Intelligentes Parksystem mit IoT

Das UN-Ministerium für Wirtschaft und Soziales prognostiziert, dass die gesamte Weltbevölkerung in städtischen Gebieten leben wird. Die Wachstumsrate wird bis 68 voraussichtlich 2050 % erreichen. Bevölkerungswachstum ist nicht nur ein drängendes Problem für Regierungen, sondern auch für die meisten Bürger eine alltägliche Realität. Die Parkplatzsuche wird zu enormem Zeit- und Kraftstoffverlust führen, und es gibt 345 Milliarden Dollar Jedes Jahr werden dafür Gelder verschwendet. Lassen Sie uns die Parkproblematik und die Notwendigkeit eines intelligenten Parksystems mit IoT genauer betrachten.

Sind intelligente Parksysteme der moderne Trend oder ein wachsender Bedarf?

Das Problem des Parkens ist vor allem in Großstädten selten. Laut einem IoT-Analysebericht werden die Marktausgaben für intelligente Parkprodukte und -dienstleistungen bis 14 jährlich um 2023 % steigen und 3.8 Milliarden Dollar übersteigen. Das sind gute Neuigkeiten, denn es zwingt die Menschen, Lösungen für die Verkehrsprobleme zu finden, anstatt untätig zu bleiben. Das Problem ist offensichtlich, aber die größere Frage ist, welche Technologie zur Lösung dieses Problems beitragen kann und welche Möglichkeiten es gibt.

Welche Probleme würden beim Parken von Fahrzeugen auftreten?

• Der Parkplatz ist voll– Das größte Problem ist die zunehmende Zahl von Fahrzeugen ohne Vergrößerung der Parkflächen, was zu einem Stau führt.
• Überzahlung– Manchmal wissen Fahrer oder Kunden nicht, wie lange sie an einem bestimmten Ort bleiben werden. Daher zahlen sie manchmal zu viel Parkgebühren.
• Auswirkungen auf die Umwelt– Auf dem Parkplatz sammeln sich nicht absorbierbare Schadstoffmengen an, die bei Regen in die Gewässer gespült werden.
• Parken auf der Straße oder abseits der Straße– Auf den Parkplätzen der Einkaufszentren oder in den Parkzonen ist nicht genügend Platz vorhanden. In diesem Fall kommt es zu erheblichen Staus.
• Unsachgemäße Nutzung des vorhandenen Parkplatzes– Die Leute sind immer in Eile und ungeduldig, wenn es darum geht, richtig zu parken, was dazu führt, dass für andere Fahrzeuge nicht genügend Parkraum zur Verfügung steht.

Was ist ein intelligentes Parksystem mit IoT

Zu den Komponenten eines intelligenten Parksystems mit IoT gehören in der Regel:

• Ein Parksensor, der die Anwesenheit eines Fahrzeugs erkennen kann.
• Ein Gateway, das bei der Datenübertragung helfen kann.
• Eine Cloud-Plattform wird die Daten verarbeiten und analysieren.
• Eine mobile Anwendung ermöglicht Ihnen die Überwachung des Parkstatus.

Zu den gängigen Parksensoren auf dem Markt zählen Ultraschallsensoren, Sensoren mit elektromagnetischer Felderkennung und Infrarotsensoren.

Ultraschall: Die Präzision des intelligenten Parksensors wird durch den Einsatz von Ultraschallwellen verbessert. Der Nachteil dieses Sensortyps besteht darin, dass er durch Schmutz verstopft werden kann.
Erkennung elektromagnetischer Felder: Der Sensor kann kleine Änderungen im Magnetfeld erkennen, wenn sich ein Metallobjekt in seiner Nähe befindet.
Infrarot: Dieser Sensortyp misst Änderungen der Umgebungstemperatur und erkennt Bewegungen.

Wie können Sie mithilfe des IoT einen intelligenten Parksensor installieren?

