光电转换器件读取到光的反射情况,即可被识别出0、1的序列,再通过教研和译码等步骤,即可解码出人可阅读的编码信息,并通过计算机和网络存储到系统中。目前识读器的技术已经非常成熟,成本低廉,因此条码技术在商品、物品标识领域得到广泛的应用。
条码技术的主要优点是系统实施成本非常低,条码本身只需要通过印刷技术印制在产品的包装上。由于产品包装上本身就要印制商品信息和图案等内容,因此附带印刷条码使得条码的印刷成本几乎为零。条码的识读器由于技术成熟,现在的市场售价一般在100元左右,为应用单位带来的成本很低,且识读功能稳定,因此条码技术的应用范围很广。条码技术主要有两个方面的不足:①条码技术能容纳的信息量较小,在几十个字节左右,只能表达物品的基本编号,当需要描述更多信息时容量不足,因此人们后续发明了二维码来标识更多的信息;②条码的识读要求距离比较近,且有对准要求,这就使得条码的应用必须由人工参与操作,不能自动化大规模地进行识读,进而限制了条码的应用领域。
2.二维码
二维码用特定的几何图形在二维平面上绘制出黑白相交的图案,通过黑白图案相交的不同来实现对二进制信息的编码和表达。目前二维码已广泛应用于互联网信息获取与转递、广告信息发布、电子商务、促销、支付等领域,具有比条码更广阔的应用前景。二维码的研究与设计起始于20世纪80年代,随着互联网的快速崛起而得到广泛应用。二维码能表达的信息量远远超过条码,且随着智能手机的普及而无须使用专门的识读器硬件,因此近年来得到了快速发展和广泛应用。
条码利用宽窄黑白条在一维方向上表达信息,而二维码是在条码基础上的扩展,从一维扩展到二维,可以在水平和垂直两个方向上都绘制黑白图案,用黑色的点表示1,用白色的点表示0,将所有的黑白点组织在一个正方形的范围内,因此二维码可以表达的二进制位置更多,信息描述能力是条码的近百倍。同时,二维码在正方形区域的三个角部具有定位标志,可以使识读器在没有严格对准二维码的情况下仍然能够正常读取二维码中所描述的信息。
二维码利用光学原理进行识读,充分借助了信息技术发展带来的优势。除了专门的二维码识读设备之外,也可以使用带摄像头并安装了相应软件的智能手机识读、译码、处理和传输二维码,这极大地扩展了二维码的应用领域,提升了二维码的普及速度。我们可用智能手机等识读设备对准二维码拍摄图像,但拍摄距离和对正的约束要求比条码宽松。拍摄得到图像后,通过软件识别二维码中的三个定位标志即可自动找到二维码的位置,并将二维码图像旋转到正确的识读角度,然后通过分析二维码中的黑白点位置,即可解码出相应的0、1序列,并通过校验、解码等操作,得到人可阅读的信息记录,再结合互联网服务将更丰富的信息呈现在智能手机等识读器的屏幕上,为用户提供阅读、确认、下单等服务。
二维码通过印刷技术印制在物品包装上或者以图片的形式展示在互联网的页面上,因此与条码一样实施成本几乎为零。在识读器方面,由于信息技术和电子产业的迅猛发展,即使是并非为二维码识读而设计的具有显示、处理、联网和通信等多种功能的智能手机,其价格也可以控制在千元以内,且由于大部分消费者都拥有自己的手机,二维码识读设备的部署成本也非常低。二维码几乎可以应用于条码的所有应用领域,但是由于条码的应用系统已经部署了很长时间,整个系统的升级和替代还需要较为漫长的时间。事实上,二维码凭借信息容量大、识读设备直接与普通消费者对接的优势,已经从条码的限制中突围,广泛应用在电子商务、购物、互联网+应用、产品溯源、广告投放、证件管理、信息传输与下载、定位等应用中。二维码虽然比条码的信息容量更大,使用更便捷,但也存在一些不足:①受限于摄像头清晰度和识别设备的处理能力,二维码的识读距离还不够远,一般在30cm以内,无法满足远距离识读的需求;②很多二维码中的信息都包含网络链接,通过链接来容纳更多的信息和服务,因此二维码在应用中对网络基础设施的要求比较高。
