芝加哥從2014年開始投入建置感測裝置網路計畫Array of Things,截至去年底,已在多個街口的路燈桿上建置了50個感測器,收集城市環境資料,預計2018年底前要部署到500個。(圖片來源/芝加哥大學電算中心)

芝加哥市在2014年7月宣布,開發放置在街道上的感測裝置網路計畫Array of Things(AoT),經過3年的時間,計畫持續順利進行,截至去年底,已經在多個街口的路燈桿上建置了50個感測器,預計在2018年,完成在城市的每個街口,總共部署500個感測裝置,形成監控城市狀況的網路。

AoT計畫是要在城市中部署多個感測裝置,收集環境的資料,形成一個感測裝置網路,經過計算分析後,提供分析結果和數據到資料平臺上,且這些資訊不只是提供給芝加哥市政府,就連芝加哥城市的居民、科學家和相關制定決策的人都可以取得。

芝加哥市政府找來阿貢國家實驗室(Argonne National Laboratory)合作,一同設計了一系列的感測裝置模組(Package),嵌在建築物的側面和路燈桿上,收集環境的數據,像是收集二氧化氮、臭氧、二氧化硫、硫化氫等空氣品質資料,以及溫度、濕度和氣壓、震動和磁場等。

感測裝置收集到的數據,能夠讓科學家、政府機關人員,更了解城市正在發生的問題,像是淹水、空氣品質,甚至是居民慢性呼吸道的問題都能透過資料,來掌握最新的狀況。

芝加哥部署的感測裝置,是由多項環境感測器和運算裝置組合而成,具備開源、外觀美化,快速取代和彈性4種特質,感測器收集到的空氣、氣候和街道行為等數據,會先經由控制平臺處理,再公開在資料平臺上,提供政府、研究單位和一般民眾取用。

負責AoT計畫的阿貢國家實驗室資深資料科學家Charlie Catlett表示,AoT的部署提供更多的資料,讓科學家可以掌握問題的根源,也讓制定決策的政府機關人員,可以追蹤一些執政上非常具有挑戰的問題,AoT計畫使政府的政策、科學家的興趣和居民對城市的關注,產生良好的交集。

Charlie Catlett認為,城市並非只有單一面向,城市的環境與人民和生活方式習習相關,政府必須了解城市生活環境的各種構面,才能全盤制定出更好的策略。

他認為,AoT計畫大量在城市的街道中部署感測裝置,提供決策人員、科學家,甚至是市民更多的資料,來改善居住環境品質。

芝加哥市政府透過分析感測裝置資料,並整合居民平均壽命、呼吸道疾病、都市熱島效應、通勤時間和路線等資料,試圖以資料分析的結果,為芝加哥制定出更好決策。

收集城市環境的數據不只有利於都市規劃者、科學家,對一般居民也有非常大的幫助,Charlie Catlett舉例,若是家庭中的孩子患有呼吸道相關疾病,父母可以取得當天居住地附近的空氣品質資料,就能決定要讓孩子走路去上學,還是需要開車接送。

Charlie Catlett透露,目前政府正試圖用感測裝置收集的資料,了解空氣品質跟高速公路交通模式的關聯,或是和工廠工作排程的關係,這些數據對於都市和商業規劃都相當重要,也能增加交通的安全性。

另外,Charles Catlett也表示,AoT計畫在街道部署多個感測裝置,是要能夠更了解芝加哥城市的狀況,為了避免收集的數據,侵犯居民的隱私權,感測裝置鏡頭所拍攝的街道影像,會先在端點裝置上,經過初步的計算處理,只留下行人流量、交通車輛數和積水量等量化的數據,並不會儲存拍攝的街道影像。

芝加哥市資訊長Brenna Berman也認為,因為有感測裝置收集的資料,可以讓政府機關更了解城市的狀況,舉例來說,政府能夠有方法去了解道路的狀況,知道哪些道路正在積水,也更能掌握每天行人和車輛交通的特定模式(Pattern)。

芝加哥市政府將AoT計畫收集到的資料,開放在芝加哥大學開發的資料平臺Plenario上,提供給大家使用,並鼓勵開發社群和居民,一同開發出新的應用,這個平臺存放了多種領域的資料,像是醫療、教育、交通和公共設施等資訊,讓大家自由存取芝加哥的資料,使用者可以選擇在地圖上選擇一個區域和時間區間,系統就能顯示符合條件的資料集。

Brenna Berman表示,透過開放的機制,她看見,許多社群、學校會嘗試著用平臺上的資料,創造一些創新的應用,甚至是居民也會透過公開的數據,來了解自己居住地附近的環境狀況,城市環境的資料不只能提成為政府機關決策的參考,還能讓民眾更了解自己的居住環境。

Brenna Berman補充,AoT計畫最大的價值在於,真正落實了科學在城市和社會中,可以跟社群一同合作,一起找出問題並試圖用更有效的方式解決,真正感受到芝加哥城市的每一個人,都盡力地想為自己的城市,創造更好的生活環境。

芝加哥在街燈感測裝置中建置了可偵測空氣、化學和光線的感測器及攝影鏡頭,來監控各種環境資料包括氣溫、濕度、二氧化氮濃度及空氣震動等。(圖片來源/Charlie Catlett)

參與這項AoT計畫的芝加哥大學,也建立了一個資料平臺Plenario,將路燈感測器蒐集到的資料,都能自動同步到這個平臺上公開,讓市民瀏覽,還釋出API方便企業存取。(圖片來源/芝加哥大學)


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