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基于 LoRa 的城市数据采集节能传感系统

系统与控制 2024-06-11 v1 系统与控制

摘要

如今,城市提供的远不止购物场所或办公空间。公园和广场等特定地点被许多人用作聚会点和本地休闲区。为了确保它们在未来依然具有吸引力,此类广场的设计必须定期适应公众的需求。这些使用趋势可以通过公共数据采集来推导。数据集越丰富多样,越容易通过数据分析优化公共空间设计。问卷调查、观察或视频等传统数据采集方法要么劳动强度大,要么无法保证保护个人隐私。本工作提出了一种保护隐私、低功耗且低成本的智能传感系统,该系统能够通过分析公共座椅的占用分布来匿名采集公共空间利用率的数据。为了支持未来的城市规划,传感器节点能够监测环境噪声、座椅利用率及其位置、温度和湿度,并通过城市范围的长距离广域网提供这些数据。最终传感系统的稳健运行在某个城市两个广场的试运行中得到了证明,该试运行包含 16 个传感器节点,持续两个月。在启用所有子系统(包括基于在稳健且简单的阈值算法上运行的连续加速度测量进行坐姿检测)的情况下,定制设计的传感器节点每天消耗 33.65 mWh 的能量,在两个月的试运行期间实现了连续监测。对实验结果的评估清楚地展示了这两个地点的使用方式,证实了所提解决方案的实用性。现场试验期间收集的所有数据均作为开放数据公开提供。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.06404,
  title  = {A LoRa-based Energy-efficient Sensing System for Urban Data Collection},
  author = {Lukas Schulthess and Tiago Salzmann and Christian Vogt and Michele Magno},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.06404},
  year   = {2024}
}