Sistema de estacionamiento inteligente usando IoT

El Departamento de Asuntos Económicos y Sociales de la ONU predijo que toda la población mundial vivirá en zonas urbanas. Y se prevé que la tasa de crecimiento alcance el 68 % en 2050. El aumento de la población no solo es un problema acuciante para los gobiernos, sino también una realidad cotidiana para la mayoría de los ciudadanos. Buscar aparcamiento supondrá una enorme pérdida de tiempo y combustible, y existe... 345 mil millones de dólares. Se desperdicia en esto cada año. Profundicemos en los problemas de estacionamiento y la necesidad de un sistema de estacionamiento inteligente con IoT.

¿Es el sistema de estacionamiento inteligente la tendencia moderna o una necesidad creciente?

El problema del estacionamiento no es común, especialmente en las grandes ciudades. Según un informe de análisis del IoT, el gasto en productos y servicios de estacionamiento inteligente aumentará a una tasa anual compuesta del 14 % para 2023 y superará los 3.8 millones de dólares. Es una excelente noticia, ya que obliga a las personas a buscar soluciones para los problemas de tráfico en lugar de no hacer nada. Este problema es bastante obvio, pero la pregunta más importante es qué puede hacer la tecnología para solucionarlo, y si existen soluciones.

¿Qué problemas encontraría al estacionar vehículos?

• El estacionamiento está saturado– El problema más grave es el aumento del número de vehículos sin aumentar el espacio de estacionamiento, lo que produce atascos.
• Pagar demasiadoA veces, los conductores o clientes no saben cuánto tiempo se quedarán en un lugar específico. Por lo tanto, a veces pagan de más en el estacionamiento.
• Impacto medioambiental– El estacionamiento acumula cantidades de contaminantes que no pueden ser absorbidos, los cuales son vertidos al cuerpo de agua cuando llueve.
• Estacionamiento en la calle o fuera de ella– No hay suficiente espacio en los estacionamientos de los centros comerciales o áreas de reserva; en este caso, se producirá un fuerte atasco de tráfico.
• Uso indebido del estacionamiento existente– La gente siempre tiene prisa y se impacienta por aparcar correctamente, lo que da lugar a que no haya suficiente espacio de estacionamiento para otros vehículos.

¿Qué es un sistema de estacionamiento inteligente con IoT?

Los componentes involucrados en el sistema de estacionamiento inteligente que utiliza IoT generalmente incluyen:

• Un sensor de estacionamiento que puede detectar la presencia de un vehículo.
• Una puerta de enlace que puede ayudar a transmitir datos.
• Una plataforma en la nube procesará y analizará los datos.
• Una aplicación móvil le permite monitorear el estado del estacionamiento.

Entre los sensores de estacionamiento más populares en el mercado, se encuentran los ultrasónicos, los de detección de campo electromagnético y los infrarrojos.

UltrasónicoLa precisión del sensor de estacionamiento inteligente se mejora mediante el uso de ondas ultrasónicas. La desventaja de este tipo de sensor es que puede obstruirse con suciedad.
Detección de campos electromagnéticos:El sensor puede detectar pequeños cambios en el campo magnético cuando hay un objeto metálico cerca de él.
Infrarrojo:Este tipo de sensor mide los cambios en la temperatura ambiente y detecta el movimiento.

¿Cómo se puede instalar un sensor de aparcamiento inteligente mediante IoT?

El número de estacionamientos determina los requisitos de hardware y software de la configuración y la arquitectura del sistema IoT. Para un estacionamiento grande, los sensores adoptan la puerta de enlace y el protocolo LPWAN. La adopción del estándar LoRaWAN es una de las tendencias del IoT, además de un método para aumentar el tiempo de funcionamiento del sistema automático al reducir el consumo de energía. Cumple con la especificación LoRa Alliance para funcionar con bajo consumo de energía y extender la vida útil de la batería a 5-10 años.

