物聯網技術在社區景觀設計中的應用研究

摘要：物聯網技術的進步正逐步融入社區景觀設計領域，成為當前研究的新焦點。該項研究深入分析了物聯網在社區景觀設計中的實際應用、所遇挑戰以及未來的潛在發展方向。研究重點考察了智能灌溉、環境監測和互動裝置等關鍵應用領域，并就技術融合、數據安全和用戶采納等關鍵問題進行了詳細探討?；谶@些發現，該研究提出了針對物聯網技術在社區景觀設計中未來發展的策略和建議。

關鍵詞：物聯網技術；社區景觀設計；智能灌溉；環境監測；互動裝置

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）22-0104-03

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

0 引言

1） 研究背景。隨著信息技術的快速發展，人們對于設備智能化、網絡化的需求日益增長。物聯網技術應運而生，它通過將日常物品與網絡連接，實現數據的收集、處理和交換，滿足人們對于高效、便捷生活的追求。物聯網技術的普及使得部分行業的發展模式發生了改變[1]。隨著城市化的快速進程，社區景觀設計在城市規劃和居民日常生活中的作用愈發顯著。這些景觀增添了居住環境的美麗，還提供了休閑、社交和生態服務等多重功能。傳統的社區景觀設計和管理方式往往伴隨著資源的不合理使用、效率不足以及高昂的維護成本。物聯網技術的引入，為這一領域帶來了創新性的轉變。通過將各類設備和系統接入網絡，物聯網技術實現了數據的即時采集、處理和智能反饋。全球范圍內，一些社區已經開始在智慧社區系統中應用物聯網技術，這一技術的應用已經擴展至包括社區景觀設計在內的多個領域。利用物聯網技術，社區景觀的智能化得到提升，包括實施智能灌溉、環境監測和互動裝置等，進而增強了居民的生活品質。

2） 研究目的與意義。本研究深入探討物聯網技術在社區景觀設計領域的實際應用、所面臨的挑戰以及未來的潛在發展方向。通過詳細分析物聯網技術在社區景觀設計中的具體實施案例，揭示了其帶來的益處及存在的難題，為未來的學術探索和實際應用提供了寶貴的參考。本研究豐富了物聯網技術在社區景觀設計中的應用研究，為相關領域提供了新的視角和數據分析。研究成果可以指導社區景觀設計師、城市規劃專家和政策制定者更有效地利用物聯網技術，提升社區景觀設計的效率與品質。

本研究還深入探討了物聯網技術在提升居住體驗、增強社區互動、優化資源分配、改善社區安全以及支持可持續發展等方面的研究目的和意義。隨著物聯網技術的持續進步，在社區景觀設計中的應用將更加廣泛，為社區帶來更多便利和益處。

3） 物聯網技術在社區景觀設計中的應用領域。物聯網技術在社區景觀設計中的應用領域廣泛，包括智能灌溉、環境監測和互動裝置等。在景觀園林里的智能灌溉系統中，可以通過安裝土壤濕度、溫度和天氣傳感器，利用物聯網技術實時監測植物生長環境，根據數據自動調整灌溉系統，實現精準灌溉，節約水資源并提高植物成活率。城市規劃和社區景觀中的環境監測系統，可以利用物聯網技術監測社區內的空氣質量、噪聲水平、光照強度等環境因素，為居民提供舒適的生活環境，并有助于及時發現和處理環境污染問題。而互動裝置系統，通過安裝智能互動裝置，如智能座椅、互動燈光等，物聯網技術可以增強居民的互動體驗，提升社區活力。

1 研究設計

1.1 物聯網技術在智慧社區景觀系統中的應用功能模塊設計

物聯網技術在社區景觀系統中的應用很廣泛，按照功能來設計，可以分為以下幾個模塊。

1.1.1 實時監控模塊

實時監控模塊是智慧社區景觀系統中的一個核心部分，它通過物聯網技術部署了多種傳感器，包括溫度、濕度和光照傳感器，能夠持續監測社區景觀環境。這些傳感器收集的實時數據有助于及時了解環境變化，為景觀維護提供科學的決策支持。該模塊的主要功能是監測社區內的環境參數，利用溫度、濕度和光照強度，幫助管理人員及時了解環境變化，采取相應措施。當溫度過高或過低時，系統可以自動調節灌溉系統，確保植物生長所需的水分。該模塊的土壤濕度傳感器能夠實時追蹤土壤的水分水平，自動調整灌溉活動。這種精準的監控促進了水資源的有效利用，保證了植物生長所需的適宜水分條件。照明系統監控可以利用物聯網技術增強用戶的照明體驗，通過語音識別和自然語言處理技術，用戶可以通過語音指令控制照明設備，提高使用便利性。通過物聯網技術，用戶可以使用手機或其他智能設備遠程控制照明設備，無論身處何地都能輕松調整照明設置[2]。利用視頻監控設備和傳感器，對社區景觀區域進行安全監控，及時發現和處理安全隱患，保障居民的安全。射頻識別等技術應用于消防管理領域具有顯著的作用，可以及時識別出消防管理中的安全隱患[3]。空氣質量監測方面，通過部署空氣質量傳感器實時監測社區內的空氣質量，如PM2.5、CO2等指標，為居民提供健康的生活環境[4]。