3.电子标签
电子标签通过芯片和电子技术将信息保存在芯片内部,然后用专门的电子识读器通过发射无线电波与电子标签进行通信,读取标签中所保存的标识信息,实现对目标物品的标识。电子标签技术起源于英国,最早用作军事用途,从20世纪60年代开始进入民用领域,当前在高价值物资管理、食品溯源、门禁管理、药品管理、生产控制和管理等领域得到了较为广泛的应用。
电子标签是一大类技术的统称,根据无线电通信的频率可以分为低频电子标签、高频电子标签,根据标签是否自带电池可以分为无源电子标签、有源电子标签。电子标签的工作原理是电子标签内部的芯片保存有特定的标识信息,当电子标签处于识读器无线电波的工作范围内时,识读器通过电磁波发出查询、读取标签信息的命令,电子标签得到命令后侦听是否有其他标签也在周围,如果发生冲突则延迟一定的时间再给予相应应答以避免电磁波信号冲突,如果没有冲突则向识读器返回自身的标识信息,从而完成标识信息的读取流程。在上述过程中,有源标签利用自己电池中存储的能量进行通信;而无源标签则利用识读器发来的无线电波作为能量来源,在很短的时间内将标识信息所收集到的能量发送出去。低频电子标签收集能量的方式是电磁感应耦合,同时工作频率较低,比如125kHz、13.56MHz;而高频电子标签收集能量的方式是后向散射耦合,工作频率一般为915MHz左右。
电子标签的核心组成部分包括芯片、天线、封装。芯片是电子标签的核心,芯片中设计有信息存储区域,标识信息就存储在芯片中。同时,芯片中还包含逻辑处理部件和计算部件,能完成标签读取相关的各种功能。天线是电子标签发射信号所必需的部件,同时也是无源电子标签收集电磁波能量的装置,天线的大小从根本上决定了通信距离的长短和能量收集能力的强弱。因此虽然芯片本身可以很小,现在已经可以做到1mm2以内,但是天线必须具有一定的尺寸,通常实际的电子标签天线占据的面积在4~25cm2。电子标签的芯片和天线都属于电子器件的范畴,在实际应用中还需要为电子标签提供一定的封装形式以便于使用,比如封装到不干胶贴纸中可以方便图书管理员将标签直接贴在图书中,又如封装到塑料中成为门禁卡、公交卡、停车卡等。
相比于条码和二维码几乎为零的制造成本,电子标签具有一定的应用成本,因为其具有非接触、远距离读取的能力,在需要远距离或非接触读取的应用场景中具有广泛的需求。比如在高速公路的速通卡应用中,电子标签可以免去人工收费的环节,提高了公路通行效率,同时可监控高速公路车流状态。电子标签在智能城市中推广应用的主要问题是部署成本还比较高。无源电子标签本身具有2~5元的制造成本,有源电子标签的成本在20~30元,因此当前电子标签主要应用在500元以上的高价值物品或重要物品的标识领域,比如高档电子产品、枪支印章等。随着电子标签成本的降低,其应用范围有望进一步扩大。有源电子标签需要电池供电,最长的有源电子标签供电时间为2年左右,安装电池使得标签的尺寸变大、成本变高。无源电子标签虽然尺寸小、成本低、可长期工作,但识读距离则还不够远,最远也只能达到7m左右,在库存盘点、物流管理等领域的应用受到限制。此外,电子标签在安全等方面还有待进一步研究和改善。电子标签的非接触读取的特点为非法信息窃取者提供了信息访问渠道,为电子标签的安全性带来隐患。相较而言,条码和二维码通过光学原理识读,只要遮挡住就可以保障信息安全。