Además, los distintos tipos de sensores se instalan de distintas maneras. Por ejemplo, la cámara es compleja, por lo que debe instalarse a cierta distancia y ángulo para evitar puntos ciegos. Los sensores de radar láser suelen instalarse en pilares a una distancia de 30 a 80 centímetros y se ubican repetidamente en un rango determinado, pero esto solo es conveniente cuando se realiza un procesamiento masivo.

Los sensores de estacionamiento inteligentes de superficie son los más fáciles de instalar y suelen instalarse en la superficie de cada estacionamiento para detectar el estado del espacio. Estos sensores IoT pueden simplemente pegarse a la superficie o fijarse con tornillos. Además, son fáciles de transformar sin necesidad de instalación especial y la mayoría no requiere mantenimiento. El sistema de estacionamiento inteligente que utiliza IoT puede comunicarse con la puerta de enlace a través del estacionamiento y transferir los datos a internet.

Tres posibles condiciones de detección

Ocupación del espacio: La distancia del objeto detectado por los sensores está entre 10 y 50 centímetros (aproximadamente entre 4 y 20 pulgadas).
Espacio libre: La distancia del objeto detectado es superior a 50 centímetros (aproximadamente 20 pulgadas).
Espacio sucio: La distancia del objeto detectado es inferior a 10 centímetros (aproximadamente 4 pulgadas).

Si la condición es “sucia”, entonces los sensores podrían estar cubiertos o bloqueados por algo y necesitar ser inspeccionados.

Configurar un sistema de estacionamiento inteligente IoT

Detecte la presencia de un vehículo en dos pasos. Primero, el sensor de estacionamiento debe identificar la presencia de vehículos estacionados en el estacionamiento específico. Segundo, debe asegurarse de que el estacionamiento esté ocupado, ya que solo hay un vehículo. Ambos pasos se pueden lograr mediante diversas tecnologías de ingeniería, que permiten que el sistema de estacionamiento inteligente con IoT ofrezca funciones de búsqueda, navegación y reserva de plazas.

La visión artificial, la detección de proximidad, la detección de distancia e incluso la presencia RF/magnética permiten construir sensores de aparcamiento inteligentes. Estas tecnologías ofrecen ventajas como la detección de aparcamiento de alta precisión, la detección de aparcamiento con gran ángulo de visión, el ahorro de energía y la monitorización simultánea de múltiples plazas de aparcamiento. Por lo tanto, utilizar un sensor de aparcamiento combinado con comunicación remota es la mejor opción. El sensor de aparcamiento LoRa ofrece el mayor alcance necesario y reduce el coste total del sistema gracias a la mínima cantidad de dispositivos de enlace.

¿Cómo funciona el estacionamiento inteligente LoRa?

Sensores de aparcamiento LoRaWAN MOKOSmart permite la monitorización y detección en tiempo real de la ocupación de las plazas de aparcamiento.

1. Cada plaza de aparcamiento está equipada con un sensor de ocupación alimentado por batería que detecta la ausencia, llegada, presencia y salida de vehículos. Gracias a su diseño de bajo consumo, estos sensores se pueden autoconfigurar para asignar a cada unidad una dirección MAC única asociada a un número de serie y un código de barras. El LW009 puede funcionar hasta más de 5 años sin cableado externo.

2. Cuando un sensor de ocupación detecta actividad en el vehículo, el receptor LoRa incorporado enviará un paquete de mensajes cortos que contiene el cambio de estado a cualquier puerta de enlace de red inalámbrica dentro de su alcance.

