物联网在智慧公园中的应用与研究

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月下6期   作者:蔡婷
[导读] 随着社会经济的不断提升,人们对生活环境的要求也在不断提高。
        蔡婷
        武汉光谷中心城建设投资有限公司 湖北430000
        摘要:随着社会经济的不断提升,人们对生活环境的要求也在不断提高。公园作为城市人群休闲、娱乐、健身的重要场所,与市民的生活密切相关。公园管理采用传统模式,无法满足实际需求,引入物联网战略,可以为公园建设引入更加先进的理念,也为整个园林建设提供新的契机。物联网是以感知为核心的物物相连的综合信息系统,是继计算机、互联网之后信息产业的第三次浪潮,应用涉及人们的工作、生活的方方面面。本文就物联网在智慧公园中的应用展开探讨。
        关键词:物联网;智慧公园;引言
        引言
        当前国内智慧城市的建设与推行已逐步成为城市发展的潮流,智慧园区作为城市公园信息化发展的载体,正向低碳、安全、高效、人性化等服务领域逐渐拓展。城市智慧公园的系统设计则在此基础上,通过庞大而复杂的系统工程,应用大数据、云计算等信息技术,互联网和物联网的有机结合,搭建一个可感知、可控、可管理的智慧园区,实现运营者、游客、商户对园区需求的有效融合,使园区管理向着更加智能化的方向发展。
        1建设智慧公园的目标
        (1)各类高新技术整合前端感知技术、通讯和控制技术、视频技术、遥感技术、地理信息系统技术、云计算和全球定位GPS技术等。(2)实现系统建设目标。公园资源基础数据管理的整合加以数字化,植物和动物管理过程的信息化,动植物研究、分析、评价的信息化以及园区管理和游客服务信息化的建设目标。(3)建立信息综合平台。建立基础设施资源管理信息平台、园区智能管理、植物抚育养护和动物科学生长跟踪管理研究系统平台和面向对象不同的服务信息平台。
        2物联网的概念
        物联网(TheInternetofThings,简称IOT)是计算机技术发展到一定阶段的必然产物,其可以利用各类型的信息传感器、单片机、射频识别技术(RFID)、NB-IOT、导航定位系统、红外感应器等采集数据信息,识别这些信息中的光线、热能、电磁、声波、位置、生物等数据,然后通过NB-IOT通信协议传输给服务器,实现人与物、物与物之间的互联互通。物联网是互联网的扩展和泛化,也是当前信息传输的重要载体,可以加强对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网包括两个关键含义:(1)核心离不开互联网,必须依靠互联网,是互联网的发展和延伸。(2)将通信延伸到了物与物之间,能够实现万物互联互通。
        3物联网在智慧公园中的应用现状
        物联网在智慧公园中也得到了广泛应用,许多公园引入了自动化的喷淋系统、红外线供水系统等。喷淋系统可以利用温湿度传感器采集数据,将这些数据发送给智慧公园服务器,自动化地分析土壤中的水分含量,以便能够感知土地的干旱水平,如果缺水则自动化地喷淋。红外线供水系统多应用于智慧公园卫生间、洗浴室等,利用红外线传感器感知使用者,一旦有使用者则可以自动供水。另外,智慧公园还引入了许多的视频监控系统,这些系统利用先进的视频传感器或红外成像传感器,这些摄像头被部署于各个关键道路卡口或公园的门禁处,保障智慧公园游客安全、消防安全、设施安全等,具有重要的作用和意义。
        4物联网在智慧公园中的应用
        4.1基于物联网的智慧公园设计
        基于物联网的智慧公园可以集成RFID设备、传感器设备、二维码等,将其植入到花草植物、公共设备、游园路径、基础建筑等实体,利用NB-IOT实现数据的感知和采集,将公园信息融合、整合在一起,实现万物互联互通,提高数据共享和加工处理,能够针对公园信息进行加工。整个设计分为三大系统。第一层感知系统可以包括资源层、感知层,充分的基于传感器完成数据信息采集。感知层的传感器包括湿度、温度、摄像头和二维码的,这些传感器能够识别物体,以此来采集公园内各处相关信息。第二层互联互通层,包括网络层与中间件层。基于物联网传输技术,相当于人的神经中枢,负责传递和处理感知层获取的信息。第三层智能处理系统包括应用层,利用处理应用技术实现一人一机一物智能化管理与控制,实现智慧公园。


