Nghiên cứu xây dựng mô hình bãi đỗ xe thông minh dựa trên công nghệ internet of things

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3 MB, 73 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG </b>

<b>VŨ NGỌC HUY </b>

<b>NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MƠ HÌNH BÃI ĐỖ XE THÔNG MINH DỰA TRÊN CÔNG NGHỆ </b>

<b>INTERNET OF THINGS </b>

<b>LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT VIỄN THÔNG</b>

<b>Thái Nguyên - 2021 </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>LỜI CẢM ƠN </b>

Để hồn thành luận văn này, trong suốt q trình thực hiện đề tài nghiên cứu, tôi luôn nhận được sự quan tâm giúp đỡ của:

Thầy giáo hướng dẫn trực tiếp TS. Phạm Thành Nam, đã giúp đỡ tận tình về phương hướng và phương pháp nghiên cứu cũng như hoàn thiện luận văn.

Các thầy, cô giáo trong khoa Công nghệ Điện tử và Truyền thông, Trường đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông – Đại học Thái Nguyên đã tạo điều kiện về thời gian, địa điểm nghiên cứu, phương tiện vật chất cho

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<b>LỜI CAM ĐOAN </b>

Tên tôi là Vũ Ngọc Huy, học viên lớp cao học K18 – Kỹ thuật viễn thông – Trường đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông Thái Nguyên.

<i>Tôi xin cam đoan đề tài “Nghiên cứu xây dựng mơ hình bãi đỗ xe thông </i>

<i>minh dựa trên công nghệ Internet of Things”</i>

<i><b> do Thầy giáo TS. Phạm Thành </b></i>

Nam hướng dẫn, là cơng trình nghiên cứu do bản thân tôi thực hiện, dựa trên sự hướng dẫn của Thầy giáo hướng dẫn khoa học và các tài liệu tham khảo đã trích dẫn.

Tôi xin chịu trách nhiệm với lời cam đoan của mình.

<i>Thái Nguyên, năm 2021 </i>

<b>Học viên </b>

<b>Vũ Ngọc Huy </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

1.1. Giới thiệu về công nghệ IoT ... 2

1.2. Kiến trúc bãi đỗ xe thông minh dựa trên công nghệ IoT ... 10

<i>1.4.3. Một số phần mềm quản lý bãi đỗ xe thông minh ... 26</i>

1.5. So sánh các hệ thống bãi đỗ xe thông minh đã triển khai ... 27

CHƯƠNG 2. CÁC MƠ HÌNH CUNG CẤP DỊCH VỤ ĐỖ XE THÔNG MINH (PARKING SERVICES) ... 30

2.1. Dịch vụ đặt chỗ đỗ xe thông qua tin nhắn nhanh (SMS) ... 30

2.2. Dịch vụ đặt chỗ thông qua ứng dụng chạy trên Smart phone của người dùng ... 34

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

<i>2.2.1. Tìm kiếm và đặt chỗ theo yêu cầu của người dùng ... 34</i>

<i>2.2.2. Dẫn đường ... 36</i>

<i>2.2.4. Dịch vụ cung cấp thông tin người dùng ... 39</i>

2.3. Khảo sát các dịch vụ đỗ xe đã triển khai tại Việt Nam ... 40

<b>CHƯƠNG 3. MÔ PHỎNG BÃI ĐỖ XE THÔNG MINH VÀ TRIỂN KHAI THỰC </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

<b>DANH MỤC BẢNG BIỂU </b>

Bảng 1. 1: Các đơn vị IoT được cài đặt cơ sở theo thể loại (Hàng triệu đơn vị) ... 3

Bảng 1. 2: Ưu điểm và nhược điểm của các hệ thống bãi đỗ xe thông minh. ... 28

Bảng 2. 1: Quy định giá dịch vụ trông giữ xe trên địa bàn tỉnh Bắc Ninh ... 36

Bảng 3. 1: Các tham số cài đặt cho các thành phần trong hệ thống ... 42

Bảng 3. 2: Cài đặt các tham số Parking Data server và Sink Node ... 44

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

<b>DANH MỤC HÌNH ẢNH</b>

Hình 1. 1: Chi tiêu dành cho IoT... 4

Hình 1. 2: Nhà thơng minh ứng dụng cơng nghệ IoT ... 6

Hình 1. 3: Kiến trúc chung của WSN ... 11

Hình 1. 4: Kiến trúc bên trong của một cảm biến ... 11

Hình 1. 5: Các kiểu bãi đỗ xe ... 12

Hình 1. 6: Bãi đỗ xe lớn ... 12

Hình 1. 7: Mơ hình các khối bãi đỗ xe ... 13

Hình 1. 8: Máy chủ kết nối với các máy trạm ... 14

Hình 1. 9: Đầu vào đầu ra của bãi đỗ xe ... 15

Hình 1. 10: Cảm biến siêu âm HC-SR04 ... 16

Hình 1. 11: Kết nối giữa cảm biến siêu âm với Aduino ... 17

Hình 1. 12: Kết nối Node cảm biến với máy chủ qua Module ESP8266 ... 17

Hình 1. 13: Module RFID – RC522 ... 18

Hình 1. 14: Nguyên lý hoạt động của RFID ... 18

Hình 1. 15: Hình ảnh Camera Wifi ... 19

Hình 1. 16: Kết nối giữa các Node điều khiển với Server ... 20

Hình 1. 18: Shield Wifi Arduino ... 21

Hình 1. 19: Raspberry Pi ... 22

Hình 1. 20: App Goole Map ... 23

Hình 1. 21: Ứng dụng My Parking ... 24

Hình 1. 22: Cấu hình quản trị hệ thống ... 25

Hình 1. 23: Phần mềm quản lý bãi đỗ xe thơng minh I-Park ... 26

Hình 1. 24: Phần mềm quản lý bãi đỗ xe VASSParking ... 26

Hình 2. 1: Lưu đồ thuật tốn đặt trước chỗ đỗ xe ... 31

Hình 2. 2: Bố trí bãi đậu xe được đề xuất ... 33

Hình 2. 3: Tính nắng của ezPark ... 35

Hình 2. 4: Ứng dụng My Parking... 35

Hình 2. 5: Người dùng sử dụng Google Maps ... 36

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

Hình 2. 6: Thẻ thanh tốn điện tử RFID cho bãi giữ xe ... 39

Hình 3. 1: Sơ đồ mơ phỏng bãi đỗ xe với IFogsim ... 44

Hình 3. 2: So sánh băng thông tiêu thụ khi thẻ RFID thay đổi ... 45

Hình 3. 3: So sánh năng lượng tiêu thụ khi thẻ RFID thay đổi... 46

Hình 3. 4. Giao diện đăng nhập đăng kí thơng tin người quản lý bãi đỗ ... 46

Hình 3. 5. Map hiển thị vị trí các bãi đỗ xe trên phần mềm ứng dụng ... 47

Hình 3. 6. Giao diện thông tin danh sách các bãi đỗ xe theo gợi ý tìm kiếm ... 48