4.其他标识技术
除了上述三种标识技术以外,智能城市中还存在一些其他的标识感知方式。比如很多银行卡和会员卡等采用磁卡技术,通过将信息保存在磁条中来标识记录,并采用特殊的磁卡识读设备读取磁卡中的信息。磁卡技术由于诞生较早,已在银行卡等领域得到了广泛应用。未来电子标签技术将代替磁卡,从而使得卡中包含的信息更加丰富,保密安全效果更好,但是其替代过程将是缓慢的、渐进的。在餐饮等领域,还可通过在卡片上打孔的方式来标识0、1序列,识读器发射光线。有孔的地方让光线透过,则被识读为1,没有孔的位置遮挡光线,则被识读为0。该方式也具有信息标识的能力,通过专门的识读器可以读取信息,在历史发展过程中也已经在很多领域得到了应用。
此外,还有通过其他传感器直接识读人的独有特征的标识传感方式。指纹识别技术已经逐步走向成熟,已经应用在海关出入境管理、学校企业打卡记录等方面,但由于部分人群的指纹不够清晰或者录入异常,指纹识别装置在应用中还存在一些困难,需要人工处理识别。虹膜识别、人脸识别、步态识别等技术也在逐渐成熟中,已经在一些特定的应用场景中开展了一些试点应用,但是大规模应用还存在技术难点。
(二)遥感
遥感是利用卫星、飞机等运载工具,使用遥感器从高空获取地面对电磁波的反射、辐射和散射情况,从而感知地面总体面貌的技术。遥感所使用的电磁波波段主要包括紫外线、可见光、红外线和微波。地面不同属性的物体(如草地、建筑物、水源、土壤、气象等)对电磁波的响应特性不同,因此可以通过遥感所获得的图像进行分析、处理,标识出具有不同属性的目标区域。这些遥感数据可以帮助智能城市的管理者了解和掌握所管辖的城市区域的总体情况,并通过不同时期遥感图像的对比研究,掌握城市发展变化的情况,了解城市发展态势,同时也为智能城市进一步发展规划的制定提供依据。
遥感可以利用一切运载工具从高空进行远距离感知,在实际应用中一般可以通过卫星、探空气球、飞机、无人机等进行探测。遥感技术在智能城市领域应用的主要技术特征包括遥感影像的分辨率、遥感影像的获取周期。
我国已经向社会开放的卫星遥感影像的精度约为5m,更高分辨率的影像受制于卫星技术和高分辨率遥感器技术以及国家遥感数据保密要求,还未能向社会开放和提供服务。卫星遥感影像的获取周期取决于卫星的轨道以及所需遥感区域的天气状况,一般经1~6天可以对同一目标区域进行第二次遥感。国外的遥感卫星商业应用更为积极,比如美国的Planet Labs公司在2014年发布了商业卫星遥感数据服务。该系统由71个名为Doves的微型高清影像遥感卫星组成,可以提供全球范围内任何区域的3~5m分辨率的遥感影像数据服务。
由于卫星运转轨道在数百千米高空,距离地面距离较远,因此,为了提高遥感影像分辨率和数据获取频率,可以用其他航空飞行器来获取数据。通过在探空气球上搭载高分辨率遥感器,将探空气球或驻空飞艇放飞到距离地面10~30km的平流层。在该高度,探空气球可长期准静止悬停,可以采集到分辨率和频率更高的遥感影像。
在10km以下更低的航空高度,可以在飞机上搭载遥感器进行遥感探测。但由于飞机的飞行成本较高,在科技发展的今天,已经更多地采用无人飞机进行航空探测。
当前单架无人机的市场售价在50万元左右,飞行高度在距地面1000m左右,可以在一天内探测200km2左右的地面区域,由1~2名工作人员即可完成放飞和回收操作,不需要专门的起降场地。可以根据事先的遥感规划,利用GPS在指定区域巡航探测,遥感影像分辨率可以达到0.1m左右,并有能力在一小时内取回数据,从而支持智能城市中的应急决策需求。除此以外,四旋翼飞行器在近几年也快速兴起,通过搭载高清传感器,可以比无人机具有更高的响应速度,更容易操作和使用,设备单价更低。但四旋翼飞行器受能量限制,一般滞空飞行时间较短。
