طراحی و شبیه سازی سامانه هوشمند مدیریت ترافیک و فرونشانی آلودگی هوا در بستر اینترنت اشیا

آلودگی هوا و افزایش تراکم ترافیک شهری از مهمترین چالش های زیست محیطی در شهرهای امروزی هستند و پایش مداوم و واکنش سریع به تغییرات کیفیت هوا می تواند نقش مهمی در مدیریت این مشکلات داشته باشد. در این پژوهش یک سامانه هوشمند و توزیع شده مبتنی بر اینترنت اشیا (IoT) برای پایش بلادرنگ آلودگی هوا و مدیریت هوشمند ترافیک شهری طراحی و در محیط Cisco Packet Tracer شبیه سازی و ارزیابی شد. معماری پیشنهادی شامل یک هسته مرکزی و پنج منطقه شهری مستقل است که از طریق شبکه WAN با یکدیگر ارتباط دارند. در این ساختار استفاده از DHCP و پروتکل مسیریابی OSPF امکان مدیریت خودکار آدرس ها و برقراری ارتباط پایدار میان مناطق را فراهم می کند. در هر منطقه داده های حسگرها توسط برد پردازشی دریافت و پس از پردازش، بر اساس سطوح مختلف شاخص کیفیت هوا (AQI) تصمیم گیری می شود. همچنین برای افزایش سطح هوشمندی، سیستم در مناطق مختلف از منطق های متفاوت شامل ترکیب دما و آلودگی، میانگین گیری چند نقطه ای و انتخاب بیشینه آلایندگی استفاده شده است. بر اساس وضعیت آلودگی عملگرهایی مانند LED، LCD، سروو، فن تهویه، آب پاش و راهبند به صورت خودکار فعال می شوند. نتایج ارزیابی نشان داد که سامانه پیشنهادی توانایی پایش هم زمان پارامترهای محیطی، تصمیم گیری چندسطحی و اعمال واکنش خودکار متناسب با شدت آلودگی را دارد و می تواند چارچوبی برای ترکیب پایش آلودگی هوا و کنترل هوشمند ترافیک در محیط های شهری ارائه دهد.

کلیدواژه ها:

اینترنت اشیا (IoT) ، آلودگی هوا ، پایش بلادرنگ ، شاخص کیفیت هوا (AQI) ، کنترل هوشمند ترافیک ، شبکه حسگر بی سیم (WSN)