스마트 주차 미터기 구축을 위한 DIY 튜토리얼

도시는 점점 더 똑똑해지고 있으며, 우리의 목소리를 내고 있는 그룹은 도시가 해결하는 첫 번째 문제가 교통이기를 희망합니다. 그리고 교통체증의 원인 중 하나는 주차입니다. 그럼 어떻게 해결할까요?

스마트 주차 미터기 사용! 이 튜토리얼은 IBM Bluemix 및 PubNub을 사용하여 IoT 지원 스마트 주차 미터기 애플리케이션의 프로토타입을 구축하는 방법을 보여줍니다. 이 앱에는 세 가지 핵심 기능이 있습니다. 운전자에게 이용 가능한 주차 공간과 주차 공간을 실시간으로 보여줌 운전자가 주차 공간을 예약할 수 있게 해줌 운전자의 행동(주차 공간 출입 등)에 따라 자동으로 청구 추적 프로젝트 설정 및 전체 코드 리포지토리 이 프로젝트는 IoT 매니아를 위한 훌륭한 DIY 실험입니다.

따라서 사용해 보고 싶다면 GitHub에서 bluemix-parking-meter 프로젝트의 전체 소스 코드를 확인하십시오. 하드웨어 구성에서 애플리케이션 호스팅 및 실행에 이르기까지 자세한 단계는 빌드 지침 및 readme 파일을 참조하십시오. . 이 애플리케이션을 호스팅하려면 Bluemix 및 PubNub 계정을 생성해야 합니다.

IBM Bluemix 등록 페이지 및 PubNub 추가 기능 페이지를 방문하여 각각의 계정을 만드십시오. 두 서비스 모두 제품을 가지고 놀 수 있는 무료 계층 계정을 제공합니다. 구성요소 애플리케이션에는 세 가지 구성요소가 있습니다. PMS(Parking Management Server)는 모든 주차 공간을 모니터링하고 모든 사용자에 대한 계량 및 청구를 관리합니다.

IoT 하드웨어 플랫폼은 주차 공간을 PMS에 연결하고 차량의 유무를 감지합니다. 모바일 앱은 운전자가 빈 공간을 찾고 주차 사용 및 청구를 관리할 수 있도록 쉬운 인터페이스를 제공합니다. 하드웨어 플랫폼은 Arduino Yun으로 구동되며 초음파 센서를 사용하여 주차 공간에서 차량의 유무를 감지합니다.

PMS는 Python에서 실행되는 애플리케이션 서버로 구현됩니다. 모든 장치를 추적하고 청구 및 예약을 관리합니다. 모바일 앱(Auto Park라고도 함)은 Cordova 및 JavaScript 기반 Android 앱입니다.

PMS 애플리케이션 서버는 IBM Bluemix 클라우드 플랫폼에서 호스팅되며 PMS에서 하드웨어로, PMS에서 모바일 앱으로의 전체 통신은 PubNubs Realtime Data Stream Network에 의해 구동됩니다. 하드웨어다음은 이 프로젝트에 사용된 하드웨어 구성요소 목록입니다.Arduino YunHC -SR04 초음파 센서 (3 no. ) 브레드보드의 샘플 설정은 아래와 같습니다. 하드웨어 회로에 대한 관련 개략도는 다음과 같습니다. 하드웨어의 세 가지 기능적 부분이 있습니다. 마스터 컨트롤러 WiFi 지원 Arduino Yun은 몇 대의 주차를 제어하기 위한 마스터 컨트롤러 역할을 합니다. 공백.

초음파 센서를 통해 관할 구역 내의 각 주차 공간을 주기적으로 모니터링하고 상태를 파악합니다. 또한 PubNub를 통해 PMS와 인터페이스하고 주차 상태를 게시합니다.Sensor Controller 이것은 ATMega32 칩으로 구동되는 Arduino Yun 보드의 내부 구성 요소입니다. 센서와 직접 인터페이스하고 루프를 몇 초마다 실행하여 각 센서의 최신 상태를 얻습니다. 초음파 센서 3개의 HC-SR04 센서를 사용하여 3개의 주차 공간을 시뮬레이션합니다.