1.1.2 智能控制模塊

智能控制模塊利用收集的數據，通過物聯網技術自動調整景觀系統內的灌溉和照明等設施。例如，它能夠根據土壤濕度自動調節灌溉，根據光照強度調整路燈亮度，以達到節能減排的目的。智能控制模塊的設計包含以下功能：1） 灌溉系統控制：研究人員在研究傳統方法的基礎上，結合物聯網技術，在無人看護的情況下對綠植進行培育，植物能夠正常生長。綠植的養護者也能夠省時、省力、省心，解決了綠植智能養護的問題，滿足了人們對綠色健康生活的需求[5]。2） 照明系統智能化控制：該系統利用環境光線傳感器收集的數據，自動調整公共區域的照明亮度。在夜晚或光線較暗的條件下，系統會自動增強照明，以提高安全性和美觀；而在日間或光線充足的情況下，系統則會自動降低照明亮度或關閉照明，以實現能源的節約。3） 溫濕度智能化管理：在溫室和兒童游樂區，智能控制系統利用溫度和濕度傳感器收集的數據，自動調整空調和加濕器等設備，營造一個舒適的生活和活動環境。4） 智能能源管理：該系統負責監控和管理社區內的電力和燃氣能源消耗。借助數據分析工具，智能系統能夠有效優化能源分配，降低能源浪費，實現節能減排的目標。5） 環境質量優化：智能控制系統通過空氣質量監測數據，自動調節新風系統和空氣凈化器的工作，改善室內外空氣質量，保障居民健康。

1.1.3 數據管理分析模塊

數據管理分析模塊是智慧社區景觀系統中的一個關鍵組成部分，它通過物聯網技術收集大量環境數據，利用大數據分析為社區景觀規劃和管理提供決策支持。通過分析居民對公共空間的使用模式，可以對景觀布局進行優化。該模塊的主要功能包括：1） 數據收集與綜合管理：該模塊負責從各種傳感器和監控設備收集數據，采集環境參數、能源使用情況、灌溉和照明系統的狀態等。2） 數據深入分析與挖掘：數據收集后，要借助大數據分析和數據挖掘技術，從收集到的數據中揭示潛在的模式和趨勢。該功能通過分析居民對公共空間使用習慣，為景觀設計和優化提供參考；分析環境參數與植物生長的關聯，為灌溉和養護提供指導。3） 數據可視化呈現：該模塊通過圖表和地圖等形式直觀展示分析結果，幫助管理人員和居民更深入地理解數據所蘊含的信息。利用地圖展示社區內不同區域的溫度分布情況，或者通過圖表展示能源使用的變化趨勢。4） 決策輔助：該系統基于數據分析結果，為社區景觀規劃和管理提供決策輔助。通過分析居民的活動習慣和偏好，系統可以調整公共設施的布局和功能；根據環境數據的分析，優化景觀植物的種類和分布。5） 預測與預警：利用歷史數據，結合機器學習和人工智能技術，可以對未來的環境變化、能源需求和設施維護等進行預測，提前發出預警，幫助社區管理人員做出及時和有效的響應。

2 研究分析

2.1 物聯網技術在社區景觀設計中的效益分析

2.1.1 提升社區環境的智能化水平

智慧社區景觀系統融合物聯網技術，通過部署傳感器和智能設備，實現了對社區環境的實時監控和智能管理。安裝溫濕度傳感器和光照傳感器后，系統能夠自動調整社區內的照明和灌溉系統，確保植物生長環境的最佳狀態。社區引入了智能垃圾桶，能夠自動檢測垃圾桶的裝載情況，提醒清潔人員清理，有效維持社區的整潔與衛生。

物聯網技術的應用不僅提升了社區景觀的智能化水平，還增強了社區景觀的互動性和用戶體驗。例如，社區內設置了智能導覽系統，App控制終端設備可通過通信接口與物聯網云平臺建立連接并進行數據交互。App控制終端程序在完成通信接口的連接后，可以接收由云平臺上傳的采集數據，并向云平臺發送數據指令[6]。

