物联网技术在社区景观设计中的应用研究

摘要：物联网技术的进步正逐步融入社区景观设计领域，成为当前研究的新焦点。该项研究深入分析了物联网在社区景观设计中的实际应用、所遇挑战以及未来的潜在发展方向。研究重点考察了智能灌溉、环境监测和互动装置等关键应用领域，并就技术融合、数据安全和用户采纳等关键问题进行了详细探讨。基于这些发现，该研究提出了针对物联网技术在社区景观设计中未来发展的策略和建议。

关键词：物联网技术；社区景观设计；智能灌溉；环境监测；互动装置

中图分类号：TP393 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）22-0104-03

开放科学（资源服务）标识码（OSID）

0 引言

1） 研究背景。随着信息技术的快速发展，人们对于设备智能化、网络化的需求日益增长。物联网技术应运而生，它通过将日常物品与网络连接，实现数据的收集、处理和交换，满足人们对于高效、便捷生活的追求。物联网技术的普及使得部分行业的发展模式发生了改变[1]。随着城市化的快速进程，社区景观设计在城市规划和居民日常生活中的作用愈发显著。这些景观增添了居住环境的美丽，还提供了休闲、社交和生态服务等多重功能。传统的社区景观设计和管理方式往往伴随着资源的不合理使用、效率不足以及高昂的维护成本。物联网技术的引入，为这一领域带来了创新性的转变。通过将各类设备和系统接入网络，物联网技术实现了数据的即时采集、处理和智能反馈。全球范围内，一些社区已经开始在智慧社区系统中应用物联网技术，这一技术的应用已经扩展至包括社区景观设计在内的多个领域。利用物联网技术，社区景观的智能化得到提升，包括实施智能灌溉、环境监测和互动装置等，进而增强了居民的生活品质。

2） 研究目的与意义。本研究深入探讨物联网技术在社区景观设计领域的实际应用、所面临的挑战以及未来的潜在发展方向。通过详细分析物联网技术在社区景观设计中的具体实施案例，揭示了其带来的益处及存在的难题，为未来的学术探索和实际应用提供了宝贵的参考。本研究丰富了物联网技术在社区景观设计中的应用研究，为相关领域提供了新的视角和数据分析。研究成果可以指导社区景观设计师、城市规划专家和政策制定者更有效地利用物联网技术，提升社区景观设计的效率与品质。

本研究还深入探讨了物联网技术在提升居住体验、增强社区互动、优化资源分配、改善社区安全以及支持可持续发展等方面的研究目的和意义。随着物联网技术的持续进步，在社区景观设计中的应用将更加广泛，为社区带来更多便利和益处。

3） 物联网技术在社区景观设计中的应用领域。物联网技术在社区景观设计中的应用领域广泛，包括智能灌溉、环境监测和互动装置等。在景观园林里的智能灌溉系统中，可以通过安装土壤湿度、温度和天气传感器，利用物联网技术实时监测植物生长环境，根据数据自动调整灌溉系统，实现精准灌溉，节约水资源并提高植物成活率。城市规划和社区景观中的环境监测系统，可以利用物联网技术监测社区内的空气质量、噪声水平、光照强度等环境因素，为居民提供舒适的生活环境，并有助于及时发现和处理环境污染问题。而互动装置系统，通过安装智能互动装置，如智能座椅、互动灯光等，物联网技术可以增强居民的互动体验，提升社区活力。

1 研究设计

1.1 物联网技术在智慧社区景观系统中的应用功能模块设计

物联网技术在社区景观系统中的应用很广泛，按照功能来设计，可以分为以下几个模块。

1.1.1 实时监控模块

实时监控模块是智慧社区景观系统中的一个核心部分，它通过物联网技术部署了多种传感器，包括温度、湿度和光照传感器，能够持续监测社区景观环境。这些传感器收集的实时数据有助于及时了解环境变化，为景观维护提供科学的决策支持。该模块的主要功能是监测社区内的环境参数，利用温度、湿度和光照强度，帮助管理人员及时了解环境变化，采取相应措施。当温度过高或过低时，系统可以自动调节灌溉系统，确保植物生长所需的水分。该模块的土壤湿度传感器能够实时追踪土壤的水分水平，自动调整灌溉活动。这种精准的监控促进了水资源的有效利用，保证了植物生长所需的适宜水分条件。照明系统监控可以利用物联网技术增强用户的照明体验，通过语音识别和自然语言处理技术，用户可以通过语音指令控制照明设备，提高使用便利性。通过物联网技术，用户可以使用手机或其他智能设备远程控制照明设备，无论身处何地都能轻松调整照明设置[2]。利用视频监控设备和传感器，对社区景观区域进行安全监控，及时发现和处理安全隐患，保障居民的安全。射频识别等技术应用于消防管理领域具有显著的作用，可以及时识别出消防管理中的安全隐患[3]。空气质量监测方面，通过部署空气质量传感器实时监测社区内的空气质量，如PM2.5、CO2等指标，为居民提供健康的生活环境[4]。

