บทช่วยสอน DIY สำหรับการสร้างมิเตอร์จอดรถอัจฉริยะ

เมืองต่างๆ เริ่มฉลาดขึ้น และกลุ่มแกนนำของเราหวังว่าปัญหาแรกที่พวกเขาแก้ไขคือการจราจร และสาเหตุหนึ่งที่ทำให้การจราจรติดขัดคือที่จอดรถ ดังนั้นเราจะแก้ปัญหาได้อย่างไร?

ด้วยมาตรวัดที่จอดรถอัจฉริยะ! บทช่วยสอนนี้สาธิตวิธีสร้างต้นแบบของแอปพลิเคชันตัวตรวจสอบที่จอดรถอัจฉริยะที่เปิดใช้งาน IoT โดยใช้ IBM Bluemix และ PubNub แอปมีฟังก์ชันหลักสามประการ: การแสดงมุมมองแบบเรียลไทม์ของจุดจอดรถที่มีอยู่และที่จอดไว้ ให้คนขับสามารถจองพื้นที่จอดรถ ติดตามการเรียกเก็บเงินโดยอัตโนมัติตามการกระทำของผู้ขับขี่ (เช่น การเข้าและออกจากพื้นที่จอดรถ) Project Setup และ Full Code Repo โปรเจ็กต์นี้คือ การทดลอง DIY ที่ยอดเยี่ยมสำหรับผู้ที่ชื่นชอบ IoT

ดังนั้น หากคุณสนใจที่จะทดลองใช้ ให้ไปที่ GitHub เพื่อดูซอร์สโค้ดที่สมบูรณ์ของโครงการ bluemix-parking-meter ดูคำแนะนำในการสร้างและไฟล์ readme สำหรับขั้นตอนโดยละเอียด ตั้งแต่การกำหนดค่าฮาร์ดแวร์ไปจนถึงการโฮสต์และการใช้งานแอปพลิเคชัน . สำหรับการโฮสต์แอปพลิเคชันนี้ คุณจะต้องสร้างบัญชี Bluemix และ PubNub

ไปที่หน้าลงชื่อสมัครใช้ IBM Bluemix และหน้าส่วนเสริม PubNub เพื่อสร้างบัญชีที่เกี่ยวข้อง บริการทั้งสองมีบัญชีระดับฟรีเพื่อเล่นกับข้อเสนอของพวกเขา ส่วนประกอบ แอปพลิเคชันมีสามองค์ประกอบ: Parking Management Server (PMS) ตรวจสอบพื้นที่จอดรถทั้งหมด และจัดการการวัดแสงและการเรียกเก็บเงินสำหรับผู้ใช้ทั้งหมด

แพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์ IoT เชื่อมต่อพื้นที่จอดรถกับ PMS และยังตรวจจับว่ามีหรือไม่มียานพาหนะ แอพมือถือมีอินเทอร์เฟซที่ใช้งานง่ายเพื่อช่วยเหลือผู้ขับขี่ในการค้นหาพื้นที่ว่างและจัดการการใช้ที่จอดรถและการเรียกเก็บเงิน แพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์ขับเคลื่อนโดย Arduino Yun และใช้เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกเพื่อตรวจจับว่ามีหรือไม่มียานพาหนะอยู่ในที่จอดรถ

PMS ถูกนำมาใช้เป็นเซิร์ฟเวอร์แอปพลิเคชันที่ทำงานบน Python ติดตามอุปกรณ์ทั้งหมดและจัดการการเรียกเก็บเงินและการจอง แอพมือถือ (หรือที่รู้จักในชื่อ Auto Park) เป็นแอพ Android ที่ใช้ Cordova และ JavaScript

