物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社區(qū)景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

摘要：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步正逐步融入社區(qū)景觀設(shè)計(jì)領(lǐng)域，成為當(dāng)前研究的新焦點(diǎn)。該項(xiàng)研究深入分析了物聯(lián)網(wǎng)在社區(qū)景觀設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用、所遇挑戰(zhàn)以及未來的潛在發(fā)展方向。研究重點(diǎn)考察了智能灌溉、環(huán)境監(jiān)測和互動(dòng)裝置等關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域，并就技術(shù)融合、數(shù)據(jù)安全和用戶采納等關(guān)鍵問題進(jìn)行了詳細(xì)探討。基于這些發(fā)現(xiàn)，該研究提出了針對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社區(qū)景觀設(shè)計(jì)中未來發(fā)展的策略和建議。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；社區(qū)景觀設(shè)計(jì)；智能灌溉；環(huán)境監(jiān)測；互動(dòng)裝置

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號：1009-3044（2024）22-0104-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

0 引言

1） 研究背景。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，人們對于設(shè)備智能化、網(wǎng)絡(luò)化的需求日益增長。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，它通過將日常物品與網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)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(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及使得部分行業(yè)的發(fā)展模式發(fā)生了改變[1]。隨著城市化的快速進(jìn)程，社區(qū)景觀設(shè)計(jì)在城市規(guī)劃和居民日常生活中的作用愈發(fā)顯著。這些景觀增添了居住環(huán)境的美麗，還提供了休閑、社交和生態(tài)服務(wù)等多重功能。傳統(tǒng)的社區(qū)景觀設(shè)計(jì)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(hù)成本。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入，為這一領(lǐng)域帶來了創(chuàng)新性的轉(zhuǎn)變。通過將各類設(shè)備和系統(tǒng)接入網(wǎng)絡(luò)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的即時(shí)采集、處理和智能反饋。全球范圍內(nèi)，一些社區(qū)已經(jīng)開始在智慧社區(qū)系統(tǒng)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，這一技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)擴(kuò)展至包括社區(qū)景觀設(shè)計(jì)在內(nèi)的多個(gè)領(lǐng)域。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，社區(qū)景觀的智能化得到提升，包括實(shí)施智能灌溉、環(huán)境監(jiān)測和互動(dòng)裝置等，進(jìn)而增強(qiáng)了居民的生活品質(zhì)。

2） 研究目的與意義。本研究深入探討物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社區(qū)景觀設(shè)計(jì)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用、所面臨的挑戰(zhàn)以及未來的潛在發(fā)展方向。通過詳細(xì)分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社區(qū)景觀設(shè)計(jì)中的具體實(shí)施案例，揭示了其帶來的益處及存在的難題，為未來的學(xué)術(shù)探索和實(shí)際應(yīng)用提供了寶貴的參考。本研究豐富了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社區(qū)景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究，為相關(guān)領(lǐng)域提供了新的視角和數(shù)據(jù)分析。研究成果可以指導(dǎo)社區(qū)景觀設(shè)計(jì)師、城市規(guī)劃專家和政策制定者更有效地利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提升社區(qū)景觀設(shè)計(jì)的效率與品質(zhì)。

本研究還深入探討了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在提升居住體驗(yàn)、增強(qiáng)社區(qū)互動(dòng)、優(yōu)化資源分配、改善社區(qū)安全以及支持可持續(xù)發(fā)展等方面的研究目的和意義。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，在社區(qū)景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用將更加廣泛，為社區(qū)帶來更多便利和益處。

3） 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社區(qū)景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社區(qū)景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，包括智能灌溉、環(huán)境監(jiān)測和互動(dòng)裝置等。在景觀園林里的智能灌溉系統(tǒng)中，可以通過安裝土壤濕度、溫度和天氣傳感器，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測植物生長環(huán)境，根據(jù)數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)整灌溉系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉，節(jié)約水資源并提高植物成活率。城市規(guī)劃和社區(qū)景觀中的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)監(jiān)測社區(qū)內(nèi)的空氣質(zhì)量、噪聲水平、光照強(qiáng)度等環(huán)境因素，為居民提供舒適的生活環(huán)境，并有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理環(huán)境污染問題。而互動(dòng)裝置系統(tǒng)，通過安裝智能互動(dòng)裝置，如智能座椅、互動(dòng)燈光等，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以增強(qiáng)居民的互動(dòng)體驗(yàn)，提升社區(qū)活力。

