Un système de stationnement intelligent implique un système basé sur l’IoT qui transmet des données sur les places de stationnement libres (et occupées) à l’aide d’un système filaire ou sans fil via le Web ou une application mobile. Le dispositif IoT, intégrant un contrôleur et plusieurs capteurs, est généralement réparti sur plusieurs places de stationnement individuelles. Les utilisateurs bénéficient d’une mise à jour en direct des places de stationnement disponibles et choisissent l’espace qui leur convient le mieux.

Modèle architectural du stationnement intelligent IoT

Le système comprend des capteurs, une passerelle et un cloud données. Les données générées à partir d’un emplacement particulier sont transmises à la passerelle, qui à son tour les transmet au point d’accès où l’utilisateur peut y accéder. La passerelle gère les données au sein de son réseau et les points d’accès sont gérés par divers fournisseurs de services. Les données des réseaux de capteurs sont partagées par les utilisateurs d’appareils mobiles.

Architecture de parking intelligent
Fig : Architecture de stationnement intelligent

Les capteurs les plus largement adoptés pour les systèmes IoT de stationnement intelligents comprennent :

  • Systèmes de vision
  • Radars aériens
  • Magnétomètres
  • Capteurs à ultrasons
  • Capteurs infrarouges

Systèmes de vision

Les systèmes de vision sont basés sur des capteurs numériques embarqués dans des caméras et des lentilles industrielles, spécialisés dans l’acquisition d’images. Le processus matériel et logiciel intégré analyse et mesure différents attributs pour fournir un résultat significatif.

La caméra Raspberry Pi V2 exécute des fonctions de contrôle automatique avec la technologie OmniBSI haute performance (haute sensibilité, faible diaphonie et faible bruit). Comme mentionné précédemment, ils identifient les plaques d’immatriculation automobile, lorsque la présence d’un véhicule est détectée sur la place de stationnement.

Caméra Raspberry Pi
Fig : Caméra Raspberry Pi

Capteurs radar

Le capteur radar génère des images 2D à l’aide de l’intelligence artificielle et peut remplacer les caméras vidéo. Le réseau neuronal formé synthétise les images et l’état de la place de stationnement est affiché en conséquence. Ces capteurs offrent la possibilité d’utiliser un appareil puissant pour couvrir plusieurs emplacements de stationnement vacants.

Magnétomètres

Ces capteurs utilisent le champ magnétique environnant pour identifier de gros objets métalliques tels que des véhicules. Par exemple, les capteurs collectent des informations pour créer un profil de demande pour les places de stationnement, où une plus grande importance est accordée aux places de stationnement occupées (cochées) par rapport aux places de stationnement vacantes. Les détecteurs de boucle magnétique sont similaires aux magnétomètres, la différence étant que le champ magnétique est modifié lorsque des objets traversent la boucle et sont par conséquent détectés. Ils sont équipés de capacités RFID afin qu’une réservation de stationnement dans la rue puisse être effectuée

Infrarouge

Les capteurs infrarouges mesurent la distance entre deux objets. Lorsqu’un objet s’approche du capteur, la lumière infrarouge de la LED se reflète sur l’objet et est tracée par le récepteur. Le capteur infrarouge utilise la lumière, ainsi, tout objet situé devant le capteur peut entraîner une fausse détection.

Capteur infrarouge
Fig : Capteur infrarouge

Capteurs cellulaires

Les téléphones portables, désormais intégrés dans la vie des gens, sont largement utilisés dans les systèmes de stationnement intelligents. Presque tous les téléphones portables contemporains possèdent un scanner de code QR intégré à l’appareil photo. Une fois scannés, les codes QR conçus à cet effet aident les utilisateurs à trouver leurs places de stationnement. Les informations sont ensuite envoyées au serveur de la solution pour mettre à jour le statut. Le système permet aux utilisateurs de réserver facilement un emplacement pour leur véhicule au cas où ils auraient besoin de le faire.

Capteurs à ultrasons

Ces capteurs émettent des ondes sonores sur une fréquence prédéterminée et mesurent la distance entre eux et l’objet qui se trouve sur le trajet des ondes. L’efficacité et la précision de cette technologie ont conduit à son adoption dans de nombreuses solutions de stationnement intelligent. Ces capteurs sont utilisés pour détecter si une place de stationnement est libre ou occupée (état du stationnement). Au cours des études de recherche, différents types de technologies ont été utilisés pour transmettre et traiter les données générées par les capteurs. Par exemple, un capteur a été placé sur un piédestal et des données envoyées à un Raspberry Pi via Wi-Fi. Une autre solution impliquait l’utilisation d’un câble connecté à un processeur Arduino, avec connexion à un réseau XBee. Il est possible de connecter un capteur à un serveur HTTP qui vérifie la disponibilité du stationnement. De même, une autre solution proposait l’utilisation d’un réseau sans fil Xmesh. Les progrès technologiques continus ont stimulé de nouvelles mises en œuvre qui impliquent des technologies LPWAN telles que LoRa. Ce dernier connecte des capteurs pour la transmission de l’état de la place de stationnement.

Les capteurs à ultrasons sont mis en place de manière unique. Cela signifie qu’un capteur est en place pour chaque place de stationnement. De plus, il est important de mentionner que ces capteurs à faible coût ont une précision de détection élevée.

Capteur à ultrasons
Fig : Capteur à ultrasons

Mise en réseau

La mise en réseau peut être mise en œuvre à l’aide du Wi-Fi, du Bluetooth, des technologies de communication mobile ou des protocoles IoT sans fil, avec une mise en œuvre occasionnelle avec ZigBee, LoRa ou NB-IoT.

Les protocoles IoT sans fil et les technologies Wi-Fi sont préférés pour la communication des capteurs, par rapport aux technologies 3G et 4G. Cependant, pour atteindre l’utilisateur final, toute technologie qui fournit un accès à Internet peut être utilisée.

Stratégie de sélection des capteurs

Les capteurs sont sélectionnés en fonction de l’autonomie de détection, de la facilité d’installation et du coût des capteurs. L’autonomie de détection est la capacité d’un capteur à déterminer par lui-même si l’emplacement est libre ou occupé. Par exemple, les caméras ont besoin d’éléments supplémentaires pour le traitement, tandis que les capteurs à ultrasons peuvent effectuer la détection instantanément. La phrase « facilité d’installation »fait référence à l’action de placer un capteur n’importe où, avec un placement occasionnel dans des infrastructures complexes comme le câblage structuré, les connexions électriques et les gouttières aériennes. D’autres capteurs nécessitent seulement d’être enterrés sous terre.

Ce tableau vise à guider les lecteurs pour sélectionner un capteur en fonction des conditions décrites et dans le cadre de solutions de stationnement intelligent. La figure suivante montre une comparaison entre différents capteurs.

Type de capteurFacilité d’installationInvasifAutonomie de détectionCoût
CaméraNonNonNonModéré
Capteur smartphoneOuiNonOuiFaible
UltrasonsNonNonOuiModéré
MagnétomètreOuiNonOuiFaible
InfrarougeNonNonOuiFaible
RadarOuiNonNonÉlevé
RFIDNonOuiOuiModéré
Tableau : Comparaisons de capteurs

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