从卫星到无人机的各个层面的遥感技术可以为智能城市的建设和管理提供强有力的数据支撑。卫星遥感数据在智能城市建设规划、污染治理等方面发挥着重要作用,比如北京市房山区长阳镇的智慧城市试点就通过与中科院遥感地球所国家遥感应用工程技术研究中心进行合作,将遥感技术应用在智慧社区等新型城镇化建设中。航空层面的遥感数据可以为智能城市提供更加实时和应急的服务,比如一些研究单位已经在研究通过遥感影像分析,实时计算并分析获得整个城市的实时交通流量和拥堵状态等信息,从而为城市的道路交通参与者提供更加准确、即时的交通信息服务。
(三)通信感知
当前移动通信技术已经广泛应用于人类的生产生活中,我国手机用户数在2014年已经达到13亿部,也就是几乎每人都有一部手机。手机在为用户提供通信服务的同时,也为智能城市提供了人群位置的重要数据,对智能城市的智能化管理具有非常重要的作用。
用于定位的移动通信装置有GPS定位、基站定位、Wi-Fi定位几种方式。大部分手机内置GPS模块,在用户使用相关应用(如导航应用)并开启GPS功能的同时,也向导航应用的服务提供商报告了自身的位置信息。服务提供商通过汇集海量用户的位置信息,运用大数据分析技术,就可以得出智能城市的交通流量、拥堵情况、人群迁移状态等有意义的结果,并且这些信息都是动态的、实时的。
但是并非所有用户都开启GPS功能,而且GPS只能在室外的开阔区域进行定位。基站定位可以弥补GPS定位的缺陷,可以全天候地对所有移动通信设备进行定位,因为一旦移动通信设备要进行通信,必须与遍布整个城市的成千上百个通信基站中的某一个建立通信连接,而运营商事先已知晓基站位置,因此与某个基站进行通信连接就意味着这个移动通信设备在基站附近,也就意味着使用该通信设备的人在相应位置。这个定位方法还比较粗略,根据基站分布的密度该方法的定位精度在500~2000m,只能获得城市中人的大致位置。进一步地,可以通过测量移动通信设备与不同基站通信延时的差别,估算通信设备与不同基站距离的差异,从而利用三角几何公式更加准确地定位结果,有可能把定位精度控制到50m左右。基站定位并不要求移动通信设备开启定位功能,只要设备处于通信或待机状态即可。移动通信设备若放置于室内,也同样可以进行定位。我国的移动通信公司一般都在地方政府管辖范围内,智能城市的建设可以充分利用移动运营商的定位信息为智能城市中的交通管理、公共事件应急处理、商业和经济建设提供决策支持。
同时,移动运营商、大型企事业单位和无线热点供应商在城市中铺设Wi-Fi热点,为用户提供Wi-Fi网络接入服务。Wi-Fi热点和移动基站的基本工作原理类似,也可以在提供网络接入服务的同时进行定位,而且Wi-Fi热点一般部署在建筑物、室内以及人员密集区域。Wi-Fi的通信距离相对较短,一般在100m以内,因此利用Wi-Fi的定位功能可以将定位精度提高到10m左右,且能对建筑物内部的位置进行定位,包括移动通信设备所在的楼层、房间等。这对智能城市中大型商场、酒店、超市等公共区域的管理和服务而言有很高的价值。
