物聯網、大數據與人工智能等新技術不斷向前，正在重塑世界格局。城市如何借助科技提升資源配置和增強建設的創新能力是全球關注的議題。澳門大學智慧城市物聯網國家重點實驗室以「立足澳門、面向世界」的定位和學科交叉的研究團隊，精準提煉智慧城市的科學問題，攻關物聯網領域的核心科研任務，為構建智慧城市產業生態系統貢獻澳門的力量。
建設智慧城市科技創新高地
國家科技部依托大學和研究院所，在關鍵領域設立國家重點實驗室，聚集和培養科技人才，組織開創性研究，是攻克前沿科學問題的重要基地。在澳門特區政府和科學技術發展基金支持下，澳大於2018年獲國家科技部批准設立智慧城市物聯網國家重點實驗室（以下簡稱實驗室），是全國第一個智慧城市物聯網領域的國家重點實驗室，也是澳大第三個國家重點實驗室。實驗室致力以雙碳戰略和打造宜居韌性的智慧城市為導向，通過跨學科交叉合作，聯合不同領域的學者解決重大科學問題、攻關關鍵核心技術，持續開展戰略性基礎與應用研究，為構建智慧城市的科技創新共同體而服務。
實驗室匯聚一批實力雄厚、跨學科的學術大師，在澳大校長、實驗室主任宋永華講座教授領軍下，以「立足澳門、融入國家、面向世界」的定位，聚焦先進的物聯網技術研究，培養理論研究與應用實踐能力俱備的複合型人才，通過國家級重大項目及平台，以原創性科學研究探索城市智慧化的顛覆性技術創新及創新實踐，為澳門構建智慧城市及粵港澳大灣區發展注入新動力。
宋永華教授表示，實驗室秉持「綠色、智慧、韌性、可持續發展」的原則，以具影響力的戰略性基礎研究，積極推動可持續智慧城市的科技攻關和研發成果推廣應用，並與社會各界共同譜寫「澳門方案」，支撐「雙碳」目標及國家智慧城市建設，發揮好實驗室的示範性引領作用。
實驗室聚焦國家智慧城市建設的重大戰略需求和物聯網產業發展中的關鍵瓶頸，不斷完善無線通信、大數據及能源管理等基礎技術供給體系，開發具代表性的自動駕駛及城市防災應急等應用，促進學術、工程和產業全方位協同，為智慧城市的發展及應用提供科學依據和技術支撐。
基礎領域研究方面，由於網路的智能傳感與通信技術是城市互聯的核心和基礎，研究團隊圍繞未來網路的智能傳感與通信基礎理論與關鍵技術深入研究，在可重構智能反射面輔助的高效節能通信、高能效通信感知一體化的無線物理層、智能感知與傳輸計算一體化等方面取得進展及突破，助力城市萬物互聯。
大數據對智慧城市建設起著重要支撐作用。研究團隊圍繞城市智慧化過程中的大數據與智能技術基礎理論與關鍵技術深入研究，在時空數據表徵學習、時空數據建模、大規模複雜結構知識圖譜推理、跨城市多粒度知識遷移、算法博弈論、多媒體大數據信息取證與安全等方面取得諸多成果，助力城市決策及治理。
應用基礎研究方面，研究團隊圍繞「雙碳」目標下城市能源系統面臨的機遇與挑戰，深入研究綜合能源系統運行優化與柔性配電的理論與方法，在能源大數據挖掘與利用、需求側資源靈活調控、綜合能源系統安全與防護、柔性配電關鍵裝備研發與應用等方面取得了諸多成果。面對灣區城市群一體化建設的智能交通問題，研究團隊開發協同智能駕駛的感知技術，通過大規模交通數據處理及融合智能交通調度等手段，探索適合城市的新型智能交通解決方案。此外，城市公共安全與災害防治領域的研究團隊探究海洋災害及極端天氣對城市空間節點及重大設施的影響，研究結構健康監測和智慧運維等防災前沿性研究。
實驗室牽頭或承擔了多項國家科技部、國家自然科學基金委員會及澳門科學技術發展基金項目，獲批多個粵港澳聯合實驗室，並穩步前進，獲得多項國家級的科技成果獎項，包括國家科技進步獎二等奬、廣東省科技進步獎一等獎、光華工程科技獎，何梁何利基金科學與技術進步獎，以及多項澳門科學技術獎等，受到國家和澳門各界充分肯定。
設計澳門首個智慧城市仿真決策平台
實驗室搭建澳門首個「智慧城市混合現實仿真與智能決策平台」，涵蓋城市基礎大數據、智慧綜合能源管理、虛實結合混合駕駛測試、城市基礎設施健康監測、城市水災害仿真模擬等多個模塊。平台以澳門城市三維模型為基礎，利用數字孿生技術，搭建數字澳門模型，以可追溯的實時數據記錄構建模擬與試驗驗證平台，鼓勵學科交叉融合和跨學科研究，建設可持續發展的智慧城市。
研究團隊通過此平台實現城市建模及互動模擬，在不同城市場景下顯示了良好的應用效果，其中城市基礎大數據模塊，基於時空大數據及知識圖譜技術科研成果，於2022年6月結合澳門實際情況，構建實時高效的「新冠疫情熱點分析系統」，為澳門抗疫貢獻科學力量。團隊將繼續透過物聯網、混合現實與數字孿生技術，提升數字城市與物理系統的耦合互動模擬，為城市的智慧監管與分析決策提供科學理論和應用支撐。
培育複合型的高端科技人才
響應教育、科技和人才「三位一體」的國家戰略，實驗室針對物聯網、人工智慧、大數據等新科技的廣泛應用，加快高質量複合型科技人才的選拔和培養。實驗室透過組建科研團隊，重點培育複合型科技人才，有序推動澳門發展高新技術產業。實驗室自成立以來，透過澳大各類學術項目積極引智，培養了逾百名碩士及博士，並積極吸引海內外的優秀年輕學者及本地畢業生從事科研實踐，以優質人才儲備支撐國家自主創新和整體科技實力快速發展，將研究成果本地市場化和產業化。
為增強澳門青少年的科技素養，充分激發中學生心中科技火花，助力本澳科技產業發展，實驗室每年定期面向澳門中學生，舉辦各類科普活動，以大學開放日、科普講座、師生座談、科技競賽、參觀實驗室及科研設備等形式，向澳門中學生普及智慧城市和物聯網的基礎知識。實驗室期望學生通過與一線科研團隊及資深學長交流，從實踐中加深對智慧城市的理解，為學術傳播及本地人才儲備打穩根基。
推動國際化的科技創新
展望未來，實驗室將繼續以教學和科研並重的發展路徑加強資源整合，堅持以立足澳門、全球視野、國際標準推動科技創新，為澳門、國家和全球共同關注的智慧城市物聯網研究議題貢獻澳大力量。
宋永華教授說：「歷史上，每一場工業革命都顛覆了全球經濟格局。如今數字科技正掀起新一輪變革，而澳大在此關鍵的歷史節點上，藉著實驗室的教研力量抓緊發展機遇，發揮好澳大擔當，以開創性的研究成果助力構建城市新型的數字基礎設施，提出具世界領先性的澳門方案，並與領軍企業合作，共同支撐智慧城市建設不斷向前。」
文 / 余偉業
圖 / 何杰平，部分由受訪者提供
英文翻譯 / 關詠琪
來源：《澳大新語》第27期
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