Cách sử dụng IoT để phát triển giải pháp đậu xe thông minh

0

Bãi đỗ xe thông minh là một ứng dụng IoT thực tế có thể cải thiện đáng kể cuộc sống của mọi người.

Hãy tưởng tượng, bạn đến đích sớm hai mươi phút cho một cuộc họp rất quan trọng. Bạn sẽ có nhiều thời gian để chuẩn bị miễn là bạn có thể tìm một nơi để đậu xe nhanh chóng.

Các bãi đậu xe cho tòa nhà đã đầy. Bạn lái xe xung quanh một cách tuyệt vọng tìm kiếm một không gian trên đường nhưng không tìm thấy. Bạn thử bãi đậu xe ngầm của tòa nhà bên kia đường. Lái xe vào, bạn đột nhiên phải dừng lại. Có rất nhiều xe phía trước của bạn đang cố gắng làm điều tương tự. Bạn cố gắng gọi cho người hỗ trợ để nói rằng bạn sẽ bị trễ cuộc họp và không có tín hiệu điện thoại di động trong nhà để xe dưới lòng đất.

Phải mất nửa giờ để tìm một chỗ để đậu xe. Khi bạn đến văn phòng cho cuộc họp, bạn đang đổ mồ hôi đầm đìa. Nhân viên tiếp tân nói với bạn rằng mọi người đã rời đi. Cuộc họp của bạn đã bị hủy và bạn phải đối phó với những tổn thất nghiêm trọng.

Bạn không đơn độc đâu. Một tài xế trung bình ở Mỹ lãng phí 345 đô la mỗi năm, dẫn đến hơn 70 tỷ đô la hàng năm trên toàn quốc.

Hơn nữa, 40% tài xế được khảo sát nói rằng họ chọn không ghé thăm các cửa hàng vật lý do những rắc rối trong việc tìm chỗ đỗ xe.

Nghiên cứu gần đây dự đoán rằng có tới 68% người dân trên thế giới sẽ sống ở các thành phố đô thị lớn vào năm 2050. Điều này có thể ảnh hưởng trực tiếp đến cách chủ sở hữu xe hơi đỗ xe trong các thành phố.

Vậy, điều gì có thể cải thiện việc đậu xe tại các khu vực đô thị?

Các bãi đậu xe thông minh dựa trên IoT hoạt động như thế nào?

Công nghệ đỗ xe thông minh sáng tạo kết hợp với kết nối IoT sẽ giúp giải quyết vấn đề này. Các cảm biến IoT được cài đặt có thể xác định vị trí đỗ xe trống. Dữ liệu IoT này được truyền qua kết nối không dây đến máy chủ đám mây. Tất cả dữ liệu từ bãi đậu xe được thu thập và phân tích trong thời gian thực để tạo ra một bản đồ về các không gian có sẵn cho những người tìm kiếm một không gian để đậu xe.

Người lái xe đang tìm chỗ đỗ xe có thể tham khảo bản đồ đỗ xe thông minh theo thời gian thực và được hướng dẫn đến chỗ trống gần nhất. Các hệ thống tiên tiến có thể dự trữ các không gian này và nhận thanh toán điện tử từ các trình điều khiển.

Trong case study này về phát triển giải pháp đỗ xe thông minh IoT, các thành phần kỹ thuật bao gồm cảm biến siêu âm HC-SR04 đo khoảng cách vật lý bằng sóng siêu âm và vi điều khiển ESP8266. Cả hai đều được lắp đặt tại mọi chỗ đậu xe.

Thiết bị IoT gửi bản cập nhật định kỳ bằng tín hiệu không dây bằng giao thức MQTT đến máy chủ đám mây chạy các dịch vụ AWS IoT. Máy chủ đám mây lắp ráp dữ liệu về tất cả các vị trí đỗ xe. Điều này cho người dùng thấy thông qua một ứng dụng web hoặc thiết bị di động các điểm đỗ xe có sẵn để cho phép họ chọn một điểm đỗ.

Các cảm biến IoT phát hiện chỗ đậu xe trống như thế nào?

Cảm biến IoT sử dụng sóng siêu âm để phát hiện khoảng cách đến một thứ gì đó. Mỗi cảm biến được nhúng vào bề mặt không gian đỗ xe và phát hiện khoảng cách đến gầm xe nếu không gian đỗ xe bị chiếm dụng.

3 điều kiện có thể nhận dạng

  1. Không gian bị chiếm dụng: Khoảng cách được phát hiện đến một đối tượng bởi cảm biến nằm trong phạm vi từ 10 đến 50 cm.
  2. Không gian là trống: Khoảng cách được phát hiện đến một đối tượng bởi cảm biến là hơn 50 cm.
  3. Không gian là bẩn: Khoảng cách được phát hiện đến một đối tượng bởi cảm biến nhỏ hơn 10 cm.