2.1.2 提升社區居民生活的幸福感

智慧社區景觀系統還引入了智能座椅和照明等先進設備。居民可以通過手機應用程序輕松控制座椅的加熱和按摩功能，或者調整照明系統的亮度和色溫，從而創造出一個更加舒適和個性化的休閑空間。這些應用實例充分展示了物聯網技術在社區景觀設計中的廣泛潛力。物聯網技術的應用不僅實現了社區景觀的智能化和自動化，提高了管理效率和資源利用，還增強了居民與景觀的互動性，提升了居民的生活質量和幸福感。

2.2 挑戰與問題分析

盡管物聯網技術在社區景觀設計中展現了巨大的應用潛力，但實際操作中仍面臨諸多挑戰和難題。首先，技術整合的復雜性要求設計師和工程師具備跨學科的知識和技能。其次，居民對數據安全和隱私保護的擔憂對物聯網技術的推廣和接受構成挑戰，部分居民對物聯網技術的陌生感影響了技術的普及和應用效果。最后，成本問題也是社區景觀設計實踐中必須考慮的因素。由于物聯網技術的初期投資較高，如何在成本與效益之間找到平衡點是一個亟待解決的問題。物聯網技術在社區景觀設計中的應用前景廣闊，也伴隨著一系列挑戰和問題。未來的研究和實踐應在解決這些挑戰的同時，進一步探索和優化物聯網技術的應用。

3 討論與建議

3.1 物聯網技術在社區景觀設計中的發展趨勢

根據最新的研究成果，物聯網技術在社區景觀設計中的應用將呈現出以下幾個主要的發展趨勢：技術的整合與創新將變得更加高效和便捷，創新應用將不斷涌現，為社區景觀設計帶來更多可能性；數據安全與隱私保護將成為物聯網技術在社區景觀設計中的應用重點，以增強用戶的信任感；未來的社區景觀設計將更加注重用戶體驗，通過提高用戶的參與度和接受度，促進物聯網技術的普及和應用。物聯網技術可簡化園林管理工作程序，利用信息化管理系統在一定程度上提高園林綠化效率[7]。

3.2 面臨挑戰的應對策略

本研究針對物聯網技術在社區景觀設計中所遇到的挑戰，并提出了應對策略。首先，建議促進跨學科合作，鼓勵設計師、工程師、環境科學家等多學科專家共同解決技術整合難題。其次，加強數據安全與隱私保護，采用先進的數據加密技術和隱私保護措施，確保用戶數據的安全與隱私，提高用戶參與度，通過教育和宣傳活動，提升居民對物聯網技術的認知和接受度，鼓勵用戶參與社區景觀設計的決策過程。最后，應進行成本效益分析，在實施物聯網技術時，尋找最合適的投資方案，以平衡成本和效益。通過上述討論和建議，本研究旨在為物聯網技術在社區景觀設計中的應用提供指導，促進物聯網技術的有效應用和發展。

4 結論

物聯網技術在智能灌溉、環境監控和互動設備等方面，在居住區環境布局中的應用具備很大的潛力和實用價值。它能夠促進資源的高效利用、改善環境質量，并提升居住體驗。然而，物聯網技術的實際應用仍面臨技術融合、數據安全、用戶接受度和成本等方面的挑戰。隨著技術的不斷進步，物聯網技術在社區景觀設計中的應用將變得更加廣泛和深入。未來的研究應關注新技術的發展及其在此領域的應用，探索如何高效整合物聯網技術，以提高其在社區景觀設計中的效率和可持續性。此外，還應加強對物聯網技術在此領域應用效果的評估，以指導實際操作和政策制定。未來的研究和實踐需要在解決這些挑戰的基礎上，進一步探索和改進物聯網技術的應用，以實現更高效、可持續和人性化的社區景觀設計。

參考文獻：

[1] 杜雪娟.物聯網技術在智慧社區系統中的應用研究[J].江西電力職業技術學院學報，2023，36（9）：19-21.

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[5] 曾奕平，張譯.基于物聯網技術的綠植生長監控系統設計[J].物聯網技術，2023，13（4）：13-16.

[6] 喻飛根，鄧心陽，蔡紹碩，等.基于物聯網的園林景觀池水智能過濾系統研究[J].科技與創新，2021（1）：66-67.

[7] 朱濤，單云.景觀照明監控系統與物聯網技術[J].電子世界，2018（11）：108.

【通聯編輯：謝媛媛】