1 研究設(shè)計(jì)

1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧社區(qū)景觀系統(tǒng)中的應(yīng)用功能模塊設(shè)計(jì)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社區(qū)景觀系統(tǒng)中的應(yīng)用很廣泛，按照功能來設(shè)計(jì)，可以分為以下幾個(gè)模塊。

1.1.1 實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊

實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊是智慧社區(qū)景觀系統(tǒng)中的一個(gè)核心部分，它通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)部署了多種傳感器，包括溫度、濕度和光照傳感器，能夠持續(xù)監(jiān)測社區(qū)景觀環(huán)境。這些傳感器收集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)有助于及時(shí)了解環(huán)境變化，為景觀維護(hù)提供科學(xué)的決策支持。該模塊的主要功能是監(jiān)測社區(qū)內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，利用溫度、濕度和光照強(qiáng)度，幫助管理人員及時(shí)了解環(huán)境變化，采取相應(yīng)措施。當(dāng)溫度過高或過低時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)調(diào)節(jié)灌溉系統(tǒng)，確保植物生長所需的水分。該模塊的土壤濕度傳感器能夠?qū)崟r(shí)追蹤土壤的水分水平，自動(dòng)調(diào)整灌溉活動(dòng)。這種精準(zhǔn)的監(jiān)控促進(jìn)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(tǒng)監(jiān)控可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)增強(qiáng)用戶的照明體驗(yàn)，通過語音識(shí)別和自然語言處理技術(shù)，用戶可以通過語音指令控制照明設(shè)備，提高使用便利性。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，用戶可以使用手機(jī)或其他智能設(shè)備遠(yuǎn)程控制照明設(shè)備，無論身處何地都能輕松調(diào)整照明設(shè)置[2]。利用視頻監(jiān)控設(shè)備和傳感器，對社區(qū)景觀區(qū)域進(jìn)行安全監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理安全隱患，保障居民的安全。射頻識(shí)別等技術(shù)應(yīng)用于消防管理領(lǐng)域具有顯著的作用，可以及時(shí)識(shí)別出消防管理中的安全隱患[3]。空氣質(zhì)量監(jiān)測方面，通過部署空氣質(zhì)量傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測社區(qū)內(nèi)的空氣質(zhì)量，如PM2.5、CO2等指標(biāo)，為居民提供健康的生活環(huán)境[4]。

1.1.2 智能控制模塊

智能控制模塊利用收集的數(shù)據(jù)，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)自動(dòng)調(diào)整景觀系統(tǒng)內(nèi)的灌溉和照明等設(shè)施。例如，它能夠根據(jù)土壤濕度自動(dòng)調(diào)節(jié)灌溉，根據(jù)光照強(qiáng)度調(diào)整路燈亮度，以達(dá)到節(jié)能減排的目的。智能控制模塊的設(shè)計(jì)包含以下功能：1） 灌溉系統(tǒng)控制：研究人員在研究傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在無人看護(hù)的情況下對綠植進(jìn)行培育，植物能夠正常生長。綠植的養(yǎng)護(hù)者也能夠省時(shí)、省力、省心，解決了綠植智能養(yǎng)護(hù)的問題，滿足了人們對綠色健康生活的需求[5]。2） 照明系統(tǒng)智能化控制：該系統(tǒng)利用環(huán)境光線傳感器收集的數(shù)據(jù)，自動(dòng)調(diào)整公共區(qū)域的照明亮度。在夜晚或光線較暗的條件下，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)增強(qiáng)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(tǒng)則會(huì)自動(dòng)降低照明亮度或關(guān)閉照明，以實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約。3） 溫濕度智能化管理：在溫室和兒童游樂區(qū)，智能控制系統(tǒng)利用溫度和濕度傳感器收集的數(shù)據(jù)，自動(dòng)調(diào)整空調(diào)和加濕器等設(shè)備，營造一個(gè)舒適的生活和活動(dòng)環(huán)境。4） 智能能源管理：該系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)控和管理社區(qū)內(nèi)的電力和燃?xì)饽茉聪摹＝柚鷶?shù)據(jù)分析工具，智能系統(tǒng)能夠有效優(yōu)化能源分配，降低能源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。5） 環(huán)境質(zhì)量優(yōu)化：智能控制系統(tǒng)通過空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)，自動(dòng)調(diào)節(jié)新風(fēng)系統(tǒng)和空氣凈化器的工作，改善室內(nèi)外空氣質(zhì)量，保障居民健康。