Die Anzahl der Parkplätze bestimmt die Hard- und Softwareanforderungen der IoT-Konfiguration und Systemarchitektur. Für große Parkplätze nutzen Sensoren das Gateway- und LPWAN-Protokoll. Die Einführung des LoRaWAN-Standards ist ein IoT-Trend und ermöglicht es, die Betriebszeit des automatischen Systems durch Reduzierung des Stromverbrauchs zu verlängern. Er entspricht der Spezifikation der LoRa Alliance und ermöglicht einen geringen Stromverbrauch. Die Batterielebensdauer beträgt 5–10 Jahre.

Darüber hinaus werden verschiedene Sensorarten unterschiedlich installiert. Beispielsweise ist die Kamera komplex und muss in einem bestimmten Abstand und Winkel installiert werden, um tote Winkel zu vermeiden. Laserradarsensoren werden üblicherweise in einer Säule mit einem Abstand von 30 bis 80 Zentimetern installiert und in einem bestimmten Bereich wiederholt platziert. Dies ist jedoch nur bei umfangreichen Verarbeitungsvorgängen sinnvoll.

Oberflächenmontierte intelligente Parksensoren sind am einfachsten zu installieren und werden üblicherweise auf jedem Parkplatz angebracht, um den Parkplatzstatus zu erfassen. Solche IoT-Sensoren können einfach aufgeklebt oder mit Schrauben befestigt werden. Darüber hinaus lassen sich solche IoT-Sensoren ohne besondere Installationsarbeiten leicht umbauen und sind meist wartungsfrei. Das intelligente Parksystem mit IoT kann über den Parkplatz mit dem Gateway kommunizieren und die Daten ins Internet übertragen.

Drei mögliche Erkennungsbedingungen

Raumbelegung: Die von den Sensoren erfasste Objektentfernung liegt zwischen 10 und 50 Zentimetern (ca. 4 bis 20 Zoll).
Freiraum: Die erkannte Objektentfernung beträgt über 50 Zentimeter (ca. 20 Zoll)
Schmutziger Raum:Die erkannte Objektentfernung beträgt weniger als 10 Zentimeter (ca. 4 Zoll)

Wenn der Zustand „schmutzig“ ist, sind die Sensoren möglicherweise durch etwas abgedeckt oder blockiert und müssen überprüft werden.

Konfigurieren Sie ein intelligentes IoT-Parksystem

Die Fahrzeugerkennung erfolgt in zwei Schritten. Zunächst muss der Parksensor die Anwesenheit von Fahrzeugen auf dem jeweiligen Parkplatz erkennen. Anschließend muss sichergestellt werden, dass der Parkplatz als belegt erkannt wird, da sich nur ein Auto dort befindet. Beide Schritte lassen sich durch verschiedene technische Ansätze realisieren, die es dem intelligenten Parksystem mit IoT ermöglichen, Parkplatzsuche, Navigation und Reservierung zu ermöglichen.

Computer Vision, Näherungserkennung, Distanzerkennung und sogar HF-/Magnetpräsenzerkennung können für den Bau intelligenter Parksensoren genutzt werden. Solche Technologien bieten Vorteile wie hochpräzise Parkerkennung, Weitwinkel-Parkerkennung, Energieeinsparung und die gleichzeitige Überwachung mehrerer Parkplätze. Daher ist die Verwendung kombinierter Parksensoren mit Fernkommunikation die beste Wahl. LoRa-Parksensoren bieten die erforderliche größere Reichweite und senken die Gesamtkosten des Systems durch die minimale Anzahl an Gateway-Geräten.

Wie funktioniert LoRa Smart Parking

LoRaWAN-Parksensoren von MOKOSmart ermöglichen die Echtzeitüberwachung und Erkennung der Parkplatzbelegung.

1. Jeder Parkplatz ist mit einem batteriebetriebenen Belegungssensor ausgestattet, der die Abwesenheit, Ankunft, Anwesenheit und Abfahrt von Fahrzeugen erkennt. Dank ihres stromsparenden Designs können diese Sensoren selbst konfiguriert werden, sodass jeder Einheit eine eindeutige MAC-Adresse mit Seriennummer und Barcode zugewiesen wird. Der LW009 kann über 5 Jahre ohne externe Verkabelung betrieben werden.

