邵炷荣，HMI交互设计师，

就职于深圳小马立行科技有限公司，

曾负责长安欧尚，一汽红旗h5，一汽奔腾T77、T99等多款车型中控HMI设计

多屏联动、智能表面、自动驾驶、新材料、情感引擎正在迅速普及到中高端豪华电动车型中，智能座舱的下一个十年，更多数字化技术将会完美融入到智能座舱中，智能座舱也势会以更全新的形式呈现出来！

01：从被动到主动的交互模式

真实驾驶场景中，驾驶者视线与双手被驾驶任务占据，但驾驶员拥有与外界交互的需求，在人车交互体系中，驾驶员的核心注意力一定是被“开车”这件事占据的。所以，驾驶人员和车机系统进行“沉浸式”的交互短时间内并不现实。
除了注意力这种无形的交互限制外，驾驶人员的双手和视线两个重要的交互通道也被占用了。驾驶员可以偶尔单手操作，但可交互的距离被限制在了臂长范围内，同时，由于路面可能会颠簸、单手操作时的肘部是悬空的，这些都会导致操控的精准度下降。

而另一方面，驾驶员的视线无法离开路面超过3秒，尤其是在高速驾驶的场景下，1秒钟内汽车的移动距离最高可达30多米，眨眼间，可能就会造成惨剧。

但是，人们其实很难在驾驶过程中老老实实的，双手握好方向盘，视线紧盯路面，别的什么都不做。通过我们的调研发现，用户在开车时，会做很多事情，比如看看路况、听听音乐、和朋友聊聊天，甚至下班的路上顺便定个外卖，到家刚好能吃上。

在这个数字化的智能时代，我们不可能让驾驶人员一坐进车里就突然断掉与外界的一切沟通，不去处理任何生活和工作的相关信息，只做开车这一件事。

结合前面说的驾驶场景下的交互特点，就会发现被动式交互是不适合在车内使用的。

用户需要发起和推进每一个节点，这样会导致视线需要频繁从路面上移开，不仅带来不安全的隐患，整个过程也是非常低效的。

于是我们设想，人与车的交互可不可以打破这种由人来发起再逐层深入的方式？汽车能不能在我需要的时候主动的把对应的服务放到我面前，而不再需要我在开车时手忙脚乱的去找。这样美好的体验设想，我们把它称为“主动式交互”。

那么什么是主动式交互呢？不同于被动式交互由人来发起，主动式交互以机器为起点，主动输出执行结果或建议给使用者，其次，机器可以自己主动的从外界输入信息然后进行决策判断，不再需要人来输入指令。随着智能化，自动化，电子化的趋势发展，车舱交互目标方向都为之动态变化。

智能化：随着技术，硬件和成本的发展，车里会越来越智能，智能化对交互方式影响是机器会增加担任主动输入的能力，所以随着车越来越智能化，车主在输入方面投入加少，效率更快。

自动化：随着自动驾驶的技术越来越成熟和普及，车主会逐渐释放注意力资源和手眼，可以更多投入车舱更多的娱乐操作当中。也会导致在输入输出反馈中更好利用视觉反馈。

电子化：去掉实体控件，科技感，简化内饰，降低成本，变成一种趋势。但是无论是触摸屏还是语音，都没有办法完美取代实体控件交互。然而，趋势仍然是站在触摸屏这边的。所以这也导致在车舱里交互的变化。

我们把车舱交互阶段抽象归纳为3个阶段进程，用户主动式交互---机器建议式交互---机器主动式交互。我们目前处于用户主动式交互到机器建议式交互到过渡期。而我们能推理出用户输入，机器输出/反馈和场景信息采集在这3个阶段进程里的趋势。

所以我们在规划未来的多模交互时，要增加对机器输出/反馈界面的重视，逐渐降低对用户输入的投入，重视场景信息采集，让机器承担更多主动输入输出的角色，从而真正解放用户的思考，达到自然交互的目的。
主动式交互的车机系统，应该做到精准与无感知的主动输入