在智能城市中,移动通信设备的位置在很大程度上等同于移动通信设备的拥有者的位置。因此,通信感知所得到的位置信息对于智能城市的管理具有非常重要的价值,通过对人群密度、流动规律的分析,可以在智能交通等多个领域开展智能化管理和服务。在智能交通中,根据对人群密度和流动规律的分析,可以合理安排交通运力,调度交通指挥能力,提高智能城市的运转效率。在城市大型公共设施(如机场、火车站、大型商场、影院等)管理中,或者在城市大型活动(如大型演出、运动会、音乐节等)过程中,人群定位技术也可以帮助城市管理者观察和掌握人群流动的实时状况,对人群聚集的危险等级进行预判,协助管理部门及时启动应急预案,以应对公共安全事件。此外,根据人群的聚集、运动规律,还可以帮助城市的管理者和商业机构判断商机(包括商场、超市、餐厅的选址,户外广告的投放力度,以及市场价值计算等),使得城市的运营更加精准,从而实现城市社会效益和经济效益的双丰收。
移动通信设备通过定位技术可以为智能城市提供有力的支撑,除此之外,通信本身也对智能城市的建设具有重要意义。通过城市人群之间的通话时长分析以及通信频率、通信关系等海量数据的分析,结合大数据分析技术和“互联网+”应用模式,可以在宏观上把握城市发展的态势,规划城市之间的交通、能源、网络等基础设施建设,并为城市人群提供其他服务。
(四)摄像头感知
由于摄像头拍摄的图像具有直观、信息丰富的特点,在城市安全管理、交通管理的需求牵引下,近十年来,国内各大、中、小型城市中均已安装布设了海量的摄像头。通过摄像头感知城市运转的脉搏,保障城市运转的安全,已是大势所趋。
早期的监控摄像头是模拟摄像头,最初分辨率只有300dpi左右,摄像头的清晰度不高,布设基建成本高。随着技术的提升和网络基础设施的完善,当前高清摄像头已经在监控领域不断普及,视频采集录制的分辨率已经达到1920dpi×1080dpi,并且利用有源以太网(power over Ethernet, PoE)技术可以直接通过以太网线缆给摄像头供电,节省了布线和架设施工的成本。未来5年,监控摄像头设备的技术发展趋势会向超高清(4096dpi×2160dpi)演变,帧率有望从30fps提高到60fps,并且具有视频分析功能的智能摄像头将逐渐成为主流趋势。这其中的发展趋势主要有两个:提高图像的质量,提高图像传感设备自身的智能水平。
虽然现在高清摄像头的清晰度已经达到1920dpi×1080dpi,但图像的清晰度还是不能达到人眼正常视力分辨的水平。也就是说,摄像头还比不上人眼。但随着摄像头清晰度的提高,视频数据量将翻倍增长,城市监控的摄像头数量也在不断增长,这无疑对数据的传输带宽和存储容量提出了更高的要求,将进一步推动视频压缩技术的研究。从1992年制定的MPEG-1标准发展到2013年制定的HEVC标准,视频压缩效率已经提高了近10倍,进一步提高压缩效率的研究工作仍在继续开展中。除了提高压缩效率,提高图像清晰度的努力还体现在摄像头对夜晚、雨雾天气等外部环境异常的适应能力上,目前大部分摄像头已配备红外光源和低亮度图像处理功能,这在一定程度上解决了对夜晚监控图像的适应能力。此外,摄像头对雨、雾等异常环境的处理算法也已经取得较好的研究结果,并逐渐应用到商用产品中,后续将会不断提高图像处理性能,使摄像头在各种环境中都能采集到清晰的图像。不久的将来,摄像头清晰度将超过人眼的分辨能力。
摄像头另一个重要的发展方向就是智能化。由于城市中监控摄像头的数量很多,实际应用中没有足够的人力观看摄像头数据,遇到特定的需求时也很难高效地从海量视频数据中找到相应的视频片段。因此对监控摄像头所拍摄的图像进行智能分析具有非常强烈的需求,但是受限于视频分析的技术难度,现有的摄像头还不能有效地满足应用的需求。智能城市对摄像头智能分析的典型应用需求包括车牌识别、车辆检测与计数、行人检测、人脸检测与识别、异常物体检测、异常事件检测、对同一目标的多摄像头关联追踪、视频语义挖掘与查找等。以上功能的实现尚面临两方面问题:一方面是相关研究需要取得进展,另一方面是需要探索上述分析功能的实现方式。