แอปพลิเคชันเซิร์ฟเวอร์ PMS โฮสต์บนแพลตฟอร์มคลาวด์ IBM Bluemix และการสื่อสารทั้งหมดระหว่าง PMS กับฮาร์ดแวร์ และ PMS ไปยังแอปมือถือนั้นขับเคลื่อนโดย PubNubs Realtime Data Stream Network ฮาร์ดแวร์ต่อไปนี้คือรายการส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ที่ใช้สำหรับโครงการนี้:Arduino YunHC -SR04 เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก (3 nos. )ตัวอย่างการตั้งค่าบนเขียงหั่นขนมแสดงอยู่ด้านล่าง:และแผนผังที่เกี่ยวข้องสำหรับวงจรฮาร์ดแวร์อยู่ด้านล่าง:มีสามส่วนการทำงานของฮาร์ดแวร์:ตัวควบคุมหลัก Arduino Yun ที่เปิดใช้งาน WiFi ทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมหลักสำหรับการควบคุมที่จอดรถไม่กี่แห่ง ช่องว่าง

โดยจะตรวจสอบและรับสถานะของพื้นที่จอดรถแต่ละแห่งภายในเขตอำนาจของตนเป็นระยะๆ ผ่านเซ็นเซอร์อัลตราโซนิก นอกจากนี้ยังเชื่อมต่อกับ PMS ผ่าน PubNub และเผยแพร่ตัวควบคุมเซ็นเซอร์สถานะการจอดรถ ซึ่งเป็นส่วนประกอบภายในของบอร์ด Arduino Yun ซึ่งขับเคลื่อนโดยชิป ATMega32 โดยจะเชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์โดยตรงและวนซ้ำทุกๆ สองสามวินาที เพื่อรับสถานะล่าสุดของเซ็นเซอร์แต่ละตัวเซ็นเซอร์อัลตราโซนิก เซ็นเซอร์ HC-SR04 สามตัวใช้เพื่อจำลองที่จอดรถสามคัน

ซอร์สโค้ดสำหรับการตั้งค่าฮาร์ดแวร์มีอยู่ในไดเร็กทอรี yun_pubnub (สำหรับตัวควบคุมหลัก) และไดเร็กทอรี device/hcsr04 (สำหรับตัวควบคุมเซ็นเซอร์) ในที่เก็บ GitHub Parking Management Server (IBM Bluemix) PMS เขียนด้วย Python และสามารถติดตั้งเป็น บริการโฮสต์ IBM Bluemix IBM Bluemix ให้แรงม้าในการคำนวณสำหรับ PMS เพื่อตรวจสอบอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์และจัดการการวัดที่จอดรถและการเรียกเก็บเงินสำหรับผู้ใช้

นอกจากนี้ คุณจะต้องเชื่อมโยงบริการเสริม PubNub กับบัญชี IBM Bluemix เพื่อให้ PMS ทำงานร่วมกับ PubNub อ้างถึงขั้นตอนใน README.md เพื่อทำความเข้าใจวิธีการตั้งค่าและโฮสต์แอปพลิเคชัน Python ภายใต้ Bluemix ด้วย PubNub

ซอร์สโค้ดสำหรับ PMS อยู่ภายใต้ไดเร็กทอรีมิเตอร์จอดรถในที่เก็บ GitHub Mobile App แอปบนอุปกรณ์เคลื่อนที่เป็นแอป Android ที่ใช้ Cordova มาตรฐาน จะแสดงแผนที่บริเวณที่จอดรถพร้อมรหัสสีที่จอดรถเพื่อช่วยเหลือผู้ใช้ในการเลือกพื้นที่ว่าง

ซอร์สโค้ดสำหรับแอพมือถืออยู่ภายใต้ไดเรกทอรี MobileApp ในที่เก็บ GitHub.PubNubPubNub ทำหน้าที่เป็นมิดเดิลแวร์การสื่อสารสำหรับทั้งระบบ ให้บริการเครือข่ายสตรีมข้อมูลตามเวลาจริงบนคลาวด์ ซึ่งรองรับ SDK มากกว่า 70 รายการ เพื่อให้สามารถเปิดใช้งานอุปกรณ์ใดๆ เพื่อสื่อสารกับอุปกรณ์อื่นบนอินเทอร์เน็ต