1.1.2 智能控制模块

智能控制模块利用收集的数据，通过物联网技术自动调整景观系统内的灌溉和照明等设施。例如，它能够根据土壤湿度自动调节灌溉，根据光照强度调整路灯亮度，以达到节能减排的目的。智能控制模块的设计包含以下功能：1） 灌溉系统控制：研究人员在研究传统方法的基础上，结合物联网技术，在无人看护的情况下对绿植进行培育，植物能够正常生长。绿植的养护者也能够省时、省力、省心，解决了绿植智能养护的问题，满足了人们对绿色健康生活的需求[5]。2） 照明系统智能化控制：该系统利用环境光线传感器收集的数据，自动调整公共区域的照明亮度。在夜晚或光线较暗的条件下，系统会自动增强照明，以提高安全性和美观；而在日间或光线充足的情况下，系统则会自动降低照明亮度或关闭照明，以实现能源的节约。3） 温湿度智能化管理：在温室和儿童游乐区，智能控制系统利用温度和湿度传感器收集的数据，自动调整空调和加湿器等设备，营造一个舒适的生活和活动环境。4） 智能能源管理：该系统负责监控和管理社区内的电力和燃气能源消耗。借助数据分析工具，智能系统能够有效优化能源分配，降低能源浪费，实现节能减排的目标。5） 环境质量优化：智能控制系统通过空气质量监测数据，自动调节新风系统和空气净化器的工作，改善室内外空气质量，保障居民健康。

1.1.3 数据管理分析模块

数据管理分析模块是智慧社区景观系统中的一个关键组成部分，它通过物联网技术收集大量环境数据，利用大数据分析为社区景观规划和管理提供决策支持。通过分析居民对公共空间的使用模式，可以对景观布局进行优化。该模块的主要功能包括：1） 数据收集与综合管理：该模块负责从各种传感器和监控设备收集数据，采集环境参数、能源使用情况、灌溉和照明系统的状态等。2） 数据深入分析与挖掘：数据收集后，要借助大数据分析和数据挖掘技术，从收集到的数据中揭示潜在的模式和趋势。该功能通过分析居民对公共空间使用习惯，为景观设计和优化提供参考；分析环境参数与植物生长的关联，为灌溉和养护提供指导。3） 数据可视化呈现：该模块通过图表和地图等形式直观展示分析结果，帮助管理人员和居民更深入地理解数据所蕴含的信息。利用地图展示社区内不同区域的温度分布情况，或者通过图表展示能源使用的变化趋势。4） 决策辅助：该系统基于数据分析结果，为社区景观规划和管理提供决策辅助。通过分析居民的活动习惯和偏好，系统可以调整公共设施的布局和功能；根据环境数据的分析，优化景观植物的种类和分布。5） 预测与预警：利用历史数据，结合机器学习和人工智能技术，可以对未来的环境变化、能源需求和设施维护等进行预测，提前发出预警，帮助社区管理人员做出及时和有效的响应。

2 研究分析

2.1 物联网技术在社区景观设计中的效益分析

2.1.1 提升社区环境的智能化水平

智慧社区景观系统融合物联网技术，通过部署传感器和智能设备，实现了对社区环境的实时监控和智能管理。安装温湿度传感器和光照传感器后，系统能够自动调整社区内的照明和灌溉系统，确保植物生长环境的最佳状态。社区引入了智能垃圾桶，能够自动检测垃圾桶的装载情况，提醒清洁人员清理，有效维持社区的整洁与卫生。

物联网技术的应用不仅提升了社区景观的智能化水平，还增强了社区景观的互动性和用户体验。例如，社区内设置了智能导览系统，App控制终端设备可通过通信接口与物联网云平台建立连接并进行数据交互。App控制终端程序在完成通信接口的连接后，可以接收由云平台上传的采集数据，并向云平台发送数据指令[6]。

