文摘

智能城市的主要目的是改善生活质量,提高生活的效率,并保存生命的能源资源,这是符合当前全球低碳环保的概念,节能减排和生态可持续发展。在智能城市的过程中,城市公共空间的发展,也致力于满足居民生活的物质和精神需求。系统的硬件设计,路灯节点,和集中器节点硬件设计,由多个传感器的传感节点。它的主要组件是温度传感器、红外传感器、声音传感器、光强传感器,,分别实现温度的采集,红外线,声、光强度信息。街灯传感系统采用多传感器信息融合技术来实时检测人员和车辆的情况,这样人们在街上和车辆可以把灯和关闭路灯的无人驾驶汽车。根据智能调整路灯开关照明需求场景分析以提高系统的精度来确定照明场景的需求。这使得城市交通系统提供安全的照明条件,同时节省了城市照明的能耗。路灯的传感器系统随机选择温度和湿度的检测结果在一段时间内。的错误率的最终测试结果是1/2,传统的测试和精度远低于传统的测量方法。关于路灯的照明系统和公共艺术在城市公共空间,它是值得广泛推广通过传感器信息融合技术来控制路灯照明,减少能源消耗。

1。介绍

公共艺术的友谊展览的过程中,公共艺术的功能和概念的背景下发展概念的时代,社会环境和人文环境因素是不同的和不断变化的。当代公共艺术艺术水平的研究主要有两个:一个是视觉造型艺术为研究对象,另一个是功能性的公共设施为研究对象,他们都形成一个跨学科、多维,multiperspective混合关系。公共艺术的新形式提出了技术显示了技术复杂性的特征和设计集成,实现technologicalization城市公共艺术,促进城市数字化发展的进程,解决城市环境问题的发展。公共艺术的智能设计指的是现代科学技术中发挥的重要作用的设计、创建、操作和使用的公共艺术。

在现代化的过程中,公共艺术在不断地产生新的艺术形式,与公众和城市互动的方式日益更新,和自己的价值取向不断添加新的定义。人民对彼此的感情,艺术,和城市都增强了城市空间的相互作用。精明的提供公共艺术与认知研究人员和先进的技术演示了生物知识利用可再生能源和国防的自然生态系统,在某种程度上,了解艺术家和居民的神秘的理论来帮助保护这个城市环境生态系统是必要的。以城市路灯的智能艺术设计为对象,通过城市路灯的智能改变,城市可以扩散温度和通过这个路灯温暖的城市的每一个角落。

归纳公共艺术是指艺术作品,改变人的声音的物理状态,运动,自然气流、温度、湿度等,从而引发公共艺术的原始形式,讨论智能设计的基本类型从情报的角度来看,公共艺术,实现人性化的实践和人类文化在城市公共空间视角的技术因素和传感器信息融合技术。科学和技术的更新和实际应用中扮演着重要角色在公共艺术的智能设计。可以说,科学技术促进智能设计的公共艺术的发展,智能设计的公共艺术是基于科学和技术。

2。相关工作

人文学科中一个重要的概念当代智能城市建设和公共艺术中反映智能城市的独特精神面貌。殷等人选择了南京江北新区工业技术研究和创新公园为研究对象的基础上,讨论的人文塑造智能工业园区和公共艺术规划的有效方法的内涵、规划功能,公共艺术的规划方法1]。礁和本德参与式观察的艺术活动家、半结构式和口述历史访谈与无家可归的人在东京,和历史分析2]。Crte-Real报道在一张公共艺术绘画的局限性,说明基于绘画的当代研究问题作为一个的重要元素或部分设施,公共艺术、城市干预,表演,非传统媒体,和材料(3]。Darivemula等人送穿白大衣的全国会议上表示,揭示了挑战,适应力,和人类女性的医疗培训工作,女性医学的方式是通过公共艺术授权(4]。虽然这些都是关于公共艺术的研究,研究的范围太广泛了。

目前,有许多挑战在各领域的研究人员正在试图解决与传感器。专注于车载气体传感器的具体应用场景,杨回顾了工作原理、研究进展和应用国内外车载传感器的状态。这项研究得出的结论是,车载气体传感器发挥了巨大作用在电力系统监控和车辆环境监测5]。夏英等人随机分水岭分割相结合,提供多个分割结果,黑森运营商获得独特而有效的分割(6]。Yaghoubi等人开发了一种新的multiclassifier融合方法,统计分析不同的噪音水平运用Dempster-Shafer理论来衡量和缓解冲突证据(7]。Herrera-Quintero其(智能交通系统)等人设计了一个智能传感器原型使用serverless和microservice架构整合,结合物联网(物联网)方法来帮助交通规划对快速公交系统(BRT) (8]。壮族等人设计了一个热电发电装置具有结构简单、设计和设备预计将增加发电能力不使用额外的能量来冷却热电发电芯片(9]。