Hình 3. 7. Giao diện người dùng đặt trước chỗ đỗ ... 49

Hình 3. 8. Người dùng chọn ngày và giờ để được đặt chỗ đỗ xe ... 50

Hình 3. 9. Giao diện hỗ trợ dẫn đường bên ngoài bãi đỗ xe ... 51

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

<b>DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT </b>

BLE Bluetooth Low Energy Công nghệ không dây tiên tiến GSM Global System for Mobile

Communications

Hệ thống thông tin di động toàn cầu

IoT Internet of Things Internet vạn vật

LCD Liquid Crystal Display Màn hình tinh thể lỏng

NFC Near-Field Communications Chuẩn kết nối không dây trong

Nhận dạng qua tần số vô tuyến

RTU Remote Terminal Unit Thiết bị đầu cuối từ xa SMS Short Messaging Service Dịch vụ tin nhắn nhanh

SSE Specialist System Engineering

Chuyên gia kĩ thuật hệ thống

WSN Wireless sensor network Mạng cảm biến không dây

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

<b>LỜI MỞ ĐẦU </b>

Sự phát triển nhanh chóng của các đơ thị ở nước ta và sự hạn hẹp của quỹ đất dẫn đến số lượng người và phương tiện giao thông tăng mạnh. Điều này đã gây ra tình trạng ùn tắc giao thông vô cùng nghiêm trọng tại các đô thị. Trước thực tế như vậy hệ thống đỗ xe thơng minh có thể nói là một giải pháp khá chính xác để giải quyết các vấn đề giao thông. Hiện tại ở Việt Nam ta đã thấy có những sự xuất hiện của một số bãi đỗ xe thơng minh giúp tìm chỗ đỗ xe một cách nhanh chóng sử dụng một số cơng nghệ hiện đại giữa mạng cảm biến không dây (WSN), IoT (Internet of Things)... Đề tài này đề xuất một hệ thống giúp người dùng tìm chỗ đỗ xe cịn trống gần nhất, nhanh nhất, phù hợp nhất để người dùng vào bãi đỗ xe và đề xuất một hệ thống đỗ xe chi phí tối ưu dựa trên phần mềm và phần cứng mở để giải quyết bài toán thực tế hiện nay cũng như đi sâu vào các mơ hình cung cấp dịch vụ bãi đỗ xe ngày càng phát triển mạnh và hiện đại tương tác với người dùng qua điện thoại thông minh.

Bãi đỗ xe thông minh là một trong những công cụ để xây dựng thành phố thông minh và cũng là một trong những giải pháp phát triển nhanh nhất trên thế giới. Khả năng kết nối, phân tích và tự động hóa dữ liệu thu thập từ các thiết bị được hỗ trợ bởi kết nối IoT là những gì ta có thể thấy rất rõ ở những bài đỗ xe thông minh.

<i>Em chọn đề tài “Nghiên cứu thành phần, cấu trúc bãi đỗ xe thông minh dựa trên công nghệ internet of things”. Hy vọng có thể góp ý giải quyết được phần </i>

nào những vấn đề còn hạn chế ở những bãi đỗ xe thông minh hiện tại.

Qua đây tôi xin cảm ơn thầy TS. Phạm Thành Nam đã tận tình hướng dẫn và có những ý kiến góp ý q báu giúp tơi hồn thành đề tài nghiên cứu trong luận văn này.

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

<b>CHƯƠNG 1. CẤU TRÚC BÃI ĐỖ XE THÔNG MINH DỰA TRÊN CÔNG NGHỆ INTERNET OF THINGS </b>

<b>1.1. Giới thiệu về công nghệ IoT </b>

Internet of Things (IoT), vạn vật kết nối Internet là đề cập đến hàng tỷ thiết bị vật lý trên khắp thế giới hiện được kết nối với internet, thu thập và chia sẻ dữ liệu. Nhờ bộ xử lý giá rẻ và mạng không dây, có thể biến mọi thứ thành một phần của IoT. Điều này có được là sự bổ sung “kỹ thuật số thông minh” cho các thiết bị, cho phép chúng giao tiếp mà khơng cần có con người tham gia và hợp nhất thế giới kỹ thuật số và vật lý.

Ý tưởng về việc thêm cảm biến và trí thơng minh vào các đối tượng cơ bản đã được thảo luận trong suốt những năm 1980 và 1990, nhưng ngoài một số dự án ban đầu – bao gồm cả máy bán hàng tự động kết nối Internet – nguyên nhân chỉ đơn giản là vì cơng nghệ chưa sẵn sàng.

Bộ vi xử lý đủ rẻ và tiết kiệm năng lượng là đủ để kết nối hàng tỷ thiết bị. Việc sử dụng thẻ RFID – chip năng lượng thấp có thể giao tiếp khơng dây – đã giải quyết được một số vấn đề này, cùng với sự sẵn có ngày càng cao của internet băng thơng rộng và mạng di động và mạng không dây. Việc áp dụng IPv6 sẽ cung cấp đủ địa chỉ IP cho mọi thiết bị trên thế giới có thể sẽ cần – cũng là một bước cần thiết để IoT mở rộng quy mô. Kevin Ashton đã đặt ra cụm từ ‘Internet of Things’ vào năm 1999, mặc dù phải mất ít nhất một thập kỷ nữa để cơng nghệ bắt kịp tầm nhìn.

Gắn thêm thẻ RFID vào các thiết bị đắt tiền để giúp theo dõi vị trí của chúng là một trong những ứng dụng IoT đầu tiên. Nhưng kể từ đó, chi phí cho việc thêm cảm biến và kết nối Internet vào các đối tượng đã tiếp tục giảm và các chuyên gia dự đoán rằng chức năng cơ bản này một ngày có thể chỉ tốn 10 xu, giúp kết nối gần như mọi thứ với Internet.

IoT ban đầu chấp nhận nhất đối với kinh doanh và sản xuất, trong đó ứng dụng của nó đơi khi được gọi là machine-to-machine (M2M), nhưng giờ đây người ta nhấn mạnh vào việc lấp đầy nhà cửa và văn phịng của chúng ta bằng các thiết bị thơng minh, biến nó thành thứ gì đó phù hợp với hầu hết tất cả mọi người.

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

<i><b>Internet của vạn vật lớn đến mức nào? </b></i>

IoT rất lớn và ngày càng lớn hơn – đã có nhiều thứ kết nối hơn mọi người trên thế giới. Analyst Gartner tính tốn rằng khoảng 8.4 tỷ thiết bị IoT đã được sử dụng trong năm 2017, tăng 31% so với năm 2016 và con số này có thể sẽ đạt 20.4 tỷ vào năm 2020. Tổng chi tiêu cho IoT endpoint sẽ đạt gần 2 ngàn tỷ đô la trong năm 2017, với hai phần ba trong số các thiết bị được tìm thấy ở Trung Quốc, Bắc Mỹ và Tây Âu, Gartner cho biết.

Trong số 8.4 tỷ thiết bị đó, hơn một nửa sẽ là các sản phẩm tiêu dùng như Tivi thông minh và loa thông minh. Các thiết bị IoT dành cho doanh nghiệp được sử dụng nhiều nhất sẽ là đồng hồ điện thông minh và camera an ninh thương mại, theo Gartner.

