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司馬亭登場:用LPWAN+AI解決停車難題

作者:Ryan Hu

前陣子太忙,都在弄由上海同濟大學 Fablab O 主辦的青年創客大賽,且來分享這次參賽的所見所聞以及比賽過程(畢竟這個比賽也讓我一個月沒有發新文章,要來好好分享一下才對得起自己)。

司馬亭登場

 

《司馬亭》是我們帶去上海的題目:利用 LPWAN + AI 技術實現無痛停車,讓所有自駕者對於找車位這件事再也不會無奈,真正解決車位難找的問題。

其實這個題目是我當初在通推小組與MakerPRO舉辦的智慧創新應用自造松所想出來的點子,當時很幸運的在這 7 週的馬拉松式自造松中,獲得特優的好成績,透過實作 prototype,其中的一些調查與分析發現這個問題急需要被解決,而市面上並沒有較好的解法。

對於「智慧停車」這件事,早在 2014 就有人提出也試著實作,但截至目前都還沒看到比較好的結果,這讓我很好奇也很疑惑。另外,眾多廠商都在「室內停車場」廝殺,成為一片死海的地步;雖然這不難理解,因為室內停車做起來相對容易,光是感測器要考慮的因素就比室外停車場少非常多 (eg. 風吹、日曬、雨淋),但說真的,平常大多的時間還是比較常找路邊停車位。室內的確好做,但室外我個人覺得比較痛,畢竟自己也是受害者之一。

經過分析後,決定從路邊停車格下手,接著就是室外私人停車場,希望可以「改變」路邊停車管理員的工作內容,讓管理透明化(全都在雲端伺服,有憑有據),政府單位能收到應該收到的帳款 (現在的做法是路邊停車管理員騎著 Gogoro,每隔一小時就在區域內巡邏,並且時間到就蓋章,意思是說如果駕駛人在 10:00 停車,10:10 分被路邊停車管理員開單,表示管理員下一次來的時間是 11:10,所以如果駕駛人在 10:50 就離開停車位,管理員就收不到這 40 分鐘的錢)。

司馬亭智慧停車專案Prototype

除此之外,如果使用司馬亭的 App,我們取消了繁瑣的繳費過程,以及所有付款的動作,實現自動扣款,民眾再也不必拿著被夾在雨刷上的繳費單 (下雨還會爛掉,雖然我有看過好一點的會包起來),辛辛苦苦地去超商繳費 (這件事我個人覺得非常麻煩,第一我常常忘記繳費,過了截止日不但會再郵寄到你家還變貴,第二,非常浪費紙張)。

當然,如果不使用司馬亭的 App 也可以用這套系統,只是你就還是得拿著那張被夾在雨刷上的繳費單,去超商完成繳費,與原先沒有司馬亭這套系統時一樣麻煩,唯一的不同就是你繳的錢變多了(哈哈),因為系統記錄的精準度到達「秒」,停多久就比照車位費用計價。

系統拆解

1. 感測裝置

大致分享完主要概念,接下來把各個部分拆開來探討,首先是感測裝置。

這個感測裝置偵測到空車位狀態

這個 感測裝置是在上海同濟大學的 Fablab O 做的,裡面用的東西是柯大團隊(KodaIoTLab)研發的 Mini-Duino,搭載 Mini-LoRa、Arduino Nano、紅外線 module、地磁 module 等。

為了讓評審容易判別,其實我們還做了些實際上並不會真的出現的功能,像是 LED matrix、RGB LED 燈、開關等等。

不過由上圖可知,每個感測裝置都會有自己專屬 unique ID,這樣可以讓系統好判別這個感測裝置(就像每個人都有名字是一樣的),而這個裝置的 ID 即 4,目前亮綠燈,是空車位的狀態 (available)。

2. Gateway

自製的Gateway,用來搜集感測端資料,再送到雲端。

這是自己 lay 的 PCB,可以搭載 nodeMCU 以及 MTK7697 作為 SOC (MCU),以及雙通道的 Mini-LoRa 負責接收來自感測端的資料,利用 WiFi 的方式將資料傳到我們的後台。

這次因為網路問題,導致 Gateway 無法快速把資料送上 server 去做 refresh;為了避免再次發生,我們已經著手開發 NB-IoT 的方案,且已經快完成,這樣就可以去掉 Gateway 的部份,sensor 即可將資料透過 NB-IOT 上傳雲端。

3. 雲端伺服器

這個頁面是當時 demo 用的後端情境(實際上當然完整許多),在頁面上可以看到有 4 個停車位,ID 即分別為 1 – 4 (就是 PARP-1、PARP-2……,上方展示的 sensor 就是 4 號 sensor,即 PARP – 4),由上圖可知目前的車位皆為空車位(available),且之前提到的系統可以準確記錄時間,就是在右邊的 table 上;什麼時間來停、什麼時候離開都會被記錄起來。

4. 司馬亭 App

 

第一步是做路邊停車格,後續會加上室外的私人停車場的 pin,這個 App 可以讓駕駛人用最快的時間找到附近的車位,並有導航功能可以導引駕駛人到車位上,註冊簡單(真的超簡單,在中國還可以綁定微信,連手機都不用輸入),只要使用司馬亭 App,我們保證絕對不會讓你需要去超商繳費。

5. 管理者 App

 

管理者 App 的出現就是一開始提到的「改變工作內容」,出現在管理者手機上 App 的 pin,就是那些系統不認得的使用者 (即沒有使用司馬亭 App 的駕駛人),那路邊停車管理者就可以過去做開單的動作,不用輸入任何東西,只需要拍下車牌照片,我們就能利用影像辨識技術,讓管理員可以不用手動輸入,即可向系統回報,接著系統就會出現一個條碼的資訊(如上圖),管理人員直接列印出來,夾在雨刷上即可。

分享了這麼多,來看影片 demo 可能最快:

這個項目當我帶去上海時,其實是看能不能在當地接地氣,雖然比賽的結果不如預期(還是有個企業獎,第四名的意思),不過實際走訪後發現當地停車的問題也很痛,而這個解法真的能夠解決大部分的問題,因此我會繼續做下去,目前也在招募夥伴,希望對此題目有想法有能力的你/妳,一起來解決這個存在已久的城市問題。

另外這趟上海行的心得是,我覺得大家有點神化對岸的進步了,說了很多對岸多發達、出門不用帶錢等等,的確這些行動支付的服務非常厲害,確實存在也很實用,但事出必有因,我們應該要去想的是背後的原因。他們也存在著非常多問題,所以並沒有大家說得多好、多棒。

台灣目前並沒有比較差,只是他們的進步速度在這幾年實在驚人,變化非常大,現在我覺得沒有輸,但再不積極,很快就真的會被捻壓……純屬個人淺見。

(本文同步刊載於作者部落格,原文連結。責任編輯:賴芳如)


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Ryan Hu

Ryan Hu

政大休學生,對於 IOT 軟硬整合相關有極大興趣,鍾愛無人機,目前獨自完成的專案像是瓦力號、GPS 自動語音導覽系統、NTP 網路自動校時時鐘,喜歡流浪。
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