2.1.2 提升社区居民生活的幸福感

智慧社区景观系统还引入了智能座椅和照明等先进设备。居民可以通过手机应用程序轻松控制座椅的加热和按摩功能，或者调整照明系统的亮度和色温，从而创造出一个更加舒适和个性化的休闲空间。这些应用实例充分展示了物联网技术在社区景观设计中的广泛潜力。物联网技术的应用不仅实现了社区景观的智能化和自动化，提高了管理效率和资源利用，还增强了居民与景观的互动性，提升了居民的生活质量和幸福感。

2.2 挑战与问题分析

尽管物联网技术在社区景观设计中展现了巨大的应用潜力，但实际操作中仍面临诸多挑战和难题。首先，技术整合的复杂性要求设计师和工程师具备跨学科的知识和技能。其次，居民对数据安全和隐私保护的担忧对物联网技术的推广和接受构成挑战，部分居民对物联网技术的陌生感影响了技术的普及和应用效果。最后，成本问题也是社区景观设计实践中必须考虑的因素。由于物联网技术的初期投资较高，如何在成本与效益之间找到平衡点是一个亟待解决的问题。物联网技术在社区景观设计中的应用前景广阔，也伴随着一系列挑战和问题。未来的研究和实践应在解决这些挑战的同时，进一步探索和优化物联网技术的应用。

3 讨论与建议

3.1 物联网技术在社区景观设计中的发展趋势

根据最新的研究成果，物联网技术在社区景观设计中的应用将呈现出以下几个主要的发展趋势：技术的整合与创新将变得更加高效和便捷，创新应用将不断涌现，为社区景观设计带来更多可能性；数据安全与隐私保护将成为物联网技术在社区景观设计中的应用重点，以增强用户的信任感；未来的社区景观设计将更加注重用户体验，通过提高用户的参与度和接受度，促进物联网技术的普及和应用。物联网技术可简化园林管理工作程序，利用信息化管理系统在一定程度上提高园林绿化效率[7]。

3.2 面临挑战的应对策略

本研究针对物联网技术在社区景观设计中所遇到的挑战，并提出了应对策略。首先，建议促进跨学科合作，鼓励设计师、工程师、环境科学家等多学科专家共同解决技术整合难题。其次，加强数据安全与隐私保护，采用先进的数据加密技术和隐私保护措施，确保用户数据的安全与隐私，提高用户参与度，通过教育和宣传活动，提升居民对物联网技术的认知和接受度，鼓励用户参与社区景观设计的决策过程。最后，应进行成本效益分析，在实施物联网技术时，寻找最合适的投资方案，以平衡成本和效益。通过上述讨论和建议，本研究旨在为物联网技术在社区景观设计中的应用提供指导，促进物联网技术的有效应用和发展。

4 结论

物联网技术在智能灌溉、环境监控和互动设备等方面，在居住区环境布局中的应用具备很大的潜力和实用价值。它能够促进资源的高效利用、改善环境质量，并提升居住体验。然而，物联网技术的实际应用仍面临技术融合、数据安全、用户接受度和成本等方面的挑战。随着技术的不断进步，物联网技术在社区景观设计中的应用将变得更加广泛和深入。未来的研究应关注新技术的发展及其在此领域的应用，探索如何高效整合物联网技术，以提高其在社区景观设计中的效率和可持续性。此外，还应加强对物联网技术在此领域应用效果的评估，以指导实际操作和政策制定。未来的研究和实践需要在解决这些挑战的基础上，进一步探索和改进物联网技术的应用，以实现更高效、可持续和人性化的社区景观设计。

参考文献：

[1] 杜雪娟.物联网技术在智慧社区系统中的应用研究[J].江西电力职业技术学院学报，2023，36（9）：19-21.

[2] 梁勇，梁天羿.城市景观照明设计中的创新及发展趋势[J].中国照明电器，2023（9）：64-69.

[3] 王丽娜.5G与物联网技术在社区建设中的应用[J].电子技术，2023，52（12）：86-87.

[4] 邓力元，刘桂波，户秋月，等.基于MLP模型和模糊控制的盆栽灌溉系统[J].计算机时代，2021（9）：34-38.

[5] 曾奕平，张译.基于物联网技术的绿植生长监控系统设计[J].物联网技术，2023，13（4）：13-16.

[6] 喻飞根，邓心阳，蔡绍硕，等.基于物联网的园林景观池水智能过滤系统研究[J].科技与创新，2021（1）：66-67.

[7] 朱涛，单云.景观照明监控系统与物联网技术[J].电子世界，2018（11）：108.

【通联编辑：谢媛媛】