<i>Bảng 1. 1: Các đơn vị IoT được cài đặt cơ sở theo thể loại (Hàng triệu đơn vị) </i>

Kinh doanh: Cross – Insdustri 1,102.1 1,501.0 2,132.6 3,171.0 Kinh doanh: Verticar – Specific 1,316.6 1,635.4 2,027.7 3,171,0

Một nhà phân tích khác, IDC, đặt chi tiêu trên toàn thế giới cho IoT ở mức 772.5 tỷ đô la trong năm 2018 – tăng gần 15% trên 674 tỷ USD sẽ được chi trong năm 2017. IDC dự đoán rằng tổng chi tiêu sẽ đạt 1 ngàn tỷ USD vào năm 2020 và 1.1 ngàn tỷ USD vào năm 2021.

Theo IDC, phần cứng sẽ là hạng mục công nghệ lớn nhất trong năm 2018 với 239 tỷ USD đi vào các mô-đun và cảm biến, với một số chi tiêu cho cơ sở hạ tầng và bảo mật. Dịch vụ sẽ là hạng mục công nghệ lớn thứ hai, tiếp theo là phần mềm và kết nối.

<i><b>Lợi ích của IoT cho doanh nghiệp </b></i>

Đôi khi được gọi là ngành công nghiệp IoT, lợi ích của IoT cho doanh nghiệp phụ thuộc vào việc triển khai cụ thể, nhưng điều quan trọng là doanh nghiệp nên có quyền truy cập vào nhiều dữ liệu hơn về các sản phẩm của chính họ và hệ thống nội bộ của riêng họ và khả năng thay đổi lớn hơn.

Các nhà sản xuất đang thêm các cảm biến vào các thành phần của sản phẩm để họ có thể truyền lại dữ liệu về cách chúng hoạt động. Điều này có thể giúp các công ty phát hiện ra khi một thành phần có khả năng lỗi và trao đổi nó trước khi nó

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

gây ra thiệt hại. Các cơng ty cũng có thể sử dụng dữ liệu do các cảm biến này tạo ra để làm cho hệ thống và chuỗi cung ứng của họ hiệu quả hơn, bởi vì họ sẽ có dữ liệu chính xác hơn nhiều về những gì đang thực sự xảy ra.

Theo chuyên gia tư vấn McKinsey cho biết: “Với việc giới thiệu thu thập và phân tích dữ liệu toàn diện, theo thời gian thực, các hệ thống sản xuất có thể trở nên nhanh nhạy hơn đáng kể”.

Việc sử dụng IoT cho doanh nghiệp có thể được chia thành hai phân khúc: các dịch vụ dành riêng cho ngành công nghiệp dọc như cảm biến trong nhà máy phát điện hoặc thiết bị định vị thời gian thực để chăm sóc sức khỏe và các thiết bị IoT có thể được sử dụng trong tất cả các ngành cơng nghiệp, như điều hịa khơng khí thông minh hoặc hệ thống an ninh.

Mặc dù các sản phẩm dành riêng cho ngành sẽ sớm ra mắt, đến năm 2020, Gartner dự đoán rằng các thiết bị công nghiệp chéo sẽ đạt 4.4 tỷ đơn vị, trong khi các thiết bị dành riêng cho ngành dọc sẽ lên tới 3.2 tỷ đơn vị. Người tiêu dùng mua nhiều thiết bị hơn, các doanh nghiệp chi tiêu nhiều hơn: nhóm phân tích nói rằng trong khi chi tiêu của người tiêu dùng cho các thiết bị IoT là khoảng 725 tỷ USD vào năm ngối, thì các doanh nghiệp chi cho IoT đạt 964 tỷ USD. Đến năm 2020, chi tiêu của doanh nghiệp và người tiêu dùng cho phần cứng IoT sẽ đạt gần 3 nghìn tỷ USD

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

Theo IDC, ba ngành công nghiệp dự kiến sẽ chi nhiều nhất cho IoT trong năm 2018 là sản xuất (189 tỷ USD), vận tải (85 tỷ USD) và tiện ích (73 tỷ USD). Các nhà sản xuất sẽ tập trung phần lớn vào việc cải thiện hiệu quả của quy trình và theo dõi tài sản của họ, trong khi hai phần ba chi tiêu IoT bằng vận tải sẽ chuyển sang giám sát vận chuyển hàng hóa, tiếp theo là quản lý đội tàu.

Chi tiêu IoT trong ngành công nghiệp tiện ích sẽ bị chi phối bởi lưới điện thông minh cho điện, gas và nước. IDC đặt chi tiêu cho các lĩnh vực IoT công nghiệp chéo như phương tiện được kết nối và các tịa nhà thơng minh, ở mức gần 92 tỷ USD trong năm 2018.

<i><b>Lợi ích cho người tiêu dùng </b></i>

IoT hứa hẹn sẽ làm cho môi trường của xung quanh như các thiết bị trong chúng ta – nhà, văn phòng và phương tiện của chúng ta – thông minh hơn, dễ đo lường hơn và tốt hơn. Các speaker thông minh như loa Echo của Amazon và Google Home giúp phát nhạc dễ dàng hơn, đặt bộ hẹn giờ hoặc nhận thông tin. Hệ thống an ninh gia đình giúp dễ dàng theo dõi những gì đang diễn ra bên trong và bên ngoài hoặc để xem và nói chuyện với khách tới thăm. Trong khi đó, máy điều hịa thơng minh có thể giúp chúng ta sưởi ấm nhà trước khi chúng ta quay trở lại và bóng đèn thơng minh có thể tắt, bật khiến nó trơng giống như chúng ta ở nhà ngay cả khi chúng ta ra ngồi.

Nhìn xa hơn, các cảm biến có thể giúp chúng ta hiểu biết được môi trường xung quanh của chúng ta ồn ào hay ô nhiễm như thế nào. Xe hơi tự lái và thành phố thơng minh có thể thay đổi cách chúng ta xây dựng và quản lý không gian công cộng.

Tuy nhiên, nhiều trong số những đổi mới này có thể có ảnh hưởng lớn đến quyền riêng tư cá nhân của chúng ta.

<i><b>IoT và ngôi nhà thông minh </b></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

<i>Hình 1. 2: Nhà thơng minh ứng dụng công nghệ IoT </i>

Đối với người tiêu dùng, ngơi nhà thơng minh có lẽ là nơi họ có khả năng tiếp xúc với những thứ có kết nối Internet và đó là một lĩnh vực mà các công ty công nghệ lớn (đặc biệt là Amazon, Google và Apple) đang cạnh tranh gay gắt.

Rõ ràng nhất trong số này là các smart speakers như loa Echo, nhưng phích cắm thơng minh, bóng đèn, máy ảnh, máy điều hòa nhiệt và tủ lạnh thông minh được đánh giá không tốt. Chúng có thể giúp người già cơ đơn và ở nhà lâu hơn bằng cách giúp gia đình và người chăm sóc dễ dàng giao tiếp và theo dõi. Ngồi ra có thể giúp tiết kiệm năng lượng chẳng hạn như cắt giảm chi phí sưởi ấm.