1.1.3 數(shù)據(jù)管理分析模塊

數(shù)據(jù)管理分析模塊是智慧社區(qū)景觀系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵組成部分，它通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)收集大量環(huán)境數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)分析為社區(qū)景觀規(guī)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(jìn)行優(yōu)化。該模塊的主要功能包括：1） 數(shù)據(jù)收集與綜合管理：該模塊負(fù)責(zé)從各種傳感器和監(jiān)控設(shè)備收集數(shù)據(jù)，采集環(huán)境參數(shù)、能源使用情況、灌溉和照明系統(tǒng)的狀態(tài)等。2） 數(shù)據(jù)深入分析與挖掘：數(shù)據(jù)收集后，要借助大數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，從收集到的數(shù)據(jù)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(xí)慣，為景觀設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供參考；分析環(huán)境參數(shù)與植物生長的關(guān)聯(lián)，為灌溉和養(yǎng)護(hù)提供指導(dǎo)。3） 數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)：該模塊通過圖表和地圖等形式直觀展示分析結(jié)果，幫助管理人員和居民更深入地理解數(shù)據(jù)所蘊(yùn)含的信息。利用地圖展示社區(qū)內(nèi)不同區(qū)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(tǒng)基于數(shù)據(jù)分析結(jié)果，為社區(qū)景觀規(guī)劃和管理提供決策輔助。通過分析居民的活動(dòng)習(xí)慣和偏好，系統(tǒng)可以調(diào)整公共設(shè)施的布局和功能；根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)的分析，優(yōu)化景觀植物的種類和分布。5） 預(yù)測與預(yù)警：利用歷史數(shù)據(jù)，結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)，可以對未來的環(huán)境變化、能源需求和設(shè)施維護(hù)等進(jìn)行預(yù)測，提前發(fā)出預(yù)警，幫助社區(qū)管理人員做出及時(shí)和有效的響應(yīng)。

2 研究分析

2.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社區(qū)景觀設(shè)計(jì)中的效益分析

2.1.1 提升社區(qū)環(huán)境的智能化水平

智慧社區(qū)景觀系統(tǒng)融合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過部署傳感器和智能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了對社區(qū)環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控和智能管理。安裝溫濕度傳感器和光照傳感器后，系統(tǒng)能夠自動(dòng)調(diào)整社區(qū)內(nèi)的照明和灌溉系統(tǒng)，確保植物生長環(huán)境的最佳狀態(tài)。社區(qū)引入了智能垃圾桶，能夠自動(dòng)檢測垃圾桶的裝載情況，提醒清潔人員清理，有效維持社區(qū)的整潔與衛(wèi)生。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用不僅提升了社區(qū)景觀的智能化水平，還增強(qiáng)了社區(qū)景觀的互動(dòng)性和用戶體驗(yàn)。例如，社區(qū)內(nèi)設(shè)置了智能導(dǎo)覽系統(tǒng)，App控制終端設(shè)備可通過通信接口與物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)建立連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)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(tái)上傳的采集數(shù)據(jù)，并向云平臺(tái)發(fā)送數(shù)據(jù)指令[6]。

2.1.2 提升社區(qū)居民生活的幸福感

智慧社區(qū)景觀系統(tǒng)還引入了智能座椅和照明等先進(jìn)設(shè)備。居民可以通過手機(jī)應(yīng)用程序輕松控制座椅的加熱和按摩功能，或者調(diào)整照明系統(tǒng)的亮度和色溫，從而創(chuàng)造出一個(gè)更加舒適和個(gè)性化的休閑空間。這些應(yīng)用實(shí)例充分展示了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社區(qū)景觀設(shè)計(jì)中的廣泛潛力。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用不僅實(shí)現(xiàn)了社區(qū)景觀的智能化和自動(dòng)化，提高了管理效率和資源利用，還增強(qiáng)了居民與景觀的互動(dòng)性，提升了居民的生活質(zhì)量和幸福感。