为了保持信号处理电路小,成本低、简单、健壮,莫莱斯等人使用一种新颖的直接接口sensor-to-microcontroller电路电容测量技术,它可以测量小电容偏差没有高频振荡器(10]。这些研究大多数都是对数据的分析,有太少的研究公共艺术的智能传感器。

3所示。智能传感器和信息融合的公共艺术

3.1。应用程序的传感器在智能路灯

传感器是一种检测装置周围的变化信息,并可以将扫描信息的变化转换为电子信号或其他所需信息输出方法根据信息传输的规则11]。感官功能常用的在今天的智能公共设施主要是实现了组件的传感装置,是实现自动检测和自动控制的主要部分的智能公共设备。传感器的存在使智能公共艺术设计有触觉,听觉,嗅觉,和其他感官,逐步使公共艺术更聪明(12]。基于传感智能传感技术公共艺术是一个和多个学科相关的现代科学和工程技术从天然来源获取信息,处理和识别。

通过引入智能城市发展的概念,现代城市的发展需求是多样化的。随着城市发展,城市建设也需要和符合可持续发展的城市经济多样化和共享。可持续能源的研究和开发应用程序和智能数据处理已成为一个热点13]。现代城市社会发展的公共艺术需要从纯粹的审美艺术互动体验和信息交换。智能设计已经开始被应用到公共艺术。与新技术的不断演化建模和交互智能功能,它已经成为一种新的艺术形式。本文基于智能城市的发展,深入分析和研究的主要类型和发展智能公共艺术(14]。为了提高可靠性、稳定性和antifailure能力的城市路灯智能监控和管理系统,有效提高工作效率的城市路灯智能监控和管理系统,大多数传统的处理解决方案是基于server-centralized数据处理,也不适合这个系统。出于这个原因,边缘计算技术用于实现数据分散处理。如图1,该系统由三层组成:边缘感知层、传输层和服务层。的形式传感技术包括光学传感、姿态传感、环境遥感、红外传感、电磁传感、重力感应,和3 d传感。

作为一个关键城市环境和空间文化的载体,可以结合城市公共艺术规划和建筑设计来创造城市的整体形象。艺术作品本身的大小和开放空间的大小是两个重要的因素影响的整体艺术效果的工作。如果规模过大,会使人感到压抑和沉重的;如果规模太小,它将减少其存在的感觉。如果公共艺术被放置在一个室内空间里,重要的是要考虑观众和工作之间的距离。然而,如果公共艺术是放置在室外空间结合周围的环境,有必要不仅要考虑观众也比较和分析周围环境的公共艺术。可以看出,它的大小决定了它的距离和亲密感的开放空间。因此,有必要寻求沟通和交流在一个适当的规模和回声和集成的城市空间环境。

如图2,路灯节点使用多个传感器采集外部环境信息和使用通信模块传输的传感器采集的数据集中器节点。由于随机性较高的流动人员和车辆正常的道路,为了准确检测人员和车辆的流动在过去,路灯节点与图像处理功能是用于识别和计数的流动人员和车辆。根据流量,控制器发出相应的控制命令实现周期性控制路灯的亮度。通常感应智能公共艺术设置传感器内部的工作,改变原来的状态通过接收外部气流的变化,生物的声音,通过传感器或运动。

网络控制技术的实现路灯主要分为有线和无线。物联网技术的快速发展,无线通信网络技术已逐渐成为主流发展趋势(15]。无线网络技术是多个独立的无线网络节点通过广播渠道相互通信。目前,广泛使用的无线通信技术包括以下:无线个域网,无线,无线传输(NFC)。这几种无线通信技术的比较如表所示1。

从表可以看出1的比较常用的无线个域网和无线网络通信技术、无线个域网有一定的优势的成本和功耗。wi - fi的主要问题是,连接网络节点的数量太小,能耗高。尽管NFC的价格很低,节点功耗高,通信距离短。从目前的发展趋势,以实现智能照明的目标,智能家居,智能城市,为网络通信节点的数目应该至少20多;所以,无线个域网最好的机会成为主流的无线通信网络技术16]。无线个域网分为三个频段根据频道和频道范围是0 ~ 20。具体的数据中心的频率,频率上限和下限频率的每个通道如表所示2。