Bảo mật là một trong những vấn đề lớn nhất với IoT. Những cảm biến này đang thu thập nhiều dữ liệu trong nhiều trường hợp dữ liệu cực kỳ nhạy cảm – ví dụ như những gì bạn nói và làm trong nhà của bạn. Giữ sự bảo mật là điều tối quan trọng đối với niềm tin của người tiêu dùng, nhưng cho đến nay vấn đề bảo mật của IoT vẫn cực kỳ kém. Quá nhiều thiết bị IoT không sử dụng cơ chế bảo mật như mã hóa dữ liệu trong q trình sử dụng.

Các lỗ hổng trong phần mềm là một vấn đề, nhiều thiết bị IoT thiếu khả năng cập nhật, điều đó có nghĩa nguy cơ của chúng là vĩnh viễn. Tin tặc hiện đang tích cực nhắm mục tiêu vào các thiết bị IoT như bộ định tuyến và webcam vì sự thiếu bảo mật vốn có của chúng khiến chúng dễ dàng bị kiểm soát và tạo thành các botnet khổng lồ.

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

Lỗ hổng đã để mở các thiết bị nhà thông minh như tủ lạnh, lò nướng và máy rửa chén cho tin tặc. Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy 100.000 webcam có thể bị hack một cách dễ dàng, trong khi một số đồng hồ thông minh kết nối internet dành cho trẻ em đã được tìm thấy có chứa các lỗ hổng bảo mật cho phép tin tặc theo dõi vị trí của người dùng, nghe lén các cuộc hội thoại hoặc thậm chí giao tiếp với người dùng.

Khi chi phí cho một thiết bị thông minh ngày cảng rẻ, những vấn đề này càng trở nên phổ biến và khó khắc phục hơn.

IoT thu hẹp khoảng cách giữa thế giới kỹ thuật số và thế giới vật lý, điều đó có nghĩa là việc tấn cơng vào các thiết bị có thể gây ra hậu quả nguy hiểm trong thế giới thực. Việc đột nhập vào các cảm biến kiểm soát nhiệt độ trong nhà máy điện có thể lừa các nhà khai thác đưa ra quyết định thảm khốc, kiểm soát một chiếc xe không người lái cũng có thể gây ra một kết thúc trong thảm họa.

<i><b>Quyền riêng tư và IoT </b></i>

Với tất cả các thông tin từ những cảm biến thu thập dữ liệu về mọi thứ bạn làm, IoT là một vấn đề đau đầu về quyền riêng tư.

Những ngôi nhà thông minh có thể biết về bạn: nó có thể cho biết khi bạn thức dậy (khi máy pha cà phê thơng minh được kích hoạt) và bạn đánh răng tốt như thế nào (nhờ bàn chải đánh răng thông minh của bạn), bạn nghe đài phát thanh nào (nhờ loa thông minh của bạn), Bạn ăn loại thực phẩm nào (nhờ lò nướng thông minh hoặc tủ lạnh), con bạn nghĩ gì (nhờ đồ chơi thơng minh của chúng), và ai đến thăm bạn và đi ngang qua nhà bạn (nhờ chuông cửa thông minh của bạn). Mặc dù các công ty sẽ kiếm được tiền từ việc bán cho bạn thiết bị thông minh ngay từ đầu, mơ hình kinh doanh IoT của họ cũng đều liên quan đến dữ liệu.

Điều gì xảy ra với dữ liệu đó là một vấn đề riêng tư cực kỳ quan trọng. Không phải tất cả các công ty về thiết bị ngơi nhà thơng minh xây dựng mơ hình kinh doanh của họ xung quanh việc thu thập và bán dữ liệu của bạn, nhưng một số thì có.

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

Dữ liệu IoT có thể được kết hợp với các bit dữ liệu khác để tạo ra một bức tranh chi tiết về cuộc sống về bạn. Thật đáng ngạc nhiên khi dễ dàng tìm hiểu rất nhiều về một người từ một vài cảm biến khác nhau. Trong một dự án nghiên cứu đã công bố, một nhà nghiên cứu nhận thấy rằng bằng cách phân tích biểu đồ dữ liệu chỉ tiêu thụ năng lượng của nhà, mức độ carbon monoxide và carbon dioxide, nhiệt độ và độ ẩm trong suốt cả ngày họ có thể tìm ra những gì ai đó đang ăn trong nhà.

<i><b>IoT, quyền riêng tư và doanh nghiệp </b></i>

Người tiêu dùng cần hiểu sự trao đổi mà họ đang thực hiện và liệu họ có hài lịng với điều đó khơng. Một số vấn đề tương tự áp dụng cho kinh doanh: liệu nhóm điều hành của bạn có vui lịng thảo luận về việc sáp nhập trong phòng họp được trang bị loa và camera thông minh không ?

Các sản phẩm IoT được cấu hình kém có thể dễ dàng mở các mạng công ty để hacker tấn cơng hoặc đơn giản là rị rỉ dữ liệu. Nó có vẻ như là một mối đe dọa tầm thường nhưng hãy tưởng tượng nếu khóa thơng minh tại văn phịng của bạn bị từ chối mở hoặc trạm thời tiết thông minh trong văn phòng của CEO sẽ tạo ra một backdoor vào mạng của bạn.

<i><b>IoT và chiến tranh mạng </b></i>

Nếu mọi thứ không ổn với các thiết bị IoT, có thể có những hậu quả lớn trong thế giới thực – điều mà các quốc gia đang lên kế hoạch cho chiến lược chiến tranh mạng của họ hiện đang tính đến.

IoT tạo ra lượng dữ liệu khổng lồ: Từ các cảm biến được gắn vào các bộ phận của máy hoặc cảm biến môi trường hoặc các từ chúng ta hét vào loa thơng minh của mình. Điều đó có nghĩa là IoT là một trình điều khiển quan trọng của các dự án phân tích dữ liệu lớn vì nó cho phép các công ty tạo ra các tập dữ liệu lớn và phân tích chúng. Cung cấp cho nhà sản xuất một lượng lớn dữ liệu về cách các thành phần của nó hoạt động trong các tình huống trong thế giới thực có thể giúp họ cải thiện nhanh hơn nhiều, trong khi dữ liệu được loại bỏ từ các cảm biến xung quanh thành phố có thể giúp các nhà quy hoạch thực hiện lưu lượng giao thông hiệu quả hơn.

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

Lượng dữ liệu khổng lồ mà các ứng dụng IoT tạo ra có nghĩa là nhiều cơng ty sẽ chọn xử lý dữ liệu của họ trên đám mây thay vì xây dựng một lượng lớn cơng suất nội bộ. Gã khổng lồ điện toán đám mây đã tính đến điều này: Microsoft có bộ Azure IoT của mình, trong khi Amazon Web Services cung cấp một loạt các dịch vụ IoT, cũng như Google Cloud.