3. La puerta de enlace puede formar parte de una red LoRa privada o de un nodo de un proveedor público de servicios LoRaWAN. Transmite paquetes a la aplicación de servicio en la nube de estacionamiento con PIN, que puede residir en un servidor en la nube o en un servidor dedicado. Esta solución integral de gestión de estacionamiento utiliza la información de los sensores para rastrear las plazas libres y ocupadas. Puede mostrar los eventos de estacionamiento en la página web y ofrecer datos de estacionamiento a aplicaciones de terceros que generan información de facturación y notifican las plazas de estacionamiento disponibles a los conductores mediante teléfonos inteligentes y otros dispositivos inalámbricos. Además, los monitores de estacionamiento basados en sensores y las cámaras de calle funcionan con otras tecnologías de estacionamiento para evitar el acampamiento.

El protocolo LoRaWAN admite capacidades de comunicación bidireccional, lo que permite a los administradores de estacionamientos gestionar los sensores finales.

Beneficios del sistema de estacionamiento inteligente mediante IoT

En zonas urbanas:

Beneficios directos

•  Optimizar plazas de aparcamiento
• Permiso especial para carga y descarga, cabinas, etc.
• Vigilar plazas de aparcamiento para personas con discapacidad
• Identificar las zonas para vehículos de emergencia
• Ofrecer puntos de recarga para vehículos eléctricos

Beneficios indirectos:

• Reduce las infracciones de estacionamiento
• Reduce la contaminación acústica
• Reduce las emisiones de gases
• Aumenta los ingresos por estacionamiento hasta un 35%
• Mejora la reputación de ser una ciudad/instalación más verde
• Mejora la movilidad urbana y la planificación urbana

Zonas privadas: centros comerciales, hoteles, parques temáticos…

Beneficios directos

• Optimizar plazas de aparcamiento
• Permisos especiales: carga y descarga, cabinas, etc.
• Vigilar las plazas de aparcamiento para personas con discapacidad
• Puntos de recarga de vehículos eléctricos
• Incrementar ingresos

Beneficios indirectos:

• Estrategias de precios dinámicos basados en la ocupación
• Usos abiertos a nuevos clientes: plazas de aparcamiento para vehículos de car sharing.
• Mejorando la experiencia del cliente
• Optimización de los recursos humanos según los hábitos del consumidor

Buscar un sitio para aparcar durante 10 minutos varias veces al día supone dedicarle 240 horas al año y una media de 700 días de toda su vida.

Un sistema de estacionamiento inteligente que utiliza IoT puede reducir

Volumen de tráfico: -8%
Emisiones de gases: -40%
Km. recorridos: -30%
Tiempo usado: -43%

Aplicaciones de la solución de estacionamiento inteligente IoT

Hay varios vehículos que deben ubicarse para evitar congestiones. En este caso, el sistema de guía de estacionamiento proporciona al conductor la dirección y la precisión para estacionar.

• Centros comerciales
• Aeropuertos
• Hospitales
• centros deportivos
• Universidades

Innovaciones en soluciones de estacionamiento inteligente

Según una encuesta del Smart Parking Institute, el 42 % de los encuestados votó a favor de la necesidad de sistemas de estacionamiento. La buena noticia es que, gracias a los sistemas de estacionamiento, sensor de lote Gracias a sistemas, plataformas de conectividad y otras aplicaciones del IoT, los conductores pueden saber dónde está la plaza de aparcamiento más cercana si está ocupada. Los mapas de aparcamiento en tiempo real serán comunes en el futuro.

En cuanto a las innovaciones que ya existen en el campo, aquí están las principales aplicaciones de estacionamiento inteligente que se han lanzado o se lanzarán pronto.

• Seguimiento de vehículos con sistemas de sensores

El IoT es la tecnología central de la plataforma de rastreo vehicular. Herramientas como GPS u sensores OBD permiten recopilar datos de ubicación de vehículos o flotas y monitorizar la ocupación de las plazas de aparcamiento. La información se transmite al CSA, se procesa y se envía al servidor de red. Estos datos se muestran a los conductores y a los directivos de las empresas automovilísticas de forma clara y comprensible.

