عوامل موثر بر توسعه و مدیریت شهر هوشمند با استفاده از یک رویکرد ترکیبی از فناوری‌های داده‌های بزرگ و اینترنت اشیاء و رایانش ابری

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب

2 دانشکده مهندسی صنایع؛ دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

چکیده

شهر هوشمند در سال‌های اخیر، شکل جدیدی از توسعه زندگی را نمایان کرده و به‌عنوان ‌یک رویکرد مؤثر برای رسیدن به مدیریت بهتر شهری مطرح ‌شده است. از نظر مفهومی، در این نوع شهرها اثرات متقابل بین تکنولوژی‌های نو، سازماندهی‌های جدید و سیاست‌های نوین سازنده شهرهای هوشمند به‌صورت سیستم اجتماعی و فنی مجتمع شده‌اند. هدف شهر هوشمند، تحقق‌بخشیدن به یکپارچگی خدمات شهری، کسب‌وکار، حمل‌ونقل، آب، انرژی و سایر زیرسیستم‌های شهری از طریق ترکیب و تحلیل داده‌های جمع‌آوری‌شده از طریق سنسورها و فناوری اطلاعات و ارتباطات است. در این مقاله، یک ساختار ترکیبی با استفاده از تجزیه‌وتحلیل و پردازش داده توسط ابر و فناوری اینترنت اشیا برای توسعه و مدیریت شهرهای هوشمند و برنامه‌ریزی‌های شهری پیشنهاد می‌گردد. علاوه بر این، یک ارزیابی از گسترش و آنالیز حس‌گرها و هدف از ساخت شهر هوشمند و همچنین، تکنولوژی‌های پشتیبان در این نوع شهرها بررسی‌ شده است. مطالعه حاضر به تعریف و بررسی اجمالی داده‌های بزرگ و اینترنت اشیا و رایانش ابری پرداخته، سپس چالش‌ها و محدودیت‌های موجود را شناسایی‌ می‌کند. ساختار مدل ارائه‌شده دارای 3 لایه است که در آن لایه اول وظیفه جمع‌آوری منابع داده‌های بزرگ و تولید محتوا رادارد؛ لایه دوم مسئول ارتباط بین سنسورها و تقویت آن‌ها بوده و مدیریت اطلاعات و پردازش داده‌ها را با استفاده از معماری Hadoop < span dir="RTL"> ‌انجام می‌دهد؛و لایه سوم مسئول برنامه‌های کاربردی و نحوه استفاده از نتایج و داده‌های تحلیلی است. پیاده‌سازی این سیستم شامل مراحل مختلفی است که تولید، جمع‌آوری، یکپارچه‌سازی، طبقه‌بندی، پردازش، محاسبه و تصمیم‌گیری در مورد اطلاعات را در‌بر‌می‌گیرد.
بر اساس اطلاعات و تحلیل‌های جمع‌آوری‌شده و معماری سیستم مورد نظر، این سیستم با استفاده ازHadoop < /span>تک‌نوده در Ubuntu 14.04 LTS و با پردازنده‌های 3.2 GHZ  x4 و مموری چهار گیگابایت توسعه پیداکرده است. در نهایت، در این پژوهش، داده‌ها با استفاده از دستگاه‌ها و حسگرها از موقعیت‌های جغرافیایی مختلف جمع‌آوری ‌شده، محاسبات ا‌بری سرویس‌های مختلف در یک شهر را مورد تجزیه‌وتحلیل قرار داده و موجبات تصمیم‌گیری هوشمند برای مدیریت شهر هوشمند و ایجاد رفاه شهروندان را فراهم می‌آورد .

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Factors Affecting the Development and Management of Smart City Approach Using a Combination of Big Data and the Internet of Things and Cloud Computing Technologies

نویسندگان [English]

  • Ghodsiyeh Fahmfam 1
  • Hodjat Hamidi 2
چکیده [English]

Smart city has shown a new form of life development in recent years and has been proposed as an effective approach to better urban management. Conceptually, in these types of cities, the interactions between the new technologies, the new organizations and the new constructive cities of smart cities have been integrated into the social and technical system. The goal of smart city is to realize the integration of urban business, transportation, water, energy and other urban sub-systems through the integration and analysis of data collected through sensors and information and communication technology (ICTs). In this paper, a hybrid structure is proposed using cloud computing and cloud processing and Internet technology for development and management of smart cities and urban planning. In addition, an assessment of sensor development and analysis, and the purpose of building smart cities as well as supporting technologies in these types of cities have been investigated. The present study aims at defining and reviewing large data and objects of the Internet and cloud computing, and identifying existing challenges and constraints. The proposed model structure has 3 layers: the first layer has the task of collecting large data sources and producing content. The second layer is responsible for linking and enhancing sensors and managing data and data processing using the Hadoop architecture. The third layer is responsible for applications and how to use the results and analytical data. The implementation of this system involves various stages of generating, collecting, integrating, classifying, processing, calculating and deciding information. Based on the information and analysis collected and the architecture of the system in question, the system uses Hadoop single-player in Ubuntu 14.04 LTS. It has been developed with 3.2 GHZ x4 processors and 4 GB of memory. Ultimately, this article has created a new way in the Internet context of objects, where data is gathered from different geographic locations using devices and sensors, and it uses a new system designed and cloud computing services in a city to analyze and cause smart decision making for smart city management and welfare of citizens.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Smart City
  • Bigdata
  • internet of things
  • cloud computing
  • Architecture and Implementation of Smart City