传输速率的比较和调整模式的三个频段在桌子上2表所示3。

到目前为止,公共空间是一个公共室内空间或室外环境与开放空间,免费的公众参与,和经验,例如,街道、广场、户外场馆在居民区,公园,等等。公共艺术涵盖了丰富多样的三维动态的艺术形式,基于行为的普遍存在,人们进行交流和分享。公共艺术可以被称为公共艺术时,回声和与周边空间和集成涵盖了交互行为的空间。ZigBee无线通信技术,它的特点是自组织网络,短距离、低复杂度、低功耗、低数据率和主要适用于物联网和自动控制领域。上述路灯控制方案有一些不可避免的缺陷,以及设计方案结合互联网技术和无线个域网技术可以弥补这些缺陷18]。此外,可以使用免费的无线个域网协议,从而进一步减少研究和开发的成本(19]。此外,互联网技术已经渗透进社会生活的各个层面和蓬勃的生命力。使用城市公共无线网络覆盖,因此,应用方案,集成互联网和物联网技术才能真正形成优势互补。同时避免前面的技术缺陷,它可以适应更复杂的设备通信和控制场景在未来。它提供了一个全面的解决方案为城市路灯控制系统集成了许多优势,如低功耗效率高、灵活性和自主性,智慧,容易维护,容易扩张,和远程控制20.]。

完成城市公路灯具的自动和智能管理和实现资源效率的目的,可持续的污染防治,和个性化的治疗,研究路灯控制器的主要目标。智能路灯系统基本上可以建模为一个独特的模拟环境广泛分离的节点,但明确的分配原则。其节点分布基本上符合城市道路交通的设置。完整的电子电路网络上安装此功能。反馈是需要实现游戏控制器灯。考虑每个路像一个中央处理单元从这些地方的角度来看,许多邻近灯柱终端顺序分布的地理位置,和很容易形成一个逐步线性相关的通信系统。从全球的角度来看,多个这样的线性通信系统可以形成一个大型城域网通信系统(17]。因此,基于上述特征的抽象,城市路灯控制系统的原型如图3。

按图的概念模型3,相当宽带收发器必须实现统一的网络管理分散的城市建在灯柱节点。TCP / IP标准家族的互联网络远程交互范式是理想的选择,因为它有一个优秀的长期的和成熟的技术21]。然而,部署虚拟化技术通过纯粹的网络设计每个灯postcluster大小城市将是巨大的,因为许多路灯杆节点和复杂的分布。从不同的角度,包括财务成本,实现问题,互联网的挑战,和操作电池寿命,这是不恰当的。为了使路灯杆节点分散更多的沿着车道来构建一个使用无线网络连接中,作为法律细分单元采用的路线。之后,使用上网内容的入口通道使用其他电路作为一个相当规模的主板。这因此分裂和优化设计方法的同时,仍满足长期互动的需要,从而减少总布局的复杂性。此外,建立一个小物联网连接灯postnodes可以部分实现区域控制灯具,增加每日更新的led灯。路灯系统现在可以远程控制自灯节点连接现在通过门户网站直接连接到互联网,允许其节点情报立即存储到云主机和市长所使用的分析和通过不同的网站(22]。

3.2。加权信息融合算法

在实际应用中,信息融合技术潜力巨大,受到许多行业的欢迎。其中,它更在物联网领域,和各种智能物联网的产品出现在民用市场,比如清扫机器人和智能无人驾驶飞机。这都是多亏了信息融合技术,实现多源信息的探测目标和识别率提高了对象,利用计算机技术自动分析和综合过程获得的若干传感器的观测信息在时间序列在某些标准,以完成所需的决策和估计任务和信息处理过程。资讯类、综合和分析multisensing设备,信息可以获得更高的综合价值(23]。平均值平均融合算法通常使用一个数学公式,它是一个传感器选择大致相同的重量值,缩写为MVFA。假设中的多个传感器 - - - - - -传感器融合系统评估的状态相同的目标,结合状态评价规模满足下列条件:

当地融合后的状态估计

总均方误差

所以总均方误差

加权平均算法,总均方误差

建立一个系统的公式:

随着时间的流逝,感知信息的积累,每个单元的灰色数字测量逐渐变得越来越小,但每个传感器的信息也可能冲突,使灰色度量大。灰色的融合算法做如下处理。当信息是一致的,可靠性的重量介绍:

当信息是一致的,灰色的测量调整重量介绍:

的过程是一个持续的改进估计,评估和评价的需要额外的信息来源,以及一个不断自我修正的过程信息处理得到改善的结果。human-vehicle检测系统基于信息融合是一个复杂的系统,抗干扰强,测量精度高,全面、可靠的信息(24]。传统的路灯系统大多使用单一特征信息作为控制因素,这使得测量信息往往达不到理想的系统价值需求(25]。根据影响城市交通照明、各种各样的场景因素进行多方向的研究,合理和可靠的多源信息融合路灯控制方案获得与实际需要相结合。方案架构如图4。

