SmartCityFramework
1.0.0
Kerangka Kota Cerdas Menggunakan IoT dan Big Data
Teknologi informasi dan komunikasi menjadi semakin meresap ke lingkungan perkotaan dan memberikan dasar yang diperlukan untuk keberlanjutan dan ketahanan kota -kota masa depan yang cerdas. Seringkali alat TIK untuk kota pintar berurusan dengan domain aplikasi yang berbeda misalnya otomatisasi rumah, perawatan kesehatan, pemantauan lingkungan, energi dan jarang memberikan perspektif informasi terintegrasi untuk menangani keberlanjutan dan pertumbuhan sosial ekonomi kota. Kota-kota pintar dapat mengambil manfaat dari informasi tersebut menggunakan data besar dan seringkali lintas-tematic, pengumpulan data, pemrosesan, integrasi, dan berbagi melalui layanan yang saling beroperasi yang digunakan dalam lingkungan cloud. Namun, pemanfaatan informasi tersebut memerlukan alat perangkat lunak, layanan, dan teknologi yang tepat untuk mengumpulkan, menyimpan, menganalisis, dan memvisualisasikan sejumlah besar data dari lingkungan kota, warga negara dan berbagai departemen dan lembaga di kumpulan data skala kota. Kumpulan data yang dihasilkan oleh perawatan kesehatan pintar, lingkungan pintar, dan data terkait energi digunakan untuk analisis dan evaluasi. Kerangka kerja ini menyajikan perspektif tentang kota pintar yang memfokuskan pemrosesan dan analisis data besar dengan mengusulkan layanan analisis berbasis cloud yang dapat dikembangkan lebih lanjut untuk menghasilkan intelijen informasi dan mendukung pengambilan keputusan dalam konteks kota pintar.
Desain dan pengembangan kerangka kerja kota pintar untuk analisis data pemrosesan cerdas.
Smart City is a city which invests in ICT enhanced governance and participatory processes to define appropriate public subscribers' service and transportation investments, that can ensure sustainable socio-economic development, enhanced quality-of-life and intelligent management of natural resources.Although there is not yet a formal and widely accepted definition of “Smart City,” the final aim is to make a better use of the public resources, increasing the quality of the services offered to the citizens, while reducing Biaya operasional administrasi publik. Tujuan ini dapat dikejar oleh penyebaran IoT perkotaan, yaitu, infrastruktur komunikasi yang menyediakan akses terpadu, sederhana, dan ekonomis ke sejumlah besar layanan publik, sehingga melepaskan sinergi potensial dan meningkatkan transparansi kepada warga.
Ada dua pengguna yang akan mendapat manfaat dari kerangka kerja kota pintar kami: masyarakat umum dan admin yang mengendalikan aksesibilitas yang diberikan kepada masyarakat umum. Blok bangunan untuk kerangka kerja kota pintar terdiri dari -
Internet of Things (IoT) adalah jaringan perangkat fisik, kendaraan, peralatan rumah tangga, dan barang-barang lainnya yang tertanam dengan elektronik, perangkat lunak, sensor, aktuator, dan konektivitas yang memungkinkan hal-hal ini untuk terhubung, mengumpulkan dan bertukar data [1], [2] menciptakan peluang untuk integrasi yang lebih langsung dari dunia fisik ke dalam sistem berbasis komputer.
Big Data adalah istilah yang digunakan untuk merujuk pada studi dan aplikasi set data yang sangat besar dan kompleks sehingga perangkat lunak aplikasi pemrosesan data tradisional tidak memadai untuk menghadapinya. Tantangan data besar termasuk menangkap data, penyimpanan data, analisis data, pencarian, berbagi, transfer, visualisasi, permintaan, pembaruan, privasi informasi dan sumber data. Ada sejumlah konsep yang terkait dengan data besar: awalnya ada 3 konsep volume, variasi, kecepatan [6]. Konsep lain yang kemudian dikaitkan dengan data besar adalah kejujuran (yaitu, berapa banyak noise dalam data) [7] dan nilai [19].
Cloud Computing adalah kumpulan sumber daya sistem komputer yang dapat dikonfigurasi dan layanan tingkat lebih tinggi yang dapat disediakan dengan cepat dengan upaya manajemen minimal, seringkali melalui internet. [4] Komputasi awan bergantung pada berbagi sumber daya untuk mencapai koherensi dan skala ekonomi, mirip dengan utilitas publik. Awan pihak ketiga memungkinkan organisasi untuk fokus pada bisnis inti mereka alih-alih mengeluarkan sumber daya untuk infrastruktur dan pemeliharaan komputer [9]. Beberapa layanan cloud yang umum digunakan adalah Microsoft Azure, Amazon EC2.
