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物聯網時代打造智慧停車管理系統

物聯網時代打造智慧停車管理系統。

李懿修﹧台北

世界各地的都市擴張往往伴隨著人口和車輛數量的增長,停車位需求也會上升。然而土地取得成本卻也愈來愈高,機械式的立體停車塔由於具有土地效益高、停車量大之優點,逐漸成為解決都會停車問題之較佳方案。

現代化的立體停車塔包含並整合了傳動控制、安全保護控制、各種感測系統、預付卡系統與停車塔派塔系統等,可提供車體尺寸大小偵測計算、影像分析、電子預付卡讀卡、語音導覽、自動搬運車輛、入車、取車等功能。

有了自動化的立體停車塔,當駕駛人將車輛開至停車場閘道口,現場將有數位攝影機自動拍攝車輛影像、車牌號碼,並立即將資料傳送到鄰近的控制器,進行影像辨識、計算車輛尺寸、記錄車牌號碼;同時整合電子預付卡系統,將入場車輛的卡號、時間等資料傳遞到遠端伺服器,記錄於系統資料庫內。駕駛人在完成刷卡取得入車許可後,一旦系統偵測到駐車處已無人,即會啟動入車控制,以電梯或環形掛鏈在安全裝置的保護下將車輛搬運到設定之塔內庫位。

如此的自動化立體停車塔,需要精確的中控中心與妥善的系統維護,才能有效無誤地整合與協調停車塔內所有的控制器和子系統,提供駕駛人最大的便利與效率。

在過去,驅動自動入車、取車流程的機電系統是由可程式化邏輯控制器(PLC)所控制,停車場管理員透過裝設在出入口處的操作盤來控制系統。然而PLC是一個封閉的系統,有自成一套的程式語言,並且往往位於較為隱密的角落,維修不易,且必須透過一條RS-485序列線連接人機界面裝置(HMI)來讀取PLC內的資料進行判讀,以了解系統狀態,費時費力且未能即時排除問題。

以PC為基礎的物聯網時代來臨,正改寫這種情況。透過一個物聯網閘道器(IoT gateway)作為中介,將PLC、感測器及其他末端設備連上物聯網,即可取得並分析現場資料,再傳送到雲端,讓遠端的中控室人員透過網路得以即時監視及控制整個自動化停車塔系統的狀況,即早發現問題並進行故障排除。

此處物聯網閘道器扮演的角色有如橋樑串連PLC與PC世界,透過這個中介角色,讓系統維修人員得以使用手持式的平板電腦或其他行動裝置,連上3G、Wi-Fi或乙太網路,即可從遠端讀取PLC內的資料,隨時隨地進行系統維護與管理。

另一方面,透過多個物聯網中介閘道持續地將資料上傳到區域伺服器和雲端,中控室人員可從遠端同時且即時監看多個停車塔的運作狀況,透過大量的資料收集與分析,還可預測並即早發現系統異常的癥兆,並在問題擴大之前進行預防性的處理。所以,以物聯網為基礎的自動化停車塔系統故障風險可以降到最低,並可減少現場檢修的次數,大幅提升系統維護效率的同時又能降低維護與營運成本。

另一方面,透過物聯網和雲端運算,系統營運商得以發展、提供許多新的應用服務,創造出更多附加價值,為這個行業發展出更多創新的營運模式。例如,假設一個城市當中許多停車場同時連上雲端並分享資料,將可發展出城市共同的「停車雲」,讓駕駛人透過GPS和連上網路的智慧型手機和行動裝置,即可查詢距離自己最近的停車場空位,實現智慧城市生活。

問題與挑戰

既有的立體停車塔業主既已投資大量資本,如何在延續既有設備、增加最少投資的情況下,透過適當的物聯網解決方案,將既有的PLC系統與以PC為基礎的網路世界連結,將資料送上雲端,建立遠端即時監控中心—包括整個停車塔的服務系統、管理系統、線上維修系統等,讓管理中心可以提供顧客多型態的雲端服務,而維修人員透過網路即可讀取並診斷系統狀況,這是最符合停車場業者利益的作法,也是系統開發人員的一大挑戰。

透過智慧型IoT解決方案,業主可以保有他們既有的資產價值,卻可減低系統維護所需的人員和成本、大幅提升營運效益、創造新的營運模式,使投資效益極大化。

凌華解決方案:MXE-200i + MXE-100i + MXE-5400 +IMT-BT

凌華科技Matrix MXE-200i 和MXE-100i系列都是以英特爾物聯網閘道解決方案(Intel IoT Gateway)為基礎發展出來的產品,配備不同運算能力等級的CPU,因應不同的應用需求。

MXE-200i 及MXE-100i series系列專為Intel物聯網閘道解決方案而設計,預先整合及驗證的軟硬體—包括英特爾Wind River智慧裝置平台、McAfee內嵌式安全控制軟體、以及凌華的SEMA Cloud嵌入式雲端管理智慧平台等,提供智能遙控、監控、及設備配置雲端服務,兼具可管理性與安全性。

此外,提供了豐富多元且可靠的設備連接功能,滿足M2M應用裝置間有線及無線的資料傳輸需求。例如,在立體停車塔應用案例中,MXE-200i可裝設在入口處,與刷卡機、攝影機、感測器連接,以計算車輛尺寸和辨識車牌。

搭載Intel® Atom™ SoC E3826處理器的MXE-200i提供彈性豐富的接口,可以連接上述週邊設備,擷取現場資料進行初步的影像處理與分析,再將結果傳到區域伺服器MXE-5400。區域伺服器收到多個閘道器傳來的資料後,可實施停車場智慧化服務,並將與雲端服務有關的特定資料傳送到雲端伺服器,作進一步的應用。

由於系統可以偵測車輛尺寸,就可以透過資料庫比對,將車輛停放在最近最小的格位,進一步增加空間使用的經濟性。這是智慧化的停車場系統所能創造的諸多效益之一。

另一方面,MXE-100i系列配備Intel Quark™ SoC X1021處理器的閘道器則適合用於連接PLC設備,以讀取PLC內的資料並轉換成PC的格式傳送到區域伺服器。維修人員便可從遠端電腦或其他連網裝置監看系統運作狀況,不用親臨現場,既有效率又省時省力省經費。

結論

透過凌華和英特爾合作的物聯網解決方案,針對自動化的停車場設備提供了結合軟硬體的應用就緒平台,可協助系統整合業者在不更新既有設備情況下,快速而有效地布建物聯網﹧雲端應用系統,除了可降低系統維護的人力物力成本,還可實踐「智慧城市」願景。

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