Actualmente, los rastreadores de vehículos basados en el Internet de las Cosas (IoT) se utilizan principalmente para la gestión de flotas de grandes empresas. En el futuro, cuando la implementación del 5G facilite el acceso al IoT, la tecnología de aparcamiento se extenderá entre los conductores y se utilizará para gestionar los desplazamientos diarios y facilitar el aparcamiento.

• sistemas de medidores inteligentes

El sistema de parquímetros conectado detecta cuándo un coche entra y sale del estacionamiento. De esta forma, una plataforma IoT podrá proporcionar a los conductores un medidor de plazas disponibles en tiempo real.

Los administradores de instalaciones pueden usar el sistema de medidores para mejorar la eficiencia de las instalaciones de estacionamiento, identificar tendencias y patrones sobre el número de pasajeros y poder predecir los aumentos repentinos de vehículos en el futuro.

• Sistemas de estacionamiento automático

Los sistemas de estacionamiento automático ayudan a reducir las plazas de aparcamiento y a optimizar el espacio. Un sistema automatizado sube y baja el coche hasta el nivel superior de las instalaciones. Dado que las instalaciones de APS están totalmente automatizadas y tienen restricciones de acceso, es más seguro aparcar allí.

Los sistemas de estacionamiento automático ayudan a reducir el tiempo de búsqueda y las emisiones del motor que se acumulan debido al aumento del tiempo de conducción. En estas instalaciones, el consumo de recursos se minimiza, ya que se requiere poca luz y ventilación para el mantenimiento del sistema de estacionamiento automático.

• Sistemas de control

El Internet de las Cosas, como potente agente de control de tráfico, contribuye a la seguridad y el orden urbanos. Mediante una red de sensores y algoritmos de procesamiento de datos rápidos, el sistema de control de estacionamiento puede detectar, registrar, recopilar y almacenar la evidencia necesaria, emitir multas y notificar infracciones de estacionamiento en segundos.

El papel del IoT en la tecnología del estacionamiento

El estacionamiento inteligente tendrá un impacto significativo en todos los actores involucrados durante todo el proceso. Los conductores podrán reservar plazas de aparcamiento con antelación, planificar sus viajes y desplazamientos, y tener en cuenta la ocupación del estacionamiento. El mecanismo de refuerzo podrá detectar y evaluar la gravedad del estacionamiento ilegal en un instante.

Los administradores de estacionamiento podrán optimizar el uso del espacio y los recursos en sus estacionamientos, formulando eficazmente futuros desarrollos. Los líderes comunitarios mejorarán la comodidad de los residentes de la ciudad mediante la aplicación de soluciones de estacionamiento basadas en IoT.

A continuación se muestran algunos beneficios adicionales que ofrece el Internet de las Cosas en el espacio de estacionamiento:

• Tiempo de medición extendido

Cuando el parquímetro esté a punto de vencer, la plataforma conectada notificará al conductor. Esta herramienta permitirá extender el tiempo de estacionamiento con un solo clic una vez que el conductor haya pagado la extensión. El sistema automático de extensión del parquímetro reducirá las infracciones de tránsito y aumentará los ingresos del centro.

• Soluciones de estacionamiento innovadoras que identifican la seguridad de los espacios de estacionamiento

La plataforma identificará las zonas rojas, como paradas de autobús, zonas de ascenso y descenso de pasajeros y plazas de aparcamiento para personas con discapacidad, y notificará a los conductores. De esta forma, se reducirá el número de infracciones de estacionamiento por negligencia. Si un conductor estaciona en una zona prohibida, una plataforma conectada notificará inmediatamente al departamento de refuerzo al infractor, aumentando así las posibilidades de que se le sancione.

• Uso eficiente de las plazas de aparcamiento en las ciudades

Con una red de sensores, los planificadores de estacionamiento automatizados pueden recopilar datos de ocupación de todos los estacionamientos. Para distribuir equitativamente el número de plazas de aparcamiento en una ciudad, los municipios pueden utilizar los datos proporcionados por la plataforma IoT para ajustar las tarifas y las horas de estacionamiento permitidas en el proceso de toma de decisiones.