Analisis data adalah proses memeriksa, membersihkan, mengubah, dan memodelkan data dengan tujuan menemukan informasi yang berguna, menginformasikan kesimpulan, dan mendukung pengambilan keputusan [7]. Analisis data memiliki banyak aspek dan pendekatan, mencakup beragam teknik di bawah berbagai nama, sementara digunakan dalam berbagai domain bisnis, sains, dan ilmu sosial.
Pembelajaran mesin adalah aplikasi kecerdasan buatan (AI) yang menyediakan sistem kemampuan untuk secara otomatis belajar dan meningkatkan dari pengalaman tanpa diprogram secara eksplisit. Pembelajaran mesin berfokus pada pengembangan program komputer yang dapat mengakses data dan menggunakannya belajar sendiri [14] [18].
Aplikasi yang berjalan di platform Web adalah jenis perangkat lunak aplikasi yang dirancang untuk dijalankan di web. Aplikasi ini sering berfungsi untuk memberi pengguna media interaktif untuk membuat permintaan dan mendapatkan hasilnya.
Kumpulan data IoT yang dihasilkan oleh lingkungan pintar, dan set data terkait energi digunakan untuk analisis dan evaluasi. Big Data didefinisikan sebagai volume tinggi, berkecepatan tinggi, dan data variasi tinggi yang menuntut bentuk-bentuk pemrosesan informasi yang hemat biaya dan inovatif yang memungkinkan peningkatan wawasan, pengambilan keputusan, dan otomatisasi proses. Sehubungan dengan tantangan yang ditimbulkan oleh Big Data, layanan analisis berbasis cloud dikembangkan lebih lanjut untuk menghasilkan informasi intelijen dan mendukung pengambilan keputusan dalam konteks kota pintar.
Data besar diproses dan dianalisis menggunakan algoritma pembelajaran mesin dengan pemrosesan dan mesin analisis. Hasil yang diperoleh dari mesin ini diproses untuk menanggapi kueri pengguna dan ditampilkan di ujung depan yang dapat diakses oleh pengguna melalui aplikasi seluler. Aplikasi seluler dirancang untuk menyediakan layanan bagi pelanggan sesuai dengan persyaratan mereka melalui antarmuka yang ramah pengguna dan mudah dimengerti.
Kami bermaksud memperluas model ini ke kampus universitas dengan tujuan menerapkan kerangka kerja kota pintar dengan mengintegrasikan data yang dikumpulkan dari berbagai sensor IoT yang dipasang di berbagai bagian kampus dengan protokol IoT yang memicu perintah berdasarkan konfigurasi pengguna. Untuk meningkatkan kegunaan kerangka kerja kota pintar kami dan untuk mempercepat pengembangan kerangka kerja ini, API kerangka kerja kami akan diterapkan menggunakan teknologi open source.
| Masalah | Keterangan | Url |
|---|---|---|
| Mobil parkir di jalan | Dengan aplikasi di ponsel cerdas Anda, Anda dapat melihat berapa banyak ruang parkir yang tersedia. Selain tampil di ponsel cerdas Anda, Anda dapat melihat berapa banyak ruang parkir yang tersedia di papan yang membahas jalanan. | Sistem Deteksi Ruang Parkir Cerdas Berdasarkan Pemrosesan Gambar |
| Mengadaptasi semaphore dengan kasus darurat | Semaphore yang cerdas dapat beradaptasi ketika ocuurs kasus darurat, seperti mobil tabrakan, kasus darurat medis dengan ambulans, kemacetan lalu lintas. | Smart_traffic_control_system_for_ambulance tautan ini mengarahkan skenario tertentu, kasus ambulans |
| Nama Sensor | Spesifikasi Sensor | Penggunaan | Referensi |
|---|---|---|---|
| DHT22 | Sensor kelembaban suhu | Digunakan untuk mengukur suhu dan kelembaban udara. | Adafruit |
| UVM-30A UVA/UVB | Sensor UV | Sensor UV digunakan untuk mendeteksi intensitas radiasi ultraviolet (UV). | Proyek Turtles Bay |
| Nama Algoritma | Kategori Algoritma | Penggunaan dalam Pemantauan Lingkungan | Jenis data yang dibutuhkan | Sensor IoT | Referensi |
|---|---|---|---|---|---|
| Synaptic.js | Jaringan saraf | Ini dapat digunakan untuk kontrol PID variabel lingkungan, seperti mengendalikan suhu lingkungan dan memprediksi kebutuhan untuk melanjutkan atau tidak dengan sistem kontrol yang terhubung, berkontribusi pada pengurangan konsumsi energi. | Sinyal sensor, titik setel suhu dan histeresis | DHT22 | Synaptc.js |