2. Wenn ein Belegungssensor eine Fahrzeugaktivität erkennt, sendet der eingebettete LoRa-Empfänger ein Kurznachrichtenpaket mit der Statusänderung an jedes drahtlose Netzwerk-Gateway in seiner Reichweite.

3. Das Gateway kann Teil eines privaten LoRa-Netzwerks oder Knoten eines öffentlichen LoRaWAN-Dienstanbieters sein. Es überträgt Pakete an die PIN-Parking-Cloud-Service-Anwendung, die auf einem Cloud- oder dedizierten Server laufen kann. Diese schlüsselfertige Parkraummanagementlösung nutzt Sensordaten zur Erfassung freier und belegter Parkplätze. Sie kann die Parkvorgänge auf der Webseite darstellen und Parkdaten an Drittanbieteranwendungen weitergeben, die Abrechnungsinformationen generieren und Fahrer über Smartphones und andere drahtlose Geräte über verfügbare Parkplätze informieren. Darüber hinaus arbeiten sensorbasierte Parkmonitore und Straßenkameras mit anderen Parktechnologien zusammen, um „Camping“ zu verhindern.

Das LoRaWAN-Protokoll unterstützt bidirektionale Kommunikationsfunktionen, sodass Parkplatzverwalter Endsensoren verwalten können.

So funktioniert Bluetooth Beacon Smart Plarking

Das folgende Diagramm zeigt die Architektur eines unserer Straßenparkplatz-Managementsysteme, das vier Rollen hat: Bluetooth-Beacon, Beacon-Reader, Gateway und Parkserver.

1. Beacon-Sender: Fahrer, die Smart Street Parking nutzen möchten, müssen ihr Fahrzeug registrieren, um einen registrierten Beacon-Sender zu erhalten. Wir gehen davon aus, dass der Beacon-Sender am rechten Rückspiegel des Fahrzeugs (bei Rechtsverkehr) montiert ist, der sich bei geparktem Fahrzeug näher an der Fahrzeugseite befindet. Der Beacon-Sender sendet regelmäßig ein Datenpaket, das vom Beacon-Lesegerät erkannt werden kann. Die Quell-Bluetooth-MAC-Adresse eines bestimmten Fahrzeugs ist festgelegt, und das Beacon-Lesegerät kann den Besitzer des empfangenen Beacon-Pakets (d. h. das Fahrzeug) unterscheiden.

2. Beacon-Lesegerät: Das Beacon-Lesegerät wird, wie im Bild gezeigt, um die Ecke des Parkplatzes positioniert. Es scannt regelmäßig Beacon-Pakete mit dienstspezifischen UUIDs von registrierten Beacon-Emittern. Sobald die UUID übereinstimmt, verarbeitet das Lesegerät den RSSI des Pakets mithilfe eines Kalman-Filters und berechnet anschließend eine Entfernungsschätzung. Abschließend übermittelt das Lesegerät folgende Daten an das Gateway: erkannte Bluetooth-MAC-Adresse, geschätzte Entfernung und erkannte Zeit.

3. Gateway: Die Hauptfunktion des Gateways besteht darin, die Belegung jedes Parkplatzes anhand der vom Beacon-Lesegerät bereitgestellten Daten sicherzustellen. Durch den Vergleich der geschätzten Entfernungen, die von verschiedenen Lesegeräten zum gleichen Beacon-Sender gemessen wurden, kann das Gateway feststellen, dass das Fahrzeug auf einem bestimmten Parkplatz geparkt ist. Anschließend sendet das Gateway das Ergebnis an die Datenbank des Remote-Parkservers.

4. Parkserver: Der Parkserver ist für die Wiederherstellung des Belegungsstatus und der Identität der Fahrzeuge zuständig, die den Parkplatz nutzen. Parkmanager können sich in die Systemdatenbank einloggen und die Belegungsinformationen sowie die Parkhistorie einsehen. Anhand dieser Informationen kann das Verwaltungssystem eine elektronische Parkrechnung für die Fahrer erstellen. Alternativ ermöglicht der Parkserver den Fahrern auch die Überprüfung ihrer eigenen Parkhistorie.

