عنوان فارسی مقاله: |
برنامه ریزی شهری و ساخت شهرهای هوشمند براساس اینترنت اشیا با استفاده از تحلیل داده های بزرگ |
| عنوان انگلیسی مقاله: |
Urban Planning and Building Smart Cities based on the Internet of Things using Big Data Analytics |
چکیده
رشد سریع تراکم جمعیت در شهرها نیازمند تامین سرویسها و زیرساخت برای تامین نیازهای ساکنین شهر می باشد. بنابراین، افزایش درخواست وسایل تعبیه شده، نظیر حسگرها، عملگرها و تلفن های هوشمند منجر به پتانسیل قابل ملاحظه ای برای عصر جدید اینترنت اشیاء (IoT) می گردد که کلیه وسایل قابلیت اتصال و ارتباط با یکدیگر روی اینترنت را دارند. بنابراین فناوریهای اینترنت راهی برای یکپارچه سازی و به اشتراک گذاشتن رسانه ارتباطی فراهم می نمایند. با این دانش، در این مقاله، سیستم مرکب برمبنای IoT را برای توسعه شهر هوشمند و برنامه ریزی شهری با استفاده از تحلیل داده های بزرگ پیشنهاد می کنیم. در اینجا سیستمی کامل متشکل از انواع مختلف استقرار حسگر، من جمله حسگرهای تلفن هوشمند، شبکه سازی بین خودرویی، حسگرهای آب و هوا، حسگرهای پارک هوشمند و نظارت پیشنهاد می کنیم. در اینجا معماری چهار ردیفه پیشنهاد شده است که شامل بخشهای زیر می شود: (1) ردیف پائین، که مسئولیت منابع IoT و تولید و جمع آوری داده ها را برعهده دارد، 2) ردیف میانی که مسئولیت انواع و اقسام ارتباطات بین حسگرها، رله ها، ایستگاههای پایه و اینترنت را برعهده دارد، 3) ردیف میانی 2 که مسئولیت مدیریت و پردازش داده ها با استفاده از چارچوب هادوپ را برعهده دارد و 4) ردیف بالا که مسئولیت کاربرد و استفاده از تحلیل داده ها و نتایج بدست آمده را برعهده دارد. پیاده سازی سیستم از مراحل مختلفی تشکیل می شود که با تولید داده ها شروع شده به سمت جمع آوری، یکپارچه سازی، فیلترنمودن، طبقه بندی، پیش پردازش، محاسبه و تصمیم گیری پیش می رود. سیستم پیشنهادی با استفاده از هادوپ با Spark، voltDB، Storm یا S4 برای پردازش بلادرنگ داده های IoT جهت دستیابی به نتایج برای ساخت شهر هوشمند پیاده می شود. برای برنامه ریزی شهری یا توسعه آتی شهر، داده های تاریخی آفلاین (برون خطی) با هادوپ با استفاده از برنامه ریزی MapReduce، مورد تحلیل قرار می گیرند. ازمجموعه داده های IoT تولید شده توسط خانه های هوشمند، آب و هوای پارکینگ هوشمند، آلودگی و مجموعه داده های خودرو برای تحلیل و ارزیابی استفاده می شود. این نوع سیستم با تابعیت کامل درحال حاضر وجود ندارد. به همین نحو، نتایج بدست آمده حاکی از آن است که سیستم پیشنهادی مقیاس پذیرتر و کاراتر از سیستم های موجود می باشد. به علاوه، کارایی سیستم برحسب کارایی و زمان پردازش اندازه گیری می شود.