Nếu tình trạng là “bẩn” thì cảm biến có thể bị che bởi thứ gì đó hoặc bị chặn và thiết bị cần được kiểm tra.

Ứng dụng chạy trên AWS IoT, AWS Lambda và hiển thị trình điều khiển không gian trống trong màu xanh lá cây, không gian bị chiếm màu đỏ và cảm biến bị trục trặc như màu vàng.

Cấu hình hệ thống bãi đậu xe thông minh dựa trên IoT

Lượng chỗ đỗ xe trong bãi đỗ xe xác định các yêu cầu phần mềm và phần cứng cho cấu hình IoT và kiến trúc hệ thống. Đối với các bãi đỗ xe lớn, bạn nên sử dụng cổng và giao thức LPWAN cho các cảm biến.

Áp dụng tiêu chuẩn LoRaWAN là một trong những xu hướng IoT hiện tại và là cách để tăng giờ hoạt động của một hệ thống tự trị bằng cách giảm công suất sử dụng năng lượng. Theo thông số kỹ thuật của Liên minh LoRa, điều này giúp giảm nhu cầu thay thế pin. Tuổi thọ pin được kéo dài đến năm năm trước khi cần thay thế.

Cảm biến cho bãi đậu xe thông minh dựa trên IoT

Các loại cảm biến đỗ xe thông minh bao gồm cảm biến siêu âm, phát hiện trường điện từ và hồng ngoại.

  • Siêu âm: Độ chính xác của cảm biến được cải thiện bằng cách sử dụng siêu âm để phát hiện đo. Nhược điểm của loại cảm biến này là sự tắc nghẽn tiềm năng bởi bụi bẩn.
  • Phát hiện từ trường điện từ: Cảm biến này phát hiện những thay đổi nhỏ trong từ trường khi vật kim loại đến gần cảm biến.
  • Hồng ngoại: Loại cảm biến này đo lường sự thay đổi nhiệt độ xung quanh và phát hiện chuyển động.

Bãi đỗ xe 4.0: Tương lai và cơ hội trong các thành phố thông minh

Việc triển khai hệ thống đỗ xe thông minh dự kiến sẽ tiếp tục tăng vì công nghệ này cực kỳ hữu ích và cải thiện chất lượng cuộc sống hàng ngày. Các tính năng nâng cao sau đây có thể được thêm vào hệ thống để biến nó thành một công cụ quản lý đa chức năng cao.

  • Quản lý nhu cầu đỗ xe và tối ưu hóa không gian
  • Hướng dẫn đỗ xe cá nhân
  • Hệ thống đặt chỗ đậu xe
  • Giá đỗ xe năng động và tối ưu hóa chính sách
  • Phát hiện các khu vực đỗ xe, lệ phí và vi phạm quá hạn.

Đối với các bãi đỗ xe quy mô lớn, công nghệ thực tế tăng cường có thể tạo ra lớp phủ chức năng lập bản đồ trên đầu các hình ảnh thực được chụp bởi điện thoại thông minh. Các hệ thống điều hướng ngoài trời và trong nhà dựa trên AR này có thể hướng dẫn người lái xe với một con đường ảo đến những chiếc xe đang đỗ của họ.

Một cải tiến khác sử dụng xử lý hình ảnh trực quan để nắm bắt số giấy phép của một chiếc xe để nhận ra nó với sự trợ giúp của công nghệ Nhận dạng Ký tự Quang học. Sau đó, nó tự động mở cổng vào bãi đỗ xe và hệ thống hướng dẫn người lái đến một chỗ đỗ xe phù hợp.

Tương lai dường như khá hứa hẹn cho các hệ thống đỗ xe thông minh. Các công nghệ nằm đằng sau giải pháp này là IoT, Trí tuệ nhân tạo, Học máy, Thực tế ảo tang cường, những công nghệ tương tự đang thúc đẩy chuyển đổi kỹ thuật số cho các doanh nghiệp theo thuật ngữ Công nghiệp 4.0. Tận dụng những đổi mới này, các Bãi đậu xe 4.0 sẽ tăng hiệu quả của hệ thống đỗ xe bằng cách giải quyết các thách thức của việc đô thị hóa.

Nguồn: Viktor Gubochkin, IoT Lead Solution Architect tại MobiDev.

BÌNH LUẬN

Vui lòng nhập bình luận của bạn
Vui lòng nhập tên của bạn ở đây