结合来自多个传感器的信息结合附加或冗余信息从多个传感器在时间和空间按照一定的标准来获得被测对象的一致的描述或解释。其主要目的是为了获取更多的信息通过结合信息而不是单个元素出现在输入信息,这是最佳的协同作用的结果,也就是说,使用组合或几个传感器提高传感器系统的组合。图5显示了多传感器信息融合的过程。

过夜的道路环境中,多传感器是用来收集多源信息,和人群中车辆在路上被用作源集合对象的信息。由于大量的硬件设备的需求,如传感器设备部署,为了降低成本,考虑到性能,系统中使用的传感器主要有温度、湿度、亮度,红外线,和其他传感器,有效地降低系统的误码率测量信息。不同的传感器检测物体的外部环境和不同的传感器的物理信息转换成数字信息,送他们到决策处理层。最后,获得决策信息发送到路灯控制终端。系统的执行机构,路灯控制终端计算相应的路灯控制命令根据决策信息,积极调节路灯开关。

4所示。实现智能路灯在城市公共空间中

4.1。调整路灯的数据在测试之前

边缘处理集中智能路灯控制器的功能体现在数据的分析和处理。数据分析包括电力数据分析和环境参数分析和数据处理是指图像数据的处理。智能路灯的电压是220 v,电流是32,路灯的状态实时监控通过控制电流和电压数据,和异常状态及时办理。

4.2。功率测试的智能路灯公共艺术

根据实验结果,可以知道核心控制器传达不同的命令来控制路灯控制器根据道路的实时信息,和路灯控制器控制路灯的光明与黑暗。本文设计的智能路灯控制系统可以实现智能控制的路灯没有人事管理,可以达到节能的效果。为此,特定的数据收集在路灯的变化。总共有6个小时的监测从6:00点。12:00点。,统计间隔1小时,每次计算的近似功耗晚上6小时的照明时间在不同的时间。监测数据结果如图6:

从图可以看出,路灯系统的功耗设计摘要远远低于传统的照明系统。路灯智能控制系统由传感器和加权信息融合算法设计可以实现节约电能的目的的前提下智能控制路灯照明。从仿真的角度来看,智能路灯控制系统可以节省大量电力与传统路灯控制相比,特别是九点至十点,它可以节省44%的能耗,在六个小时内,和整体节电40%。

4.3。智能路灯传感器数据收集

为了更直观地显示数据收集的智能路灯集中控制器,实际上收集一些环境参数为例进行具体分析。访问智能路灯控制器集中随机选择6个小时的莎莎和量子化学浓度监测数据从6:00点到12:00点和描绘了6期如图如图一行7。

通过分析环境参数,不仅城市空气环境质量和气候条件可以索引也可以分析设备环境和设备操作条件结合电力数据,数据和其他数据。例如,它可以看到从图7在6小时,外部经营环境的温度和湿度的智能路灯晚上集中控制器是正常的和相对稳定。如果检测到异常的温度和湿度,应及时切断电源避免更严重的伤害。此外,通过照度和功率数据的结合,还可以监视路灯是否正常照明或支持智能自动调光等功能。

为了进一步判断系统误差的算法,检测到环境中的温度和湿度的传统检验方法和检验方法系统的算法。检测结果如图8。

根据上述通过智能路灯系统检测温度和湿度传感器和传统上认为的结果检测、传感器系统检测到的错误的数量小于3倍左右,人们传统的检测和错误的数量小于6倍。系统测试错误率是1/2的传统测试错误率,和准确性远远低于传统的测量方法相比,传统的测量方法。因此,智能路灯的测量传感器可以大大提高效率,测试精度也很高。

5。结论

公共艺术的位置形成一个和谐统一的整体与周围的景观,建筑,城市环境空间。它是感性和理性的结合,更倾向于理性的比例尺度范围。通过智能路灯的智能系统传感器和加权信息融合,电力消耗的实际数据之前照明的照明系统和电力消费在一段时间内的记录,和结果进行了分析。最后,结果表明,设计的系统可以实现节约电能的效果。现成的产品和挑战集中在新媒体技术。未来的公共艺术必须依靠科学技术,作为艺术的一种形式的表达技术。通过这些技术,公共艺术不仅是一种艺术作品也是一个情感交流的对象,把新观念对人们的枯燥的生活。

数据可用性

数据可以通过联系作者。

的利益冲突

我们确认不存在利益冲突。

确认

这项工作得到了吉林省省级教育部门项目(2021号ly521w38)。