하드웨어 설정을 위한 소스 코드는 GitHub 저장소의 yun_pubnub 디렉토리(마스터 컨트롤러용) 및 device/hcsr04 디렉토리(센서 컨트롤러용)에서 사용할 수 있습니다.Parking Management Server(IBM Bluemix)PMS는 Python으로 작성되었으며 IBM Bluemix 호스팅 서비스. IBM Bluemix는 PMS가 하드웨어 장치를 모니터링하고 사용자를 위한 주차 미터링 및 과금을 관리할 수 있는 컴퓨팅 성능을 제공합니다.

또한 PMS가 PubNub와 함께 작동하려면 PubNub 추가 기능 서비스를 IBM Bluemix 계정과 연결해야 합니다. Bluemix with PubNub에서 Python 애플리케이션을 설정하고 호스팅하는 방법을 이해하려면 README.md의 단계를 참조하십시오.

PMS의 소스 코드는 GitHub 저장소의 Parking-meter 디렉토리 아래에 있습니다.모바일 앱모바일 앱은 표준 Cordova 기반 Android 앱입니다. 사용자가 빈 공간을 선택하는 데 도움이 되도록 색상으로 구분된 주차 공간과 함께 주차 공간의 지도를 표시합니다.

모바일 앱의 소스 코드는 GitHub 저장소의 MobileApp 디렉터리에 있습니다.PubNubPubNub는 전체 시스템의 통신 미들웨어 역할을 합니다. 70개 이상의 SDK를 지원하는 클라우드 기반 실시간 데이터 스트림 네트워크를 제공하므로 모든 장치가 인터넷의 다른 장치와 통신할 수 있습니다.

이 애플리케이션은 모든 구성 요소가 서로 원활하게 통신할 수 있도록 3개의 PubNubs SDK를 사용합니다. 모바일 앱용 자바스크립트 SDK PMSPOSIX용 Python SDK Arduino Yun용 C SDK이 애플리케이션은 여러 PubNub 채널에 의존하여 아래와 같이 구성 요소 간의 통신을 가능하게 합니다. 위 다이어그램의 개인 채널은 PMS와 하나의 모바일 앱. PubNub 채널을 통해 교환되는 모든 메시지는 JSON 형식입니다.

주차 예약을 요청하는 모든 모바일 앱에 대해 PMS는 특정 모바일 앱에 대해 이 채널을 통해 메시지를 시작합니다. 모든 채널의 중요성은 다음 섹션에서 명확하게 설명합니다. 시스템 운영 및 시나리오이 시스템의 완전한 운영은 다음 5가지 시나리오로 나눌 수 있습니다.

시나리오 1: 앱 초기화 모바일 앱을 설치 후 처음 실행하면 사용자 차량의 번호판/등록번호를 묻습니다. 이것은 청구 목적으로 앱을 추적하는 PMS의 고유 식별자 역할을 합니다. 그런 다음 앱은 모든 주차 공간의 상태를 가져오기 위해 PMS에 요청을 보냅니다.

이것은 각 공간이 슬롯 번호(001, 002 및 003)로 식별되는 맵을 표시하는 데 사용됩니다. PMS와 모바일 앱 간에 메시지 교환이 발생하는 방법은 다음과 같습니다. 앱의 JSON 요청에는 모든 주차 공간의 대량 상태를 가져오기 위한 요청을 나타내는 값이 1인 RequestType 매개변수가 포함됩니다. PMS의 JSON 응답에는 주차 공간 슬롯 번호가 매개변수로 포함되고 상태가 0 또는 1로 포함되어 공간이 비어 있거나 점유되어 있음을 나타냅니다.

모바일 앱의 지도 표시를 위해 현재 비어 있는 주차 공간은 녹색으로 표시되고 만차 또는 예약된 주차 공간은 빨간색으로 표시됩니다. 시나리오 2: 장치 상태 업데이트 주차 공간이 차량의 유무를 감지할 때마다, 그것은 즉시 PMS에 신호를 보냅니다. 여기에서 001은 공간의 슬롯 식별 번호를 식별하고 값 1은 주차 공간이 점유되었음을 나타냅니다.

또는 값이 0이면 공간이 비어 있음을 나타냅니다. PMS는 또한 모든 앱이 주차 지도 표시를 업데이트할 수 있도록 글로벌 PubNub 채널 Parkingapp-resp에 이 정보를 전달합니다.시나리오 3: 예약 요청 & 과금 시작 공석에 접근하는 이용자는 앱에서 원하는 공차를 터치하여 미리 예약할 수 있습니다.