主动输入的体验目标有两个，精准度和无感知。如果一开始机器对外界的感知就不精准，判断出错，那么机器的主动输出很有可能不是用户需要的，所以我们要确保精准。另一方面，机器的主动输入过程也不能干扰用户，那最好的方式就是让用户感知不到，也就是无感知交互。

我们把车和人感知世界的方式做比较，人有感官，可以通过看和听来感知周围的环境。同样的，我们通过在车内搭建一套硬件传感系统作为车的感官，借助AI的识别技术，让汽车也具备和人类似的听、说、看的能力。

主动式交互的车机系统，应该做到简洁高效的主动输出

说完了主动输入，我们再来看看主动输出；输出是机器主动和人进行沟通的重要环节，在驾驶这个特殊的场景下，机器的主动输出要尤为注重减少驾驶干扰和提升传达效率。

主动式交互能有效减少用户视线转移次数，提升安全性，主动式交互能省去记忆和寻找功能入口的麻烦，提高效率，无人车时代的“主动式交互”将由车内拓展到车外。

人工智能技术使得机器的自主性越来越强，机器会变得越来越智能，随之交互也会变得越来越主动。那么，在更加智能的无人驾驶时代，汽车又会怎样的“主动”的和人类交互呢？

事实上，在无人驾驶的时代，车不仅要和车内用户交流，还要主动的和车外行人、道路上行驶的其他车辆进行交互。而车和外部环境的沟通方式，由于距离和噪声的影响，也会有很大不同。

当我们走向车辆，汽车会通过传感器或人脸识别等技术来以语音、灯光、全息影像、车外屏等形式来给我们来打招呼。同时，会对我们进行全面识别，以确定我们是否携带行李和儿童，从而为我们提供行李搬运机器人，并为我们打开车门，安排适合我们乘坐人数的座椅配置方案。

02：从按键-语音-到多模态交互进阶

语音成为多模态融合的主流交互方式

随着科技发展和车主的期望，车内外的信息和功能越来越多，作为HMI设计师的任务就是让车主减少注意力资源占用，减少驾驶分神，所以交互方式由此产生阶段性变化：物理旋钮/按键——数字触屏——语音控制——多模态交互。

车内信息和功能随着越来越多，物理旋钮/按键的交互方式已经满足不了内容的扩展，数字界面由此在车内出现。但是当网联化后，娱乐信息成为了车内一大内容，数字界面的弊端也逐渐暴露出来了。界面层级导致操作效率的下降，而数字组件控件虽然解决了空间，成本，扩展迭代的问题，但是同时也缺失了物理旋钮/按键原本的触感反馈，易定位性及效率精细操作等优势，一定程度上影响到驾驶安全。

而此刻语音的出现，可以有效的提高操作效率，减少车主视线移开路面的时长，提高了驾驶安全。那么语音交互就是最终的理想形态了吗？答案是否定的，功能不可见性/输入输出效率低/识别正确率/意图理解/勿扰性等等弊端导致语音交互并不能解决所有问题。而近几年多模态交互方式概念的提出并应用，试图改善这些问题。

我个人觉得车舱交互的未来一定是以语音为主的多模态交互方式，从车辆、环境、驾驶员状态等全面的感知、融合、决策、交互。丰富多模的输入，语音作为主交互模式，其余模态作为辅助与增强作用。语音又是人工智能的先锋，也是最先落地的技术，当前还有很大的提升空间。

区别于以往的交互方式，语音交互在输入和输出方式上发生了质的变化，语音可以解放人们的双手和双眼，降低驾驶场景的操作风险，提高安全度。但目前语音交互仍不够自然，会受诸多条件限制，例如需要在安静环境下，先唤醒然后发出指令，使用普通话交流等，这些并不符合人们日常对话的习惯。