แอปพลิเคชันนี้ใช้ PubNubs SDK สามตัวสำหรับส่วนประกอบทั้งหมดเพื่อสื่อสารระหว่างกันอย่างราบรื่น สิ่งเหล่านี้คือ:Javascript SDK สำหรับแอพมือถือPython SDK สำหรับ PMSPOSIX C SDK สำหรับ Arduino Yun แอปพลิเคชันนี้อาศัยช่องสัญญาณ PubNub หลายช่องเพื่อเปิดใช้งานการสื่อสารระหว่างส่วนประกอบดังที่แสดงด้านล่าง:ช่องสัญญาณส่วนตัวในไดอะแกรมด้านบนหมายถึงช่องสัญญาณเฉพาะระหว่าง PMS และแอพมือถือหนึ่งแอพ ข้อความทั้งหมดที่แลกเปลี่ยนผ่านช่องทาง PubNub อยู่ในรูปแบบ JSON

สำหรับแอพมือถือทุกแอพที่ขอจองที่จอดรถ PMS จะเริ่มต้นข้อความผ่านช่องทางนี้สำหรับแอพมือถือนั้น ๆ ความสำคัญของช่องสัญญาณทั้งหมดจะได้รับการชี้แจงในหัวข้อถัดไป การทำงานของระบบและสถานการณ์สมมติการทำงานที่สมบูรณ์ของระบบนี้สามารถแบ่งออกเป็นห้าสถานการณ์ต่อไปนี้

สถานการณ์ที่ 1: การเริ่มต้นแอป เมื่อเปิดแอปบนอุปกรณ์เคลื่อนที่เป็นครั้งแรกหลังการติดตั้ง ระบบจะถามถึงป้ายทะเบียน/หมายเลขทะเบียนของรถยนต์ของผู้ใช้ สิ่งนี้ทำหน้าที่เป็นตัวระบุเฉพาะสำหรับ PMS เพื่อติดตามแอพเพื่อวัตถุประสงค์ในการเรียกเก็บเงิน จากนั้นแอพจะส่งคำขอไปยัง PMS เพื่อรับสถานะของที่จอดรถทั้งหมด

ใช้เพื่อแสดงแผนที่ โดยระบุช่องว่างแต่ละช่องด้วยหมายเลขช่อง (001, 002 และ 003) นี่คือวิธีการแลกเปลี่ยนข้อความระหว่าง PMS และแอพมือถือ: คำขอ JSON จากแอพมีพารามิเตอร์ RequestType ที่มีค่า 1 เพื่อระบุคำขอสำหรับการดึงสถานะจำนวนมากของที่จอดรถทั้งหมด การตอบสนอง JSON จาก PMS มีหมายเลขช่องพื้นที่จอดรถเป็นพารามิเตอร์และสถานะเป็น 0 หรือ 1 เพื่อระบุว่าพื้นที่ว่างหรือว่าง

สำหรับการแสดงแผนที่ในแอพมือถือ พื้นที่จอดรถที่ว่างในปัจจุบันจะแสดงเป็นสีเขียว ในขณะที่ที่จอดรถว่างหรือจองไว้จะแสดงเป็นสีแดง สถานการณ์ที่ 2: การอัปเดตสถานะอุปกรณ์ เมื่อใดก็ตามที่ที่จอดรถตรวจพบว่ามีหรือไม่มีรถ มันส่งสัญญาณ PMS ทันทีที่นี่ 001 ระบุหมายเลขประจำตัวช่องของพื้นที่และค่า 1 แสดงว่ามีพื้นที่จอดรถว่าง