그러면 PMS가 사용자에 대한 청구 세션을 시작하라는 메시지가 표시됩니다. PMS는 개인 채널의 앱에 메시지를 보내 청구 시작을 시작합니다. 이와 함께 PMS도 타이머를 시작합니다.

다음은 이 상호작용에서 JSON 메시지 형식을 자세히 살펴보겠습니다. 값이 2인 RequestType 매개변수는 예약 요청을 나타냅니다. 차량의 면허 등록 번호입니다 에 의해 식별됩니다. 자체 값이 0인 sessionType은 deviceID 값으로 식별되는 슬롯 번호를 예약한 사용자에 대한 청구 세션의 시작을 나타냅니다. 개인 채널에서 메시지를 수신하면 모바일 앱은 사용자에게 주차 예약을 확인하는 메시지를 표시합니다. 요청: 또한 PMS는 해당 주차 공간이 현재 점유되어 있음을 모든 모바일 앱에 알리기 위해 Parkingapp-respto 채널에 대한 업데이트를 보냅니다. 시나리오 4: 예약 확인 예약 후, 사용자가 마침내 차를 주차하고 지정된 주차장에 주차할 때 공간에서 하드웨어는 예약 확인을 나타내기 위해 PMS에 상태 업데이트를 보냅니다.

이 때 PMS는 타이머를 멈춥니다. 시나리오 5: Billing StopLater, 사용자가 주차 공간에서 차량을 꺼내면 하드웨어 장치가 이를 다시 감지하고 해당 공간이 비어 있음을 나타내는 상태 업데이트를 PMS로 보냅니다. 이 업데이트를 수신하면 PMS는 사용자의 청구서를 계산하고 청구서 세부 정보와 함께 청구 세션 중지 메시지를 개인 채널을 통해 모바일 앱으로 보냅니다.

모바일 앱에서 수신한 JSON 메시지에는 청구서 세부정보에 대한 매개변수가 포함되어 있습니다.: 주차의 시작 시간입니다 주차의 종료 시간입니다 총 주차 시간(분)입니다. 는 청구 금액입니다. 마지막으로 모바일 앱은 다음과 같이 화면에 청구서 내역을 표시합니다. PMS는 주차 60분마다 $10를 청구하도록 프로그래밍되어 있습니다. 대체 시나리오 사용자가 주차 공간을 예약했지만 표시되지 않는 경우 PMS 타이머가 시작됩니다. 시나리오 3에서 60초에서 0으로 카운트다운한 다음 하드웨어 트리거 없이 마지막으로 시나리오 5를 수행합니다.

이 경우 사용자에게 최소 청구액 $10가 청구됩니다. 또한 이 애플리케이션에는 주차하는 동안(시나리오 4의 일부로) 사용자를 인증하는 조항이 없으므로 주차 공간을 예약한 사용자가 실제로 해당 공간에 자신의 차량을 주차했는지 확인합니다. 이것은 이 응용 프로그램을 더욱 향상시키고 실제 배포에 더 가깝게 구현하려는 독자를 위한 연습으로 남겨 둡니다.

우리는 이 응용 프로그램을 구축하고 사용하면서 즐거운 시간을 보냈고, 관련된 하위 시스템이 꽤 있다는 점을 고려하면 종단 간 시나리오를 테스트하는 것이 매우 흥미로웠습니다. IBM Bluemix 사용 & PubNub 서비스는 개발자가 다른 하위 시스템 간의 통신 작동 방법에 대해 걱정하지 않고 애플리케이션 논리에 집중할 수 있으므로 개발 문제를 크게 단순화합니다. 이 외에도 두 서비스 모두 247개의 가동 시간과 수천 명의 무작위 사용자가 필요한 유사한 실제 응용 프로그램을 구축하는 데 활용할 수 있는 방대한 규모를 처리할 수 있습니다.

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가장 편안한 PHP, Java 및 파이썬 라이브러리를 다운로드하십시오. 전문 용어와 컨벌 (타임 라인, 번들, 메뉴 등) 을 숙지하십시오. 지원 문서 (아래 두 번째 링크) 를 읽고 유리 하드웨어가 실제로 어떻게 작동하는지 확인하십시오.

이 사양에 일부 앱을 빌드하십시오. 곧, 당신은 t에 하드웨어가있는 친구를 찾을 것입니다