未来，随着语音技术的不断完善，语音交互的自然度将进一步提升，并愈加趋向人类自然对话的体验。

1 语音交互将从机械的单轮对话进阶到更流畅的多轮对话

2 合成语音更自然、真实，接近真人水平

3 语音交互具备听觉选择能力，提升多人对话体验 

4 语音交互将支持多种方言，并针对细分群体进行差异化设计

5 语音具备人设，情感，智能

目前，语音形象的人设的设计和表达主要聚焦在语音（如音色，语气语调等）和语言层面（如表达方式），并且通常局限在部分场景，部分话术上，缺少一致性和全局感。

未来，语音形象人设的设计和表达将以多维度整体设计的理念解决全局感弱的问题：从语音，产品外观，虚拟形象等维度进行整体的设计，甚至聘用编剧设计具有统一形象特点的话术，利用混合现实，全息投影等技术将人设具象化，以让用户在不同场景下均感受语音助手一致，明显的人设特征。打造用户喜爱的人设也将成为企业在市场竞争中形成差异化，吸引更多用户的重要方式。

6 语音开始拥有情感判断和反馈智能

未来，情感计算技术的提升以及硬件的升级将赋予语音助手在视，听方面更强的情感识别能力；同时智能体对于人类思维理解，情景理解能力将更加完善，其情感交互能力将更智能，更体贴。

在情感识别的基础上，语音助手开始具备对情感的应对能力。通过合理借鉴人对于情感的应对策略，语音助手将从硬件层面（光效，肢体动作），VUI层面（如音乐，音效，话术），GUI层面（表情，颜色）等给出立体的情感反馈。智能体在人机交互过程中将体现出更多“情感智能”，带来更人性化的交互体验。

从语音交互到多模态交互

人脸交互利用人自身固有特征进行交互，具有自然，方便，快捷等特点；伴随计算机视觉技术发展，深度学习算法的不断突破，用于身份验证的人脸检测和识别技术已经成熟，被广泛应用于个人和公共场景的身份验证，并会继续扩大应用落地场景。

未来，车里还可以准确地识别人脸更多细节信息，如表情，微表情，精神状态（是否疲劳，是否专注），视线注意等，以判断人的情绪，疲劳状态，专注度等，并在情感互动，疲劳驾驶预警，专注力监测与应对等场景发挥作用。

图片来源：汽车HMI公众号

随着摄像头技术和深度学习算法的不断进步，空中手势交互的种类和自由度在不断提升，从二维静态，近距离手势扩展到三维动态，远距离手势，手势交互自然，高效的优势被进一步凸显出来。随着国内外科企业在手势识别领域的纷纷布局，空中手势交互将有望成为实现多模态交互的标配。

基于眼动侦测的多模态交互能够更加优化交互控制、拓展信息服务。Nuance在CES 2019展出的眼动侦测+语音识别设计概念，使驾驶员可以对车内外的环境信息进行自然定位选择与交互

所谓“自然交互”，就像人与人之间的对话一样，驾驶员可以通过声音、手势、眼神等多种方式组合在一起与车辆进行互动。当驾驶员在交谈时，他可以选择手势和眼神对车辆系统进行控制；当他正在驾驶，眼睛关注着路面情况时，就可以依靠语音和手势来操作。用户可以根据自己的喜好、习惯或当前状况来决定如何互动。

并且，可以操作的项目不仅包括导航、多媒体、车联网等软件功能，还可对车窗或天窗的开合、空调风口的调节等硬件进行控制。如果用户想更多地了解车辆功能，甚至还可以指着按钮问：“它们的功能是什么？并且随着手势识别技术的不断增强，以及未来车辆之间的互联性增长，互动的空间也将不再局限于车内。

或许不久之后的某一天，用户将可以与生活环境进行更多的互动。即使是复杂的查询，也可以通过手指和语音来操作，比如你可以问系统：这是什么建筑物？那家店营业多久？这家餐馆叫什么名字？我可以在这里停车吗？费用是多少？