Vorteile eines intelligenten Parksystems mit IoT

In städtischen Gebieten:

Direkte Vorteile

•  Parkplätze optimieren
• Sondergenehmigungen für das Be- und Entladen, Taxis etc.
• Parkplätze für Behinderte überwachen
• Identifizieren Sie die Zonen für Einsatzfahrzeuge
• Bieten Sie Ladestationen für Elektrofahrzeuge an

Indirekte Vorteile:

• Reduziert Parkverstöße
• Reduziert die Lärmbelästigung
• Reduziert den Ausstoß von Gasen
• Steigert die Parkeinnahmen um bis zu 35 %
• Verbessert den Ruf einer umweltfreundlicheren Stadt/Einrichtung
• Verbessert die städtische Mobilität und Stadtplanung

Private Bereiche: Einkaufszentren, Hotels, Themenparks …

Direkte Vorteile

• Parkplätze optimieren
• Sondergenehmigungen: Be- und Entladen, Taxis usw.
• Parkplätze für Menschen mit Behinderung überwachen
• Ladestationen für Elektrofahrzeuge
• Umsatz steigern

Indirekte Vorteile:

• Dynamische Preisstrategien basierend auf der Auslastung
• Nutzungsmöglichkeiten für neue Kunden: Stellplätze für Carsharing-Fahrzeuge.
• Verbesserung des Kundenerlebnisses
• Optimierung der Personalressourcen an die Verbrauchergewohnheiten

Wenn Sie mehrmals täglich 10 Minuten mit der Parkplatzsuche verbringen, bedeutet das, dass Sie dafür 240 Stunden im Jahr und durchschnittlich 700 Tage Ihres Lebens aufwenden müssen.

Intelligente Parksysteme mit IoT können die

Verkehrsaufkommen: -8 %
Gasemissionen: -40 %
Zurückgelegte Kilometer: -30 %
Zeitaufwand: -43 %

Anwendungen der IoT-Smart-Parking-Lösung

Um Staus zu vermeiden, müssen viele Autos an ihrem richtigen Platz platziert werden. In diesem Fall gibt das Parkleitsystem dem Fahrer die Richtung vor und sorgt für präzises Parken.

• Einkaufszentren
• Flughäfen
• Krankenhäuser
• Sportzentren
• Universitäten

Innovationen bei intelligenten Parklösungen

Laut einer Umfrage des Smart Parking Institute sprachen sich 42 Prozent der Befragten für die Notwendigkeit von Parksystemen aus. Die gute Nachricht ist, dass dank Parken Lossensor Dank Systemen, Konnektivitätsplattformen und anderen IoT-Anwendungen können Fahrer den nächstgelegenen Parkplatz finden, falls dieser belegt ist. Echtzeit-Parkkarten werden in Zukunft alltäglich sein.

Was bereits vorhandene Innovationen auf diesem Gebiet betrifft, sind hier die besten Smart-Parking-Apps, die bereits veröffentlicht wurden oder bald veröffentlicht werden.

• Fahrzeugverfolgung mit Sensorsystemen

Das Internet der Dinge ist die Kerntechnologie der Fahrzeugortungsplattform. Tools wie GPS- oder OBD-Sensoren können helfen, Standortdaten von Fahrzeugen oder Flotten zu erfassen und die Parkplatzbelegung zu überwachen. Die Informationen werden an die CSA übermittelt, verarbeitet und anschließend an den Netzwerkserver gesendet. Diese Daten werden Fahrern und Managern von Autofirmen verständlich und klar dargestellt.

Derzeit werden Fahrzeugortungsgeräte auf Basis des Internets der Dinge (IoT) hauptsächlich für das Flottenmanagement großer Unternehmen eingesetzt. Wenn die Einführung von 5G das Internet der Dinge in Zukunft zugänglicher macht, wird sich die Parktechnologie unter Autofahrern verbreiten und zur Verwaltung des täglichen Pendelns und zur Lösung von Parkproblemen eingesetzt werden.