        4.2数据流向设计
        首先,游客、园区运营者通过各类系统传感器将园区信息普遍地连接起来,感知和计量的信息数据,运用高速网络,进行传递,实现旅游活动与物理系统的有机整合。实时和历史信息数据依托各种智慧应用系统、云平台等,开展多维度的分析、预测和优化,实现面向园区运营管理的智能决策,最终实现了数据的有效闭环。
        4.3智慧公园应用场景
        4.3.1语音播报
        语音播报系统可以利用多种感应传感器,及时地感知人、车等接触的距离,为客户提供警告、预告等语音,比如当一个游客接触到公园湖中的水,此时可以及时地感知并且发出警告,让游客注意安全不要下水等。语音播报系统可以录制一些自动化的片段,比如针对公园内的名贵古老树木、景观景点等进行介绍,讲解一些有趣的故事,只要用户进入这些物联网的覆盖范围,系统可以自动播放这些语音,帮助游客掌握公园相关信息,提高人们游览公园的兴趣。
        4.3.2智慧垃圾箱
        智慧垃圾箱可以使用NB-IOT和传感器,采集垃圾桶的每一个部位信息,为人们提供较好的垃圾收集和分类功能,保护公园的卫生,智慧垃圾箱外形雅观、环保卫生、节约能源、密封性好,可以防止交叉感染的概率,避免垃圾箱的异味溢出,不需要外接电源,可以长期使用。
        4.3.3智能灌溉
        智能灌溉系统可以使用RFID、单片机等,比如在花草树木丛中安放一个温湿度采集单片机,该单片机集成了NB-IOT物联网协议,可以实时地感知园区中的雨水、温度情况,及时地将这些信息传输给花草植物灌溉系统,灌溉系统分析数据之后实施灌溉操作。NB-IOT物联网协议有很多优势,比如覆盖范围广泛、功耗也非常低、建设成本低、容量也非常大,比如接入用户可以数十万,因此非常方便应用于智慧公园。
        4.3.4智慧井盖
        智慧井盖内置物联网芯片,可以监控井盖的运行情况,比如路面积水量等,还可以监控下水道水流浊度、水流量、水速等信息。
        4.3.5电动车充电桩
        电动车充电桩可以使用二维码和NB-IOT技术,实现对充电桩的远程监控。车主扫描智能插座上的二维码智慧就可以开通电源接通服务,远程监控电流、电压、温度及充电器的异常情况,并且可以充电完成之后自动断电,利用外接接口接入到消防119、安监平台等,提高政府监督效率。公园内的充电桩是有限的,因此智慧公园可以为用户提供一个电动车床垫子的使用状态数据,包括已用数据、空闲数据和坏损数据,让电动车车主掌握充电桩的情况,方便车主进行决策。
        结语
        物联网作为当前万物互联互通的重要技术,其可以应用于工业控制、智慧公园、物流运输等众多领域,覆盖了人们的日常生活、工作和学习的各个方面,为人们提供一个全面的舒适服务,推动整个人类文明的发展。物联网必将在智慧公园中提高公园动植物、活动人群、车辆、基础设备之间的通信传输水平,还可以满足充电桩、汽车定位、节能环保等功能需求,为智慧公园的运行维护提供极大的便利,也可以避免城市公园运行对人力、物力等资源的浪费,使城市的公园建设更加先进,更加完善。相信在不远的未来,借助物联网技术,将建设成“智慧城市”、“智慧地球”。
        参考文献
        [1]郭玉光.面向智慧社区的物联网体系架构分析[J].数字通信世界,2019,172(4):105-106.
        [2]刘明洋.基于大数据的智慧农业物联网系统实现的分析[J].南方农机,2019,50(3):30-31.
        [3]苗晓峰,杨春香,叶潇.国家公园智慧化监测体系建设方案探讨[J].中国新通信,2019,21(1):21-22.
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