<i><b>IoT và thành phố thông minh </b></i>

Bằng cách truyền bá một số lượng lớn các cảm biến trên một thị trấn hoặc thành phố, các nhà hoạch định có thể hiểu rõ hơn về những gì đang thực sự xảy ra, trong thời gian thực. Do đó, các dự án thành phố thơng minh là một tính năng chính của IoT. Các thành phố đã tạo ra một lượng lớn dữ liệu (từ camera an ninh và cảm biến môi trường) và đã chứa các mạng cơ sở hạ tầng lớn (như các mạng điều khiển đèn giao thông). Các dự án IoT nhằm mục đích kết nối những thứ này, và sau đó bổ sung thêm trí thơng minh vào hệ thống.

Các thiết bị IoT sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để kết nối và chia sẻ dữ liệu: Thiết bị IoT được lắp đặt tại nhà và văn phòng sẽ sử dụng Wi-Fi hoặc Bluetooth Low Energy (BLE) tiêu chuẩn (hoặc thậm chí Ethernet) các thiết bị khác sẽ sử dụng kết nối LTE hoặc thậm chí là vệ tinh để liên lạc. Tuy nhiên, số lượng lớn các tùy chọn khác nhau đã khiến một số người cho rằng các tiêu chuẩn truyền thông IoT cần phải được chấp nhận và tương thích như Wi-Fi ngày nay.

Các thiết bị IoT tạo ra lượng dữ liệu khổng lồ, đó có thể là thơng tin về nhiệt độ của động cơ hoặc cửa mở hay đóng, hoặc đọc dữ liệu từ đồng hồ thông minh. Tất cả dữ liệu IoT này phải được thu thập, lưu trữ và phân tích. Một cách mà các cơng ty đang tận dụng tối đa dữ liệu này là đưa nó vào hệ thống trí tuệ nhân tạo (AI) sẽ lấy dữ liệu IoT đó và sử dụng nó để đưa ra dự đốn.

<i><b>Sự phát triển của IoT: Internet of Things tiếp theo sẽ là gì? </b></i>

Khi giá của các cảm biến tiếp tục giảm, việc thêm nhiều thiết bị vào IoT sẽ trở nên hiệu quả về mặt chi phí – ngay cả trong một số trường hợp có rất ít lợi ích rõ ràng

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

cho người tiêu dùng. Khi số lượng thiết bị được kết nối tiếp tục tăng lên, môi trường sống và làm việc của chúng ta sẽ trở nên đầy ắp các sản phẩm thông minh – giả sử chúng ta sẵn sàng chấp nhận sự đánh đổi bảo mật và quyền riêng tư. Một số sẽ chào đón kỷ nguyên mới của những điều thông minh. Những người khác sẽ khơng thích điều này, họ muốn chỉ là những thứ đơn giản.

<b>1.2. Kiến trúc bãi đỗ xe thông minh dựa trên công nghệ IoT </b>

Với sự thay đổi của nền kinh tế toàn cầu và cuộc sống hiện đại, lĩnh vực Công nghệ Thông tin và Truyền thông (CNTT-TT) đã trải qua quá trình phát triển vượt bậc, bùng nổ của Cách mạng Công Nghiệp 4.0 đang diễn ra mạnh mẽ trên thế giới, ở Khu vực Châu Á Thái Bình Dương, đặc biệt là ở Việt Nam, quốc gia đang chứng kiến sự cải tiến và ứng dụng công nghệ tại nơi làm việc với tốc độ nhanh hơn bao giờ hết và rất đa dạng trong các ngành nghề khác nhau, Ngành Công nghệ ô tô ngày càng phát triển hiện đại số lượng các phương tiện di chuyển ngày càng nhiều. Điều này chắc chắn sẽ gây ra ùn tắc giao thông, làm giảm hệ sinh thái và trở thành một thách thức lớn trong việc phát triển hệ thống đỗ xe trong tương lai.

Một hệ thống đỗ xe thông minh là một hệ thống quản lý việc đỗ xe trong thành phố ở khu vực công cộng hoặc tư nhân. Một trong số công nghệ là WSN (Mạng cảm biến không dây). Mạng cảm biến không dây trong nghiên cứu [1-4] là mạng được trang bị các nút cảm biến phát hiện sự hiện diện của phương tiện ở nơi đỗ xe và dữ liệu này được truyền theo công nghệ truyền được sử dụng (ZigBee, Bluetooth, Wi-Fi) đến (trạm Sink hoặc trạm gốc) lưu trữ thông tin này trong máy chủ để sử dụng trên các ứng dụng Web hoặc ứng dụng di động (hình 1.3). Các nút cảm biến bao gồm một số mô-đun: Mô-đun phát hiện, mô-đun xử lý và mô-đun thu phát. Mô-đun phát hiện có thể là cảm biến siêu âm, cảm biến từ tính, cảm biến hồng ngoại, RFID .... Mơ đun xử lý là mơ đun chính quản lý và xử lý thông tin được cảm biến phát hiện và mô đun truyền thông chịu trách nhiệm truyền dữ liệu được phát hiện đến nút trung tâm (trạm Sink) thông qua một bước nhảy hoặc qua nhiều bước nhảy (hình 1.4).

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

<i>Hình 1. 3: Kiến trúc chung của WSN </i>

<i>Hình 1. 4: Kiến trúc bên trong của một cảm biến </i>

Kiến trúc bên trong sẽ giải quyết vấn đề đỗ xe trong bãi đỗ xe, bãi đỗ xe ngoài trời của thành phố và ngày nay được chia thành hai loại: Bãi đỗ xe lớn và bãi đỗ xe tuyến tính. Bãi đỗ xe tuyến tính là bãi đỗ xe chủ yếu nằm ở các đường chính và ngõ nhỏ của thành phố và ở trung tâm của thành phố. Hiện tại có ba loại khơng gian đỗ xe tuyến tính, như hình 1.5, không gian đỗ xe kiểu gạch chéo là dễ đỗ nhất trong thực tế ,trong khi ngang là khó nhất, tiếp theo là dọc. Các bãi đỗ xe lớn là bãi đỗ xe có khơng gian rộng hơn bãi đỗ xe tuyến tính và chúng nằm ở các khu vực ngoại vi của thành phố và cả trên các bề mặt lớn như khu công nghệ, trung tâm mua sắm ... như trong hình 1.6.

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

Một hệ thống đỗ xe thông minh mới xử lý tất cả các vấn đề đỗ xe trong thành phố bằng cách sử dụng các công nghệ mới nhất gần đây như mạng cảm biến không dây sẽ được triển khai trong tất cả các bãi đỗ xe trong thành phố để kiểm soát và giám sát tất cả các trạng thái của bãi đỗ xe. Mỗi bãi đỗ xe là một khu vực tại đó các nút cảm biến được cài đặt trong mỗi chỗ đỗ xe trống trong bãi đỗ xe này sẽ thông

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

báo và báo cáo định kỳ về sự sẵn sàng của những nơi này cho cổng kết nối (trạm gốc hoặc sink) của nó. Sau đó, tất cả dữ liệu được thu thập từ mỗi bãi đỗ xe (từng khu vực) sẽ được gửi đến máy chủ trung tâm qua Wi-Fi hoặc Ethernet, sẽ đóng vai trị trung tâm quản lý thơng tin tồn cục để xử lý và quản lý tất cả dữ liệu, để khai thác chúng trong một ứng dụng Web hoặc ứng dụng di động để có cái nhìn tồn cầu về tất cả các địa điểm có sẵn trong toàn thành phố.