宝马集团电子高级副总裁克里斯托夫·格罗特(Christoph Grote)表示：”用户应该能够以一种完全自然的方式与他们的智能联网车辆进行交流，而不用为了得到他们需要的功能去考虑使用哪种方式。在未来的座驾上，人们应该自由地做出决定，汽车也应该能够理解他们的需求。宝马的自然交互系统是未来自动驾驶汽车的一个重要配置，届时，车内的驾乘者将得到更加自由的体验。”

当人们开车时，他们必须同时关注多种事物：道路，乘客，收音机和其他辅助噪音。因此，他们很难知道汽车触摸屏上的一个动作何时完成，可以提供触觉反馈表明操作已成功，而不是仅依靠视觉或听觉提示。

凯迪拉克提示系统—触觉反馈

细微的手势和隐藏的负担尤其难以准确地传达给用户，触觉技术可以帮助提供有关已成功激活隐藏功能的反馈。

触觉反馈应该是相关的，及时的，有语义的和互补的。它应该解决一个突出的用户问题，并应明智地使用以避免分散用户的注意力或让人感到厌烦。触摸屏作为汽车人机界面的独特的控制模式被提出来，正如保时捷918和特斯拉模型S的大屏幕迭代所展示的那样。

虽然他们似乎提供了一个简单的替代方案，但事实上，他们在易学性方面存在问题，因为这种交互本身很可能带来分心等认知障碍，因为驾驶员必须始终依靠视觉反馈，并且不能随着时间的推移形成肌肉记忆或控制图。

研究中心进行的一组有趣的实验指出了前进的方向，触觉渲染算法被用来模拟触摸屏表面上丰富的三维几何特征（如凸块，脊，边缘，凸起和纹理）。如果应用有意义的话，这可以允许肌肉记忆或对于控制的“感觉”随着时间的推移而发展 。该技术可以在触摸表面上的3D特征的触觉渲染中看到。

03：智能互联，多场景衔接

未来，将会打破单车智能的孤岛效应，形成一个互联智能场景。在此场景下，设备之间将互联互通，场景直接实现无缝衔接：一种情况是一个大脑（中控）连接并控制多个终端，例如通过智能中控，控制家里空调，窗帘等等。通过设备互通，场景融合，形成数据交互，共享的崭新智慧生态，共同提升人们的生活品质。

多终端协同，车辆调度形成体系，提高出行效率，通过大规模精准的车辆调度运营，实现出行需求和供给的高效匹配，提高车辆和城市道路资源的利用率。

智能互联下的多场景衔接需要人机信任。随着自动驾驶的发展，智能汽车可以辅助甚至替代人们做出一些决策。在这种情况下，人类能否信任AI成为人机能否实现深度协同的重要前提。

人与人的信任通常建立在理解对方和了解其可靠性的基础上。而AI对于大多数人来说都较为陌生，决策过程也难以理解，这种不确定性往往会引发焦虑。同时，决策权和控制权的过渡也让我们对AI可能发生的错误异常敏感。

因此，信任构建的关键在于保证系统更加透明可靠（如在协作中给出决策依据），以及让人参与到AI的训练中，可以对智能系统进行指导和校正。通过人和AI的持续有效互动，AI成为可指挥，可纠正，可理解，可自我解释的系统，而人也学会如何更好地理解AI，用户AI来满足自己的需求。

资料参考：人工智能交互设计院人机交互趋势研究

车联网与家庭物联网正在逐渐整合，汽车与家庭之间的互联性增加，对汽车到家庭门户网站的需求将不断增长。
宝马和SmartThings合作，让宝马客户在旅途中与家人保持联系。从BMW数字仪表板，任何配备ConnectedDrive服务功能的BMW都将允许驾驶员在中单独配置房间和连接设备、打开和关闭家庭报警系统、在家庭紧急情况下接收警报等操作。

