物联网控制的微型世界

一个微型世界（minimture world）的环境反映广阔的大世界。在这样的微型世界里，就像你突然变成巨人，置身于最微小的村庄之中，这是孩子们梦寐以求的情景。随著今天物联网 （IoT） 技术的先进发展，互动的微型世界可以实现，使孩子们的梦想成真。

私人模型村庄和微型公园可能自19世纪就已存在，但直到1930年代到1950年代，这一类型才发展成为旅游景点。早期的例子包括英国的Bekonscot和Bourton-on-the-Water。

「小小世界」的概念是由迪士尼（Water Disney）为联合国儿童基金会 （UNICEF） 支持创建的，并为 1964～1965年纽约世界博览会制作。该景点非常受欢迎，经过2个展示季后，被运往迪士尼乐园，于1966年5月28日开放。自那时起，它被扩展到包括2024年在日本东京推出的「小小世界与格鲁特」。

自1960年以来，许多微型世界相继建造。例如，在莫斯科的丽笙酒店一楼，有一个名为「Diorama Moscow 」微型世界。它展示1977年莫斯科市中心的模型，比例为1:75。模型上方的照明变化，呈现日夜场景，非常壮观。

现有的商业营运微型世界为观众提供一个极好的单向用户体验。然而，据我们所知，这些微型世界中，没有一个允许观众远程控制微型设施，例如交通灯、降雨、风等元素。换句话说，微型世界的组件与观众之间的互动是有限的。此外，据我们所知，学术文献主要关注于網絡世界的虚拟现实或增强现实方面，这些并不如实体世界那么吸引人。

目前没有研究探讨观众与实体微型世界互动的体验。于是我们和初上石公司的林瑞堂先生合作，发展出DioramaTalk，通过使用物联网 （IoT） 和人工智能 （AI） 技术，使線上互动成为可能。这个方法应用于名为微型福尔摩沙（Miniature Formosa）的微型世界。微型福尔摩沙由初上石商业营运，展示臺湾的美丽景点，包括臺南的大东门（图1（3））、野柳的女王头、花莲的太鲁阁峡谷等。微型福尔摩沙的一个特点是其他微型世界没有的，就是它允许模型车在微型道路上赛车。每辆车（图1（4））都配备1个前视镜头，提供视讯串流以指导观众进行远程驾驶。此外，微型福尔摩沙在图1中的（5）到（10）位置安装6个固定旋转镜头。

DioramaTalk是基于IoTtalk开发的应用平臺，其中微型福尔摩沙的所有傳感器和致动器都被视为物联网设备。

微型福尔摩沙使用多个镜头图像来确定车辆的位置。这涉及处理来自6个固定镜头的实时图像，每个镜头以30 FPS运行，需要快速且准确的位置反馈。视讯图像被发送到DioramaTalk进行车辆检测和追踪。

DioramaTalk以YOLO（You Only Look Once）处理视讯图像，将之保存在名为ImageDB的数据库中。DioramaTalk分析ImageDB中的视讯图像，以检测路口的交通状况，将检测结果发送到显示设备和Diorama致动器，以控制交通灯。

DioramaTalk在交通信號化、工作区营运和匝道控制等领域进行车辆队列消散分析。它利用深度学习准确捕捉混合交通流的队列特征，并提供强大的消散持续时间估计，从而最佳化交通灯信号规划。

DioramaTalk的经验告诉我们，智能城市的AI模型可以在微型福尔摩沙的模拟环境中进行预训练，加速它们在现实世界环境中的训练。在智能城市的AI和物联网应用实际推出之前，可以将它们方便地整合到 DioramaTalk，在微型福尔摩沙模拟环境中模拟它们。

其次，最重要的是，我们为孩子们提供与微型世界互动的乐趣。