• Intelligente Zählersysteme

Das vernetzte Parkuhrsystem erkennt, wann ein Auto den Parkplatz betritt und verlässt. So kann eine IoT-Plattform den Fahrern in Echtzeit die verfügbaren Parkplätze anzeigen.

Anlagenmanager können das Parkuhrsystem nutzen, um die Effizienz von Parkeinrichtungen zu verbessern, Trends und Muster bei der Fahrgastzahl zu erkennen und zukünftige Fahrzeugspitzen vorherzusagen.

• Automatische Parksysteme

Automatische Parksysteme tragen dazu bei, die Anzahl der Parkplätze zu reduzieren und die Platzeffizienz zu maximieren. Ein automatisiertes System transportiert das Auto auf die obere Ebene der Anlage und wieder zurück. Da die APS-Anlage vollautomatisch ist und Zugangsbeschränkungen hat, ist das Parken dort sicherer.

Automatische Parksysteme tragen dazu bei, die Suchzeit zu reduzieren und die Motoremissionen zu reduzieren, die durch die erhöhte Fahrzeit entstehen. In einer solchen Anlage wird der Ressourcenverbrauch minimiert, da für die Wartung des automatischen Parksystems nur wenig Licht und Belüftung erforderlich sind.

• Kontrollsysteme

Das Internet der Dinge trägt als leistungsstarkes Verkehrsüberwachungssystem zur Sicherheit und Ordnung in Städten bei. Mithilfe eines Netzwerks aus Sensoren und schnellen Datenverarbeitungsalgorithmen kann das Parkleitsystem erforderliche Beweise in Sekundenschnelle erkennen, registrieren, sammeln und speichern, Strafzettel ausstellen und Parkverstöße melden.

Die Rolle des Internets der Dinge in der Parktechnologie

Intelligentes Parken wird alle Beteiligten im gesamten Prozess maßgeblich beeinflussen. Autofahrer können Parkplätze im Voraus buchen, Fahrten und Pendelstrecken planen und die Parkplatzbelegung berücksichtigen. Der Verstärkungsmechanismus kann Falschparken in Sekundenbruchteilen erkennen und die Schwere des Parkverstoßes bewerten.

Parkraummanager können die Raum- und Ressourcennutzung ihrer Parkplätze optimieren und so zukünftige Entwicklungen effektiv gestalten. Kommunalpolitiker verbessern den Komfort der Stadtbewohner durch den Einsatz von IoT-Parklösungen.

Hier sind einige zusätzliche Vorteile, die das Internet der Dinge im Parkbereich bietet:

• Zählerlaufzeit verlängert

Wenn die Parkzeit abläuft, benachrichtigt die vernetzte Plattform den Fahrer. Ein solches Tool ermöglicht eine Parkzeitverlängerung per Mausklick, sobald der Fahrer die Verlängerung bezahlt hat. Das automatische Parkzeitverlängerungssystem reduziert Verkehrsverstöße und steigert die Einnahmen der Anlage.

• Innovative Parklösungen, die die Sicherheit von Parkplätzen kennzeichnen

Rote Bereiche wie Bushaltestellen, Ein- und Ausstiegsbereiche für Fahrgäste sowie Behindertenparkplätze werden von der Plattform identifiziert und den Fahrern gemeldet. Dadurch wird die Zahl fahrlässiger Parkverstöße reduziert. Sollte ein Fahrer dennoch in einem Bereich parken, in dem Parken verboten ist, benachrichtigt eine vernetzte Plattform umgehend den zuständigen Ordnungshüter und erhöht so die Chancen auf eine erfolgreiche Bestrafung.

• Effiziente Nutzung von Parkplätzen in Städten

Mithilfe eines Sensornetzwerks können automatisierte Parkplaner Belegungsdaten für alle Parkplätze erfassen. Um die Anzahl der Parkplätze in einer Stadt gleichmäßig zu verteilen, können Kommunen die von der IoT-Plattform bereitgestellten Daten nutzen, um Gebühren und zulässige Parkzeiten im Entscheidungsprozess anzupassen.