可以通过手机远程控制车门、车窗、车灯、空调 等，提供用车相关服务，包括加油、违章提醒、停车位拍照寻车等，以后在大型停车场再也不会有找不到车的尴尬了。华为 HiLink 服务的演绎视频中显示 ，通过中控屏幕控制家里的智能设备，包括灯具、窗帘、门锁以及各种家用电器 。

04：AR-HUD等新技术的成熟与普及

在未来三年内有量产基础的八项交互新技术中，AR-hud、智能机器人、智能表面、空中手势等技术正在逐渐成熟。HUD抬头显示中，可以有效发挥车载AR在智能车舱中的应用价值。

不同用户如单一用户或多用户如驾驶员、副驾驶、车内乘客，针对不同的信息内容维度：安全、导航、车辆监控、娱乐交流工作等，在不同的驾驶模式下等都呈现出非常大的设计空间。分享相应的内容到HUD屏幕上，通过AR地图导航技术叠加眼动跟踪技术，可以让驾驶员体验到更加逼真的导航服务。

AR-HUD是通过内部特殊设计的光学系统将图像信息精确地结合于实际交通路况中，将胎压、速度、转速等信息投射到前挡风玻璃上。使车主在行车中，无需低头就能查看汽车相关信息。下面我们将结合部分案例，来看一下AR-HUD在未来的发展。

AR-HUD对于用户而言，具有很大的直观性，通过结合现实路况信息，实时出现一些虚拟箭头来直观地引导我们前进，从而避免在驾驶中出现开过路口和分散驾驶员注意力的情况。

在驾驶安全方面，AR-HUD将结合ADAS、汽车传感器来做出安全提醒。比如，跟车距离预警、压线预警、红绿灯监测、提前变道、行人预警、路标显示、车道偏离、前方障碍物、驾驶员状态监测等等。同时，通过颜色的变化来提醒驾驶员安全度。

同时，AR-HUD可以结合眼球跟踪，实时感知瞳孔和凝视位置，为驾驶员提供更准确的信息定位，同时为客户定制不同的体验要求。

下一个十年，随着5G和车联网技术的发展，科技、智能、人性化，正在重新定义未来智能座舱人机交互新体验。

来源：不一样的小郭同学

在未来的历史记录中，2013年将会是被重点存留、或不断被人们回忆的一年。因为，在这一年发生了覆盖中国25个省份、100多个城市、受影响区域约占国土面积的1/4、受影响人口约为6亿人的雾霾事件。中东部大部地区出现持续时间最长、影响范围最广、强度最强的雾霾过程，形成灾害性天气。环保部2013年1月的调查数据显示，全国平均雾霾天数创52年来之最。发改委副主任解振华在国新办2013年底举行的新闻发布会上称，雾霾已几乎成为常态化天气。雾霾对人体的伤害更成为社会广泛关注的热门话题。国务院总理李克强主持召开国务院常务会议，研究部署进一步加强雾霾等大气污染治理，消除人民的“心肺之患”。会议认为，打好防治大气污染的攻坚战、持久战，是改善民生的当务之急，是转方式、调结构的关键举措，也是推进生态文明建设的重大任务。

1.2工地扬尘对雾霾形成贡献巨大

大气污染的主要影响因素包括：机动车尾气、燃煤、工业排放、扬尘等。其中，工地扬尘不仅是主要因素之一，同时也是其他部分污染物的载体。

中科院大气物理研究所的研究结果表明，土壤尘对PM2.5的贡献率为15%，在秋冬季节，来自建设工地的浮尘和街道的再悬浮尘是土壤尘的主要来源。2012年中国建筑业增加值35459亿元，比上年增长9.3%。而大部分施工单位环境意识淡薄，环保技术水平落后，片面追求经济效益，对施工现场缺乏严格有效的管理，使得建筑施工扬尘大范围飘散，对城市空气环境造成较大污染。研究表明，降低建筑工地扬尘的绝对量，会直接导致pm2.5构成中的那70%成分的绝对量也随之减少，从而降低空气中整体pm2.5值。因此，管理好建设工程产业链（包括矿场、码头、堆场、搅拌站、建筑工地、渣土车运输、渣土处理厂等）的扬尘污染，对降低整个PM10和PM2.5污染，减少雾霾的发生，能起到四两拨千斤的作用。