要实现视频分析功能,一种方法是建立云分析中心,通过聚集强大的计算服务器,在云计算中心对视频数据进行分析,得出分析结果。该方法便于将现在仍然处于研究阶段的视频分析算法部署到系统中,可以在现有的条件下快速部署视频分析能力,提升已有监控系统的智能化水平。但是由于城市中的监控摄像头数量巨大,数据量具有海量特征,该方法给云中心的计算能力带来了很大的挑战。即使世界上最大的亚马逊云计算中心的服务器数量也不过15万台左右(2013年数据),面对一个大型城市动辄几十万台的监控摄像头,其计算能力也是力不从心的。因此,摄像头本身具有智能分析的能力已是大势所趋。
目前市场上已经出现了一些智能摄像头产品,具有简单的运动侦测和特定目标发现的功能,从而在目标区域没有活动或没有发现特定目标时,视频并不被记录或不被上传到监控中心。这样不但极大地缓解了视频的存储需求和带宽需求,而且通过摄像头所感知到的视频包含了一些高层语义信息(如事件发生的时间、目标物体的位置、运动轨迹等),从而为后续的视频语义理解以及目标物体和目标事件检索查找提供了基础。逐渐随着应用需求的牵引,未来会出现越来越多具有智能处理能力的监控摄像头设备。目前我国在这方面的研究和应用水平同国际先进水平基本同步。在国内研究界和智能城市应用部门的共同努力下,我国的智能监控传感设备将建立完整的产业链,并在国际上处于领先水平。
(五)其他类型的传感器感知
除了上述四类主要的感知方式以外,智能城市中还存在很多其他传感器和感知方法,但是每一种感知方法都有其特殊的特点和应用模式。
比如随着我国大气污染状况逐渐严重,大气污染程度受到了城市管理者和公众的高度关注。大气污染的各类指标,如PM2.5、PM10等,需要由环保部门借助布设在城市不同位置的传感器按照采集规范得到。这些气象、空气质量传感器采集城市的空气质量、温度、湿度、风力、噪声等指标,为城市治理和市民生活提供支持和服务。环保部门在河流、湖泊、土壤、地下水等位置也布设了传感器,采集有关城市的各种信息,每一种传感器都和具体要感知的物理特性有关。
在智能交通中,除了前文提到的标识感知等方法,交通管理部门还根据自身业务的需要布设了其他传感器,比如通过埋设在公路下面的磁传感器可以感应到是否有车辆在公路上的通过,还可以检测出所通过的车辆大小等信息,并进一步根据通过车辆的计数结果来得出公路上车流量的大小。再比如一些高速公路收费站安装有地磅秤,用于检测货车的载重量,这实际上是一种压力传感器,通过对车辆重量的感知检测超载车辆,保障公路安全。
在城市的地铁站、火车站、机场、体育场馆等地点,出于公共安全的需要,也会布设危险品检测感知设备,通过磁场和X射线等方式探测通过人员是否携带了爆炸物、易燃物和刀具等危险品,保障城市的安全。
此外,还可通过埋设在周边山区和河流中的传感器来探测是否存在山体滑坡、洪涝等地质灾害。比如2014年江苏省无锡市在惠山、新区等易涝区域布设了降水量和水位检测传感器,对城市的洪涝灾害实现智能预警,为突发性洪涝灾害的科学决策提供支持。
城市的供水公司还会在水厂和城市主要供水管线中布设水质检测传感器,保障城市供水水质,避免水体污染造成的大规模公共卫生安全事件。而且随着传感技术的成熟,市民也会在家里安装水质检测和空气质量检测的传感器。这些数据如果聚集到网络数据中心,也是城市安全的重要数据支撑。