2.2 挑戰(zhàn)與問題分析

盡管物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社區(qū)景觀設(shè)計(jì)中展現(xiàn)了巨大的應(yīng)用潛力，但實(shí)際操作中仍面臨諸多挑戰(zhàn)和難題。首先，技術(shù)整合的復(fù)雜性要求設(shè)計(jì)師和工程師具備跨學(xué)科的知識(shí)和技能。其次，居民對數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)的擔(dān)憂對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣和接受構(gòu)成挑戰(zhàn)，部分居民對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的陌生感影響了技術(shù)的普及和應(yīng)用效果。最后，成本問題也是社區(qū)景觀設(shè)計(jì)實(shí)踐中必須考慮的因素。由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的初期投資較高，如何在成本與效益之間找到平衡點(diǎn)是一個(gè)亟待解決的問題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社區(qū)景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用前景廣闊，也伴隨著一系列挑戰(zhàn)和問題。未來的研究和實(shí)踐應(yīng)在解決這些挑戰(zhàn)的同時(shí)，進(jìn)一步探索和優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。

3 討論與建議

3.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社區(qū)景觀設(shè)計(jì)中的發(fā)展趨勢

根據(jù)最新的研究成果，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社區(qū)景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用將呈現(xiàn)出以下幾個(gè)主要的發(fā)展趨勢：技術(shù)的整合與創(chuàng)新將變得更加高效和便捷，創(chuàng)新應(yīng)用將不斷涌現(xiàn)，為社區(qū)景觀設(shè)計(jì)帶來更多可能性；數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)將成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社區(qū)景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用重點(diǎn)，以增強(qiáng)用戶的信任感；未來的社區(qū)景觀設(shè)計(jì)將更加注重用戶體驗(yàn)，通過提高用戶的參與度和接受度，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及和應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可簡化園林管理工作程序，利用信息化管理系統(tǒng)在一定程度上提高園林綠化效率[7]。

3.2 面臨挑戰(zhàn)的應(yīng)對策略

本研究針對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社區(qū)景觀設(shè)計(jì)中所遇到的挑戰(zhàn)，并提出了應(yīng)對策略。首先，建議促進(jìn)跨學(xué)科合作，鼓勵(lì)設(shè)計(jì)師、工程師、環(huán)境科學(xué)家等多學(xué)科專家共同解決技術(shù)整合難題。其次，加強(qiáng)數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)，采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)加密技術(shù)和隱私保護(hù)措施，確保用戶數(shù)據(jù)的安全與隱私，提高用戶參與度，通過教育和宣傳活動(dòng)，提升居民對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的認(rèn)知和接受度，鼓勵(lì)用戶參與社區(qū)景觀設(shè)計(jì)的決策過程。最后，應(yīng)進(jìn)行成本效益分析，在實(shí)施物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)時(shí)，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(lián)網(wǎng)技術(shù)在社區(qū)景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用提供指導(dǎo)，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效應(yīng)用和發(fā)展。

4 結(jié)論

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能灌溉、環(huán)境監(jiān)控和互動(dòng)設(shè)備等方面，在居住區(qū)環(huán)境布局中的應(yīng)用具備很大的潛力和實(shí)用價(jià)值。它能夠促進(jìn)資源的高效利用、改善環(huán)境質(zhì)量，并提升居住體驗(yàn)。然而，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用仍面臨技術(shù)融合、數(shù)據(jù)安全、用戶接受度和成本等方面的挑戰(zhàn)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社區(qū)景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用將變得更加廣泛和深入。未來的研究應(yīng)關(guān)注新技術(shù)的發(fā)展及其在此領(lǐng)域的應(yīng)用，探索如何高效整合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以提高其在社區(qū)景觀設(shè)計(jì)中的效率和可持續(xù)性。此外，還應(yīng)加強(qiáng)對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在此領(lǐng)域應(yīng)用效果的評估，以指導(dǎo)實(shí)際操作和政策制定。未來的研究和實(shí)踐需要在解決這些挑戰(zhàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探索和改進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)更高效、可持續(xù)和人性化的社區(qū)景觀設(shè)計(jì)。

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