Software de gestión de aparcamientos IoT

Un sistema de gestión de estacionamientos puede ser una solución integral que conecta a administradores de estacionamientos, fuerzas del orden, conductores y otras partes interesadas en una red conectada. Las partes afectadas por la transformación de la gestión del estacionamiento contribuyen al bienestar general de las comunidades urbanas al conectarse entre sí, formular y responder preguntas.

Para funcionar correctamente, los sistemas de gestión de aparcamiento basados en el Internet de las Cosas (IoT) deben aprovechar al máximo las ventajas de la tecnología de aparcamiento inteligente. Estas son las características que una plataforma inteligente debería aprovechar en el sector del aparcamiento:

• La pantalla muestra las plazas de aparcamiento disponibles y ocupadas. Las plataformas IoT, idealmente basadas en la nube, deberían recopilar datos de sensores y generar una visión clara y concisa de la ocupación de las plazas de aparcamiento.
• Monitoree la ocupación del estacionamiento en tiempo real desde cualquier PC o smartphone. Los conductores deberían poder ver cuántas plazas de aparcamiento libres hay cerca de cada estacionamiento en tiempo real. Un mapa interactivo de ocupación es necesario para una herramienta de gestión de estacionamiento eficiente y conectada.
• API para usuarios finales y aplicaciones de gestión. Dado que el impacto de una herramienta de gestión de estacionamiento es vital para el bienestar de los miembros de la comunidad, los desarrolladores de programas deben garantizar que la herramienta se integre con terceros y pueda implementarse en otras herramientas de gestión y monitoreo de estacionamientos.
• Derechos de acceso y una interfaz intuitiva para diferentes grupos de usuarios. No todos los conductores son expertos en la navegación en plataformas. Para facilitar al máximo la búsqueda o consulta de un estacionamiento, los desarrolladores de aplicaciones deben priorizar una interfaz minimalista y usar elementos de guía como flechas e iconos para facilitar la navegación. Los desarrolladores de aplicaciones deben dirigirse a diferentes grupos de usuarios, como personas con discapacidad visual, conductores mayores de 50 años, etc.

Aparcamiento 4.0: el futuro y las oportunidades de las ciudades inteligentes

Los sistemas de estacionamiento inteligente se utilizan ampliamente para mejorar la vida diaria de las personas, por lo que se prevé un aumento constante en su uso. El sistema también puede incorporar las siguientes funciones avanzadas, lo que lo convierte en una herramienta de gestión multifuncional.

• Gestión de la demanda de aparcamiento y optimización del espacio.
• Guía de estacionamiento personalizada
• sistema de reserva de estacionamiento
• Optimización dinámica de precios y políticas de estacionamiento
• zona de estacionamiento, carga, detección de estacionamiento ilegal

Para estacionamientos grandes, la realidad aumentada podría crear una función de mapeo en imágenes reales capturadas por smartphones. Estos sistemas de navegación de RA para exteriores e interiores pueden guiar a los conductores hasta sus vehículos estacionados mediante rutas virtuales.

Otra innovación es el uso de tecnología de procesamiento visual de imágenes para capturar la matrícula de un vehículo e identificarlo mediante reconocimiento óptico de caracteres. A continuación, abre automáticamente la puerta del estacionamiento y el sistema guía al conductor a una plaza de aparcamiento adecuada.

El futuro de los sistemas de estacionamiento inteligentes parece prometedor. Las tecnologías que sustentan esta solución incluyen el Internet de las Cosas, la inteligencia artificial, el aprendizaje automático y la realidad aumentada, que también impulsan la transformación digital de las empresas en el contexto de la Industria 4.0. Aprovechando estas innovaciones, Parking 4.0 mejorará la eficiencia de los sistemas de estacionamiento al abordar los desafíos de la urbanización.