Hệ thống được đề xuất sẽ dựa trên việc sử dụng công nghệ RFID (thẻ RFID hay RFID tags và đầu đọc RFID reader) để xác minh và nhận dạng phương tiện đỗ ở những nơi thích hợp để quản lý địa điểm tốt hơn và cũng để tăng cường an ninh chống trộm, sau đó kiểm tra thanh tốn thời gian đỗ xe. Hệ thống này sẽ triển khai một ứng dụng Web và ứng dụng di động để tạo điều kiện cho các tài xế nhanh chóng tìm chỗ đỗ xe cuối cùng, mặt khác để thanh toán thời gian đỗ xe và thực hiện đặt chỗ trực tuyến trong trường hợp đỗ xe riêng giúp thuận tiện cho người dùng.

<i><b>1.2.1. Thành phần máy chủ - Server </b></i>

Thành phần máy chủ trong một hệ thống bãi đỗ xe thông minh ứng dụng công nghệ IoT là một thành phần nịng cốt của tồn bộ hệ thống. Máy chủ cho phép cài đặt một hệ hệ điều hành riêng biệt và chạy chương trình riêng cho một hệ thống, ở đây là chương trình điều khiển cho một bãi đỗ xe thông minh.

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

Máy chủ sẽ kết nối với các máy trạm là các node cảm biến hay các máy tính cá nhân hay các nơi quản lý giám sát của các bãi đỗ xe trong trường hợp một hệ thống có nhiều bãi đỗ xe.

Các thơng tin về hình ảnh biển số xe, thơng tin về thời gian ra vào và thời gian gửi xe của người dùng được các node cảm biến gửi về máy chủ để xử lý và truy xuất thông tin. Các thơng tin được đống gói và cập nhật liên tục theo thời gian thực thơng qua chương trình điều khiển được khởi chạy cùng với Cloud hoặc ứng dụng.

Người dùng sẽ tìm kiếm thơng tin về vị trí đỗ xe còn trống trong hệ thống thông qua các ứng dụng kết nối Internet hoặc gửi tin nhắn.

<i><b>1.2.2. Thành phần bãi đỗ xe </b></i>

Thành phần bãi đỗ xe trong hệ thống bãi đỗ xe được ứng dụng công nghệ IoT bao gồm các cấu trúc của các bãi đỗ xe cơ bản hiện nay như:

- Bãi đỗ xe chéo - Bãi đỗ ngang - Bãi đỗ dọc

- Ngồi ra cịn có kiểu xếp tầng được ứng dụng tại một số thành phố lớn Cấu tạo của một bãi đỗ xe bao gồm:

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

Một bãi đỗ xe sẽ có một đầu vào, người dùng sẽ đưa phương tiện qua cửa vào để di chuyển tới các vị trí đỗ theo chỉ dẫn trên ứng dụng điện thoại hoặc chỉ dẫn trên biển báo tại bãi đỗ đồng thời để hệ thống có thể nhập thông tin người dùng khi vào bãi đỗ, các thơng tin đó bao gồm biển số xe, tên người dùng và vị trí đỗ xe, các thông tin sẽ được gửi về máy chủ thông qua các node cảm biến hoặc thủ công từ người quản lý máy trạm tại bãi đỗ đó.

Đầu ra của một bãi đỗ là cổng ra cho người dùng điều khiển phương tiện ra khỏi bãi đỗ, đồng thời khi qua cổng này các thông tin của người dùng về thời gian gửi và chi phí được tính từ đây sau đó thơng qua các node cảm biến hoặc thủ công do người quản lý trạm gửi lên Server để xử lý và cập nhật lại vị trí trống cho tồn bộ bãi đỗ xe.

<b>1.3. Các thành phần phần cứng của bãi đỗ xe </b>

Cảm biến siêu âm HC - SR04 (cảm biến đo khoảng cách) sử dụng rất phổ biến để xác định khoảng cách. HC - SR04 sử dụng sóng siêu âm và có thể đo khoảng cách trong khoảng từ 2 đến 300 cm, với độ chính xác gần như chỉ phụ thuộc vào cách lập trình của nó.

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

Cảm biến siêu âm được đặt trong vị trí đỗ xe trong bãi đỗ xe để đo khoảng cách từ vị trí đặt cảm biến siêu âm đến xe. Nếu khoảng cách từ cảm biến siêu âm lớn thì khơng có xe, cịn khoảng cách siêu âm nhỏ là có xe rất gần.

<small></small> trig --> chân digital (OUTPUT): đây là chân sẽ phát tín hiệu từ cảm biến.

<small></small> echo --> chân digital (INPUT): đây là chân sẽ nhận lại tín hiệu được phản xạ từ vật cản

<small></small> GND —> GND Arduino.  Nguyên lý hoạt động

Để đo khoảng cách, ta sẽ phát 1 xung rất ngắn (5 microSeconds – µs) từ chân trig. Sau đó, cảm biến sẽ tạo ra 1 xung HIGH ở chân echo cho đến khi nhận lại được sóng phản xạ ở pin này. Chiều rộng của xung sẽ bằng với thời gian sóng siêu âm được phát từ cảm biển và quay trở lại.

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

Tốc độ của âm thanh trong khơng khí là 340 m/s (hằng số vật lý), tương đương với 29,412 µs/cm (106 / (340*100)). Khi đã tính được thời gian, ta sẽ chia cho 29,412 để nhận được khoảng cách.

<i>Hình 1. 11: Kết nối giữa cảm biến siêu âm với Aduino </i>

Trong hệ thống bãi đỗ xe để kết nối nhiều cảm biến tương ứng vỡi mỗi vị trí trong bãi đỗ xe thì cần tạo thành mạng cảm biến, bên cạnh đó dữ liệu từ cảm biến phải được gửi về máy chủ, chính vì thế phải có phương pháp kết nối các node cảm biến (ở đây là Arduino) với Internet. Để làm điều này có nhiều cách và cách đơn giản và hiệu quả nhất là sử dụng Wifi hoặc các giao thức truyền nhận khơng dây như Lora, Ziggbe, Bluetooth.

<i>Hình 1. 12: Kết nối Node cảm biến với máy chủ qua Module ESP8266 </i>

RFID (Radio Frequency Identification) là công nghệ nhận dạng đối tượng bằng sóng vơ tuyến. Hiểu một cách đơn giản thì hai thiết bị phát ra sóng điện từ, có

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

cùng một tần số khi gặp nhau có thể nhận dạng được nhau. Tần số 125Khz và 900Khz là hai tần số thường được sử dụng trong RFID mà chúng ta có thể gặp.