1.3 APEC蓝的的成因与管理措施

中国环境监测总站的数据显示，2014年11月1日至12日，北京空气质量均为优良级别。2014年11月7日至2014年11月12日正值APEC会期，网络热议，将这样的蓝天称为“APEC蓝”。

中国政府为了保障APEC期间空气质量，在京津冀区域采取了一系列“史上最严”措施，使得治霾能坚守“最后一公里”。主要措施有：

联防联控：2014年11月1日起，北京、天津、河北、山东、山西、内蒙古六省(区)市环保监测部门联防联控，每日视频会商空气质量，共享监测数据，预判未来空气质量变化。为保障APEC期间空气质量，环保部派出16个督导小组。2014APEC会议期间北京放假调休6天。

汽车单双号限行：北京、河北、天津等8个以上城市采取汽车单双号限行政策,机关单位的公车封存70%。

工地停工：APEC会议期间,北京全市行政区域内的所有工地(抢险抢修工程除外)全部停工。北京市住建委要求，停工同时，要做好停工期间的施工扬尘治理工作。高污染工厂停产：河北省范围内2000多家企业临时停产、1900多家企业限产、1700多处工地停工。

得益于工地停工。由于采取全市施工场地停工、部分施工机械停止使用等措施，据测算，APEC会议期间，分别削减NOx、PM10、PM2.5和VOCs排放约375、1693、361和273吨。其中，工地停工对颗粒物减排的贡献较大，分别削减PM10和PM2.5排放达到1674吨和346吨，非道路机械对削减NOx的作用也较明显，减排375吨。这些措施对会议期间PM2.5 下降的本地贡献为19.9%。

1.4 某市稳步推进绿色施工

近年来，为进一步改善城市居住环境，规范建筑工程绿色施工管理，某市建委以“四节一环保”为主线，因地制宜稳步推进建筑工地的绿色施工，取得明显成效。然而随着城市化进程不断加快，建筑垃圾的产生也在快速增长，建筑工程施工带来的扬尘污染问题日益严重。

绿色施工“四节一环保”理念就是要保证一切施工生产活动能满足资源节约和环境友好的要求，通过科学管理和技术进步，最大限度地节约资源与减少对环境的负面影响。2014年7月1日发布《某市建筑工程绿色施工管理规程（试行）》中，条例6.1与6.3.2中明确提出:扬尘控制的相关要求及工地设置扬尘监控点，并实施动态监测。因此利用先进的物联网、移动互联、云平台、大数据等技术的扬尘视频（噪声）在线监测系统是治理施工环境污染、深化施工现场环境治理措施的重要技术手段，也是提高工程质量安全的重要途径。

第二章项目建设需求分析

2.1某市所面临的严峻形势

根据中国环境监测总站的权威数据整理的全国首批监测pm2.5的74座城市，2016年空气质量综合指数的排名，某市排名第x位。受气象条件、地形地势、污染源排放强度和污染控制力度不够等因素影响，某市的空气质量明显下滑。对于某市来说，空气主要污染物不是PM2.5就是PM10。在建工地和道路扬尘等给PM10的贡献极大，而某市辖区内总共1000多个在建工地，工地扬尘的监管与治理存在量大、分散、随机和取证不容易等难点。

市建筑绿色施工活动，规范各方责任主体绿色施工管理，某市建委拟对本市建筑工地进行扬尘实时监测。通过对建筑工地扬尘24小时不间断监测，及时发现问题并协调相关部门及时处置问题。使得某市建委对工地扬尘监测实时化、执法与治理常态化。并且通过该项目建设实现更快速感知区域的环境状况；更全面感知建筑工地污染的排放；达到保护环境的目的同时为下一步智慧城市发展建设提供数据支撑。