IoT-Parkplatzmanagementsoftware

Ein Parkraummanagementsystem kann als zentrale Anlaufstelle fungieren und Parkraummanager, Strafverfolgungsbehörden, Fahrer und andere Interessengruppen in einem vernetzten Netzwerk zusammenführen. Die von der Transformation des Parkraummanagements betroffenen Parteien tragen zum allgemeinen Wohlbefinden städtischer Gemeinschaften bei, indem sie sich miteinander vernetzen, Fragen stellen und beantworten.

Um optimal zu funktionieren, müssen Parkraummanagementsysteme auf Basis des Internets der Dinge die Vorteile intelligenter Parktechnologie voll ausschöpfen. Hier sind die Funktionen, die eine intelligente Plattform in der Parkbranche nutzen sollte:

• Der Bildschirm zeigt die verfügbaren und belegten Parkplätze an. IoT-Plattformen, idealerweise cloudbasiert, sollten Sensordaten aggregieren und daraus eine klare und prägnante Ansicht der Parkplatzbelegung der Anlage erstellen.
• Überwachen Sie die Parkplatzbelegung in Echtzeit von jedem PC oder Smartphone aus. Autofahrer sollten in Echtzeit sehen können, wie viele freie Parkplätze in der Nähe aller Parkmöglichkeiten verfügbar sind. Eine interaktive Belegungskarte ist für ein effizientes, vernetztes Parkraummanagement unerlässlich.
• API für Endbenutzer und Verwaltungsanwendungen. Da ein Parkraummanagement-Tool für das Wohlbefinden der Community-Mitglieder von entscheidender Bedeutung ist, müssen Programmierer sicherstellen, dass das Tool Drittanbieter-Integration bietet und in andere Verwaltungs- und Parkplatzüberwachungstools integriert werden kann.
• Zugriffsrechte und benutzerfreundliche Oberfläche für verschiedene Benutzergruppen. Nicht jeder Fahrer ist kompetent und erfahren im Umgang mit Plattformen. Um die Suche oder Überprüfung eines Parkplatzes so einfach wie möglich zu gestalten, sollten App-Entwickler auf eine minimalistische Benutzeroberfläche setzen und Leitelemente wie Pfeile und Symbole verwenden, um den Nutzern die Navigation in der App zu erleichtern. App-Entwickler sollten unterschiedliche Benutzergruppen ansprechen, z. B. sehbehinderte Menschen, Fahrer über 50 usw.

Parken 4.0: Zukunft und Chancen von Smart Cities

Intelligente Parksysteme werden häufig eingesetzt, um den Alltag der Menschen zu verbessern. Daher wird erwartet, dass ihre Nutzung stetig zunimmt. Das System kann außerdem um die folgenden erweiterten Funktionen erweitert werden, wodurch es zu einem multifunktionalen Verwaltungstool wird.

• Parkbedarfsmanagement und Flächenoptimierung
• Personalisierte Parkführung
• Parkplatzreservierungssystem
• dynamische Parkpreis- und Richtlinienoptimierung
• Parkplatz, Gebührenerhebung, Falschparkerkennung

Auf großen Parkplätzen könnte Augmented Reality eine Kartenfunktion auf Basis realer Smartphone-Bilder erstellen. Diese AR-Navigationssysteme für den Innen- und Außenbereich können Fahrer über virtuelle Wege zu ihren geparkten Fahrzeugen führen.

Eine weitere Innovation ist der Einsatz visueller Bildverarbeitungstechnologie, um das Kennzeichen eines Fahrzeugs zu erfassen und es mithilfe optischer Zeichenerkennung zu identifizieren. Anschließend öffnet sich automatisch das Tor zum Parkplatz und das System leitet den Fahrer zu einem geeigneten Parkplatz.

Die Zukunft intelligenter Parksysteme ist vielversprechend. Die Technologien dahinter umfassen das Internet der Dinge, künstliche Intelligenz, maschinelles Lernen und Augmented Reality und treiben die digitale Transformation von Unternehmen im Sinne der Industrie 4.0 voran. Mithilfe dieser Innovationen wird Parking 4.0 die Effizienz von Parksystemen steigern und gleichzeitig die Herausforderungen der Urbanisierung bewältigen.