<i>Hình 1. 13: Module RFID – RC522 </i>

Thiết bị RFID được cấu tạo từ 2 thành phần chính là: thiết bị phát mã đã được gắn chip và thiết bị để đọc. Thiết bị phát mã sẽ được gắn vào vật cần được nhận dạng còn thiết bị đọc sẽ được gắn anten giúp thu phát sóng điện tử. Thiết bị RFID khác nhau sẽ có mã số khác nhau và không bị trùng lặp. Khi hai thiết bị gặp nhau, tần số trùng khớp thì sẽ nhận dạng được nhau.

 Nguyên lý hoạt động của RFID:

Công nghệ RFID hoạt động theo nguyên lý khá đơn giản, đó là: Thiết bị RFID đọc được đặt cố định ở một vị trí. Chúng sẽ phát ra sóng vơ tuyến điện ở một tần số nhất định để phát hiện thiết bị phát xung quanh đó.

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

Khi RFID phát đi vào vùng sóng vơ tuyến điện mà RFID đọc phát ra, hai bên sẽ cảm nhận được nhau. RFID phát sẽ nhận sóng điện tử, thu nhận và phát lại cho RFID đọc về mã số của mình. Nhờ vậy mà RFID đọc biết được thiết bị RFID phát nào đang nằm trong vùng hoạt động.

Bên trong thẻ chip của công nghệ RFID chứa các mã nhận dạng. Đối với thẻ 32bit có thể chứa tới 4 tỷ mã số. Khi sản xuất, mỗi một thẻ chip RFID sẽ được gắn 1 mã số hoàn toàn khác nhau. Điều này sẽ giúp cho RFID đọc nhận dạng chính xác mà khơng bị nhầm lẫn. Chính nhờ điều này giúp cho các thiết bị đã được gắn RFID mang lại độ an toàn, tính bảo mật cao.

Tương tự với Arduino và cảm biến siêu âm, với hệ thống các module RFID cũng cần phải được kết nối thành mạng cảm biến và kết nối với máy chủ.

<i><b>1.3.3. Camera </b></i>

Camera giám sát có thể hiểu một cách đơn giản là một thiết bị được lắp đặt để hỗ trợ việc giám sát, quản lý khi ở xa. Nếu định nghĩa có tính kỹ thuật hơn thì camera giám sát là “con mắt điện tử” có thể “nhìn”, “tiếp nhận” hình ảnh một cách chính xác tuyệt đối sau đó truyền tín hiệu về thiết bị phát.

<i>Hình 1. 15: Hình ảnh Camera Wifi </i>

Hiện nay cơng nghệ với camera đang phát triển cực kỳ mạnh mẽ và kết quả mang lại là rất lớn, với camera người dùng có thể quản lý giám sát bằng hình ảnh trực quan ngay lập tức thông qua kết nối internet, bên cạnh đó camera được ứng dụng phổ biến tại các thành phố lớn trong việc giám sát quản lý giao thông, hay cũng được dùng trong các hệ thống bãi đỗ xe lớn để chụp lại hình ảnh biển số xe và lưu lại làm cơ sở dữ liệu, tiện cho việc quản lý.

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

<i><b>1.3.4. Các Node điều khiển </b></i>

 Arduino

Arduino một nền tảng mã nguồn mở phần cứng và phần mềm. Phần cứng Arduino (các board mạch vi xử lý) được phát minh tại thị trấn Ivrea ở Ý, nhằm xây dựng các ứng dụng tương tác với nhau hoặc với môi trường được thuận lợi hơn. Phần cứng bao gồm một board mạch nguồn mở được thiết kế trên nền tảng vi xử lý AVR Atmel 8bit, hoặc ARM Atmel 32-bit. Những Model hiện tại được trang bị gồm 1 cổng giao tiếp USB, 6 chân đầu vào analog, 14 chân I/O kỹ thuật số tương thích với nhiều board mở rộng khác nhau.

Được giới thiệu vào năm 2005, Những nhà thiết kế của Arduino cố gắng mang đến một phương thức dễ dàng, không tốn kém cho những người yêu thích, sinh viên và giới chuyên nghiệp để tạo ra những thiết bị có khả năng tương tác với môi trường thông qua các cảm biến và các cơ cấu chấp hành. Những ví dụ phổ biến cho những người yêu thích mới bắt đầu bao gồm các robot đơn giản, điều khiển nhiệt độ và phát hiện chuyển động. Đi cùng với nó là một mơi trường phát triển tích hợp (IDE) chạy trên các máy tính cá nhân thơng thường và cho phép người dùng viết các chương trình cho Aduino bằng ngôn ngữ C hoặc C++.

<small>Người dùng</small>

<small>Lưu lượng truy cập Websocket</small>

<small>Lưu lượng truy cập Websocket giao thức MQTT</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

Trong một hệ thống bãi đỗ xe ứng dụng cơng nghệ IoT thì nếu sử dụng arduino làm một Node điều khiển thì phải đảm bảo arduino kết nối được với hệ thống thông qua Internet hoặc mạng Lan. Để làm được điều đó thì có thể dùng các Shield kết nối Internet hoặc sử dụng các module Wifi như ESP8266, ESP32.

<i>Hình 1. 17: Shield Ethernet cho arduino </i>

<i>Hình 1. 18: Shield Wifi Arduino </i>

 Raspberry PI

<b>Raspberry Pi là từ để chỉ các máy tính chỉ có một board mạch (hay cịn gọi là </b>

máy tính nhúng) kích thước chỉ bẳng một thẻ tín dụng, được phát triển tại Anh bởi Raspberry Pi Foundation với mục đích ban đầu là thúc đẩy việc giảng dạy về khoa học máy tính cơ bản trong các trường học và các nước đang phát triển.

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

<i>Hình 1. 19: Raspberry Pi </i>

Raspberry Pi gốc và Raspberry Pi gốc 2 được sản xuất theo nhiều cấu hình khác nhau thông qua các thỏa thuận cấp phép sản xuất với Newark element14 (Premier Farnell), RS Components và Egoman. Các công ty này bán Raspberry Pi trực tuyến. Egoman sản xuất một phiên bản phân phối duy nhất tại Đài Loan, có thể được phân biệt với các bản Pi khác bởi màu đỏ của chúng và thiếu dấu FCC/CE. Phần cứng là như nhau đối với tất cả các nhà sản xuất.

Raspberry Pi ban đầu được dựa trên hệ thống trên một vi mạch (SoC) BCM2835 của Broadcom, bao gồm một vi xử lý ARM1176JZF-S 700 MHz, VideoCore IV GPU, và ban đầu được xuất xưởng với 256 MB RAM, sau đó được nâng cấp (model B và B +) lên đến 512 MB. Board này cũng có socket Secure Digital (SD) (model A và B) hoặc MicroSD (model A + và B +) dùng làm thiết bị khởi động và bộ lưu trữ liên tục.

<i><b>Trong năm 2014, Raspberry Pi Foundation đã phát hành Mơ-đun Compute, </b></i>

đóng gói một BCM2835 với 512 MB RAM và một flash chip eMMC vào một module để sử dụng như một phần của hệ thống nhúng.