作为前期试点，某市建委选取主要分布于某市主城区的东西南北中各个区域的50个建筑工地，对选取的建筑工地进行在线的扬尘监测。根据前期与建委沟通并考虑系统未来扩展与升级，本次项目建设主要需求如下：

（1）在50个建筑工地部署扬尘视频（噪声）在线监测设备。

（2）建立扬尘监测专用3G/VPDN传输网络。

（3）建设扬尘视频（噪声）在线监测中心。实现对工地扬尘监管、执法、考评的管理流程；实现对扬尘数据查询、扬尘发展趋势分析、各个建筑工地排名以及各种报表、图表打印等数据分析功能。

（4）平台支持移动客户端。

提供扬尘视频（噪声）在线监测系统至少一年的运行维护保障。

扬尘视频（噪声）在线监测系统的建设将严格按照国家及地方规范展开，产品也将严格按相关规范要求进行生产、检测出厂，以保证产品符合国家、地方及相关行业的应用要求。本设计依照的相关规范如下：

《公共场所空气中可吸入颗粒物（PM10）测定法-光散射法》WS/T206-2001《空气中粉尘浓度的光散射式测定法》LD98-1996《计算机软件开发规范》（GB8566）《工业计算机监控系统抗干扰技术规范》《信息技术互连国际标准》（ISO/IEC11801-95）《电磁兼容性标准》IEC 801《浪涌（冲击）抗扰度试验》《电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》《装置安装工程施工及验收规范》《工业企业通信接地设计规范》《安全防范工程技术规范》上海市建筑工程颗粒物与噪声在线监测技术规范（试行）

扬尘视频（噪声）在线监测系统的方案设计遵从以下几个原则：

系统的可靠性是第一位，在系统设计、设备生产、调试等环节都严格执行国家、行业的有关标准和环保部门相关要求，在设计初期从技术角度保证设备的可靠运行。

所有产品均为成熟稳定的产品，在配置成功的情况下能够实现无人值守，系统能够长时间稳定可靠工作。

系统支持各子系统互连机制，系统可提供二次开发接口，与其它系统、产品进行集成。

在初步设计时，就考虑未来良好的扩展性，以降低未来扩展的成本，使系统具有良好的可持续发展性。

系统的程序或文件有能力阻止未授权的使用、访问、篡改，或者毁坏的安全防卫级别，同时系统能轻松完成海量存储的艰巨任务，让数据存储更高效、更安全。

1）系统的操作简单、快捷、环节少，以保证不同文化层次的操作者能够熟练操作。

2）系统有非常强的容错操作能力，使得在各种可能发生的误操作下，不引起系统的混乱。

扬尘视频（噪声）在线监测需要打造一个统一的系统，设立数据中心，构建三张基础网络，通过分层建设，达到系统能力及应用的可成长、可扩充，创造面向未来的绿色工地系统框架。

扬尘视频（噪声）在线监测系统是一个物联网系统，主要由感知层（现场端在线监测设备）、传输层（专用传输网络）、平台+应用层（监控中心）三个部分组成。现场端（感知层）在线监测设备采用天津智易时代科技发展有限公司的ZWIN-VYC06扬尘视频（噪声）在线监测系统实时采集建筑工地扬尘、噪声、视频、气象、气态污染物等数据，通过专用传输网络将数据传输到后端监测中心服务器，通过后端服务器与软件平台实现远程数据实时查看、历史数据调用、报表打印等功能，并支持手机客户端。

3.4感知层在线监测设备设计

智易时代科技发展有限公司的ZWIN-VYC06扬尘视频（噪声）在线监测系统采用国际先进的原理与技术，对建筑工地及路边的扬尘、噪声、视频及空气质量（SO2、NO2、O3）进行实时监测，并通过数据处理与传输单元将各种参数传输到环保局的监控平台。