อีกทางหนึ่ง ค่า 0 บ่งชี้ว่าพื้นที่ว่าง PMS ยังถ่ายทอดข้อมูลนี้บนช่องทางทั่วโลกของแอพ Parkingapp-resp ของช่อง PubNub เพื่อให้แอปทั้งหมดสามารถอัปเดตการแสดงแผนที่ที่จอดรถได้ สถานการณ์ที่ 3: คำขอจอง & Billing Start ผู้ใช้ที่เข้าใกล้พื้นที่จอดรถว่างสามารถจองได้ล่วงหน้าโดยแตะที่ช่องจอดรถที่ต้องการบนแอพ

ซึ่งจะแจ้งให้ PMS เริ่มเซสชันการเรียกเก็บเงินสำหรับผู้ใช้ PMS ส่งข้อความไปยังแอปในช่องส่วนตัวเพื่อเริ่มการเรียกเก็บเงิน นอกจากนี้ PMS ยังเริ่มจับเวลาด้วย

ต่อไปนี้คือการพิจารณารูปแบบข้อความ JSON อย่างละเอียดในการโต้ตอบนี้: พารามิเตอร์ RequestType ที่มีค่า 2 หมายถึงคำขอจอง คือเลขทะเบียนใบอนุญาตของรถ ถูกระบุโดย ตัวเอง sessionType ที่มีค่า 0 หมายถึงการเริ่มต้นของเซสชันการเรียกเก็บเงินสำหรับผู้ใช้ที่จองหมายเลขสล็อตที่ระบุโดยค่าของ deviceID เมื่อได้รับข้อความในช่องส่วนตัวแอพมือถือจะแสดงข้อความถึงผู้ใช้เพื่อยืนยันการจองที่จอดรถของเขา คำขอ:นอกจากนี้ PMS ยังส่งการอัปเดตในช่อง Parkingapp-respto แจ้งแอปมือถือทั้งหมดว่าพื้นที่จอดรถดังกล่าวถูกครอบครองแล้ว สถานการณ์ที่ 4: การยืนยันการจอง หลังจากทำการจองแล้ว เมื่อผู้ใช้ดึงรถเข้าและจอดรถในที่จอดรถที่กำหนดในที่สุด พื้นที่ ฮาร์ดแวร์ส่งการอัปเดตสถานะไปยัง PMS เพื่อระบุการยืนยันการจอง

ในขณะนี้ PMS จะหยุดตัวจับเวลา สถานการณ์ที่ 5: การหยุดเรียกเก็บเงินในภายหลัง เมื่อผู้ใช้ดึงรถออกจากที่จอดรถ อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์จะตรวจจับสิ่งนี้อีกครั้ง และส่งการอัปเดตสถานะไปยัง PMS เพื่อระบุว่าขณะนี้พื้นที่ว่าง เมื่อได้รับการอัปเดตนี้ PMS จะคำนวณการเรียกเก็บเงินสำหรับผู้ใช้และส่งข้อความหยุดเซสชันการเรียกเก็บเงินพร้อมกับรายละเอียดการเรียกเก็บเงินไปยังแอปบนอุปกรณ์เคลื่อนที่ผ่านช่องทางส่วนตัว

ข้อความ JSON ที่ได้รับจากแอพมือถือมีพารามิเตอร์สำหรับรายละเอียดการเรียกเก็บเงิน: เป็นช่วงเวลาเริ่มต้นของการจอดรถ เป็นเวลาสิ้นสุดของที่จอดรถ คือเวลาจอดรถทั้งหมด (นาที) เป็นจำนวนเงินที่เรียกเก็บเงิน สุดท้าย แอพมือถือจะแสดงรายละเอียดบิลบนหน้าจอดังนี้ PMS ถูกตั้งโปรแกรมให้คิดเงิน $10 ต่อทุกๆ หกสิบนาทีของการจอดรถ สถานการณ์ทางเลือกในกรณีที่ผู้ใช้จองพื้นที่จอดรถแต่ไม่แสดงตัวจับเวลา PMS ซึ่งเริ่มต้นขึ้น ในสถานการณ์ที่ 3 นับถอยหลังจาก 60 วินาทีเป็น 0 จากนั้นจึงดำเนินการตามสถานการณ์ที่ 5 โดยไม่มีทริกเกอร์ฮาร์ดแวร์