Tổ chức này cung cấp Debian và Arch Linux ARM để người dùng tải về. Các cơng cụ có sẵn cho Python như là ngơn ngữ lập trình chính, hỗ trợ cho BBC BASIC (thông qua RISC OS image hoặc Brandy Basic clone cho Linux), C, C++, Java, Perl và Ruby.

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

<b>1.4. Các thành phần phần mềm </b>

Bãi đỗ xe thông minh ứng dụng công nghệ IoT sử dụng máy chủ và các cơng nghệ điện tốn đám mây kết hợp với chương tình quản lý và điều khiển riêng cho phép người dùng sử dụng điện thoại thông minh kết nối với hệ thống thông qua các ứng dụng được thiết kế trên nền tàng Android và IOS.

<i><b>1.4.1. Các ứng dụng đặt chỗ cho bãi đỗ xe thông minh trên Android và IOS </b></i>

Thông thường một hệ thống bãi đỗ xe thông minh khi đi vào hoạt động thường cung cấp kèm theo các ứng dụng trên điện thoại thông minh và các

<i>Hình 1. 20: App Goole Map </i>

Google Map cho phép người dùng sử dụng vị trí của mình và bản đồ tồn thế giới để tìm vị trí của bãi đỗ xe gần nhất thơng qua các thẻ vị trí, chỉ đường cho người dùng đi theo đường nhanh nhất và gần nhất tới bãi đỗ xe đó. Tuy nhiên ứng dụng khơng cho phép người dùng có thể đặt chỗ hay xem trước vị trí cịn trống trong bãi đỗ xe.

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

<i>Hình 1. 21: Ứng dụng My Parking </i>

Với ứng dụng My Parking người dùng có thể tìm kiếm bãi đỗ xe gần nhất trong hệ thống bãi đỗ của nhà cung cấp ứng dụng, đặt chỗ và thanh toán qua Internet. Chỉ cần kết nối Internet và tạo một tài khoản trong hệ thống người dùng sẽ tìm được bãi đỗ như ý. Thông tin lịch sử của người dùng được lưu trữ và hiển thị trực tiếp trong ứng dụng.

Các hệ thống bãi đỗ xe sẽ có một phần mềm quản lý riêng do các nhà cung cấp dịch vụ cung cấp cho người quản lý.

Một phần mềm quản lý bãi đỗ xe sẽ bao gồm các thành phần sau:  Quản trị hệ thống

- Quản trị nhóm người dùng trong hệ thống - Quản trị người dùng trong hệ thống - Cấp quyền quản trị

- Lưu vết tài khoản đăng nhập, sử dụng hệ thống - Thiết lập giá vé

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

<i>Hình 1. 22: Cấu hình quản trị hệ thống </i>

 Quản lý khách hàng

- Quản lý danh sách khách hàng đăng ký mua vé tháng - Quản lý tra cứu thông tin xe trên từng bãi

- Cấp phát tài khoản cho khách hàng - Quản lý vé & xem thông tin vé

- Phân quyền người quản lý đến từng bãi xe  Quản lý kho bãi

- Quản lý danh sách cấu hình thơng tin bãi

- Quản lý danh sách các camera giám sát trong từng bãi và xem camera của từng bãi

- Tìm kiếm, sắp xếp, lọc dữ liệu trên từng bãi - Xem biểu phí của từng bãi

- Thơng báo số xe trong từng bãi - Thông báo số xe vào ra trong ngày  Quản lý nhân viên

- Đánh giá hiệu quả làm việc của nhân viên - Quản lý quyền thao tác của nhân viên

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

<i><b>1.4.3. Một số phần mềm quản lý bãi đỗ xe thơng minh </b></i>

<i>Hình 1. 23: Phần mềm quản lý bãi đỗ xe thông minh I-Park </i>

Phần mềm quản lý bãi đỗ xe thông minh I-Park của Công ty TNHH Công Nghệ Ứng Dụng và Truyền Thơng DTC.

<i>Hình 1. 24: Phần mềm quản lý bãi đỗ xe VASSParking </i>

Phần mềm quản lý bãi đỗ xe VASSparking của Công ty cổ phần Công nghệ và Giải pháp tự động hóa Việt Nam - VASS JSC.

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

<b>1.5. So sánh các hệ thống bãi đỗ xe thông minh đã triển khai </b>

Việc triển khai hệ thống bãi đỗ xe thông minh ở các thành phố lớn như là một yêu cầu cấp thiết, nhằm giải quyết tình trạng thiếu diện tích đỗ xe cũng như xây dựng thành phố thông minh trong tương lai theo các kiến trúc khác nhau của hệ thống đỗ xe thông minh. Trong nghiên cứu [5], hệ thống đề xuất là một hệ thống sử dụng hai module: module giám sát đặt phòng và module bảo mật, Trong đề xuất [6], nghiên cứu này được dựa trên việc sử dụng các mạng cảm biến khơng dây có nút là hồng ngoại cảm biến giúp phát hiện sự hiện diện của chiếc xe ở những nơi đỗ xe, Đề xuất [7], hệ thống được dựa trên việc sử dụng các cảm biến hồng ngoại để phát hiện sự hiện diện của chiếc xe trong bãi đỗ xe. Trong nghiên cứu [8], hệ thống quản lý một bãi đỗ xe thông minh kết hợp cảm biến (giám sát chỗ đỗ xe) và RFID (xác thực vào/ra bãi đỗ xe, định vị vị trí xe và phịng chống trộm). Trong nghiên cứu [9], các tác giả đề xuất giới thiệu một hệ thống đỗ xe thông minh SPS mới dựa trên việc sử dụng các công nghệ IoT như WSN, Zigbee, RFID và NFC. Trong đề xuất [10], hệ thống đỗ xe mới PGIS được đề xuất dựa trên việc sử dụng các mạng lưới cảm biến không dây để điều khiển và quản lý bãi đậu xe tại một bãi đậu xe bằng cách thực hiện một hệ thống dẫn đường sử dụng màn hình LED. Trong nghiên cứu [11], một hệ thống đỗ xe thông minh dựa trên việc triển khai mạng cảm biến không dây cho việc quản lý và giám sát những vị trí đỗ xe trống và trợ giúp người lái xe tìm kiếm những vị trí trống để đỗ xe. Trong nghiên cứu [12], một hệ thống đỗ xe thông minh mới dựa trên thực hiện các công nghệ khác nhau như WSN, RFID và ZigBee. Nghiên cứu [13], các tác giả đã phát triển một hệ thống đỗ xe thông minh dựa trên việc sử dụng các công nghệ cảm biến kết hợp (cảm biến hồng ngoại + RFID), hình thành nên một cấu trúc cụm cây. Trong đề xuất [14], các tác giả tạo ra một hệ thống SIMERT thông minh. Đây là hệ thống bãi đậu xe mới dựa trên lắp đặt hai bộ cảm biến không dây ở mỗi chỗ đậu xe để phát hiện sự hiện diện của các phương tiện và cũng để kiểm soát xe tốt xe trong chỗ đậu xe. Trong nghiên cứu [15], tác giả triển khai hệ thống đỗ xe bằng các sử dụng cảm biến mạng không dây để theo dõi và quản lý chỗ đậu xe trong một bãi đậu xe.

</div>