根据项目需求分析，针对此项目智易时代科技发展有限公司的ZWIN-VYC06扬尘视频（噪声）在线监测系统（前端检测）由以下五部分组成：

扬尘（PM10、PM2.5、TSP）监测子系统；噪声监测子系统；气象参数（温度、湿度、风向、风速、气压）子系统；空气质量（SO2、NO2、O3）监测子系统。视频监控子系统；

3.4.1感知层设备安装环境要求

安装点位选取应遵循一定的原则。扬尘监测仪不能安装在扬尘浓度不均匀或者不能真实反映当前环境浓度的环境中，避开生活或易产生烟尘的区域。尽量选择在施工工地的出入口便于管理。同时可以对多种污染排放进行综合数据监测，应选取稳固的杆或柱作为支撑，仪器的安装高度也应距地面3m-5m之间，监测仪传感器不能被遮挡，做到数据的客观与公正。其具体要求如下：

1、电压等级符合220VAC，并且无频繁波动；设备工作是24小时不间断在线工作需要与其他间歇式工作设备电源分开，以免误操作影响设备的正常运行。

2、电源插座跟仪器电源适配器需要接触良好，无松动现象，电源取点位置必须做好防水、防潮等保护工作；

检查预安装点位的3G覆盖信号强度，周围不能有重大屏蔽现象和重大信号干扰设备（如大型变电装置等）。要求：3G信号强度良好，确保信号传输稳定可靠，同时安装时需注意天线插口位置正确，天线无损坏，天线紧固性好。

3.4.1.3点位适合定期巡检

监测点位安装到位后需要定期检查，点位选择方面需要照顾日常巡检方便性原则的要求。扬尘传感器无异物遮挡、扬尘传感器的检查口通畅，按规范清洁传感器，清除遮挡传感器异物，清除传感器检测口遮挡异物。

3.4.1.4立杆与设备安装要求

现场需要提供水泥安装基础，用于设备立杆的固定安装。设备四角的螺丝跟安装基础平面要紧密，螺丝不能有松动现象，设备盖的四角螺丝不能有松动，设备不能有晃动现象。

3.4.1.5现场安全防护要求

监测点位设置围栏与划定安全区域，悬挂安全警示标语，并要求工地安排专人负责，防止人为破坏监测设备的正常运行。错开车辆正常通行道路区域，防止意外损毁监测点位。

3.4.2感知层在线监测设备配置要求

为有效地对建筑工地现场的空气的可吸入颗粒进行检测，根据卫生部行业标准WS/T206-2001《公共场所空气中可吸入颗粒（PM10）测定的方法 光散射法》； 本次项目感知层的扬尘监测设备采用光散射式传感器监测建筑工地现场空气中可吸入颗粒物（PM10）浓度。

同时主控设备需要具备噪声监测、气象监测的扩展接口，多种气象参数的扩展接口等。

3.4.2.1 扬尘（PM10、PM2.5、TSP）监测子系统核心传感器采用进口传感器，其具体性能如表1所示。

表1扬尘（PM10、PM2.5、TSP）监测子系统技术指标

3.4.2.2 噪声监测子系统户外传感器采用一级传感器，其具体性能如表2所示。

3.4.2.3 气象监测子系统采用电子式传感器，其具体性能如表3所示。

表3 气象监测子系统技术指标

3.4.2.4 空气质量监测子系统采用主要测量空气中的污染物，其具体性能如表4所示。

表4 空气质量监测子系统技术指标

3.4.2.5 视频监测子系统采用高清摄像头、无线网络设备组成视频监控系统，主要配置如表5所示

表5 视频监控子系统配置清单（单套）

3.4.2.6 视频监测子系统中安装在塔吊上的高清球机，配套云台使用，云台具有防抖功能，能够保证图像质量，对施工工地进行俯拍，同时可以预设固定角度，也可以远程实施控镜拍摄角度和变焦倍数，并具有以下功能：

红外灯环形布局，圆形广场补光均匀，远近光倍数可设。