ในกรณีนี้ ผู้ใช้จะถูกเรียกเก็บเงินด้วยใบเรียกเก็บเงินขั้นต่ำ $10 นอกจากนี้ แอปพลิเคชันนี้ไม่มีข้อกำหนดใดๆ ในการตรวจสอบสิทธิ์ผู้ใช้ขณะจอดรถ (เป็นส่วนหนึ่งของสถานการณ์ที่ 4) เพื่อให้มั่นใจว่าผู้ใช้ที่จองพื้นที่จอดรถเป็นผู้ที่นำรถไปจอดในพื้นที่นั้นจริงๆ นี่เป็นแบบฝึกหัดสำหรับผู้อ่านที่ต้องการปรับปรุงแอปพลิเคชันนี้เพิ่มเติมและทำให้เป็นไปได้สำหรับการปรับใช้ในชีวิตจริงที่ใกล้ชิดยิ่งขึ้น

เรามีช่วงเวลาที่ดีในการสร้างและเล่นกับแอปพลิเคชันนี้ และการทดสอบสถานการณ์แบบ end-to-end นั้นค่อนข้างน่าสนใจเมื่อพิจารณาว่ามีระบบย่อยที่เกี่ยวข้องค่อนข้างน้อย ใช้ IBM bluemix & บริการ PubNub ช่วยลดความยุ่งยากในการพัฒนาอย่างมาก เนื่องจากนักพัฒนาสามารถมุ่งเน้นไปที่ตรรกะของแอปพลิเคชันโดยไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับวิธีทำให้การสื่อสารทำงานระหว่างระบบย่อยต่างๆ นอกเหนือจากนี้ บริการทั้งสองมีความสามารถในการจัดการขนาดใหญ่ ซึ่งสามารถยกระดับเพื่อสร้างแอปพลิเคชันในโลกแห่งความเป็นจริงที่คล้ายคลึงกัน ซึ่งต้องใช้เวลาทำงาน 247 ครั้ง และผู้ใช้สุ่มหลายพันคนเข้ามา

เผยแพร่ครั้งแรกที่ความก้าวหน้าล่าสุดและข่าวเทคโนโลยีที่ส่งตรงไปยังกล่องจดหมายของคุณ?. คำถามที่เกี่ยวข้อง ฉันไม่ได้รับ Google Glass Explorer Edition

พยายามที่จะเรียนรู้ Glass Dev โดยไม่ต้องฮาร์ดแวร์ความพยายามไร้ประโยชน์? ไม่มีคุณยังคงสามารถเรียนรู้พื้นฐานของการพัฒนากระจกโดยไม่ต้องฮาร์ดแวร์ มีสามแนวทางหลักสำหรับการบรรลุนี้: 1) เยี่ยมชมเอกสาร Mirror API เข้าไปในสนามเด็กเล่นและเริ่มแฮชชิ่งโค้ดบางอย่าง

ดาวน์โหลด PHP, Java และ Python Library ไม่ว่าคุณจะสะดวกสบายมากที่สุดก็ตาม ทำความคุ้นเคยกับศัพท์แสงและคอนเวอร์ชัน (ไทม์ไลน์การรวมกลุ่มเมนูฯลฯ) อ่านเอกสารสนับสนุน (ลิงก์ที่สองด้านล่าง) เพื่อดูว่าฮาร์ดแวร์กระจกทำงานได้อย่างไร

สร้างบางปพลิเคชันสเปคนี้ เร็วพอคุณจะพบเพื่อนกับฮาร์ดแวร์เพื่อ T