Vzhledem k rychlému nárůstu počtu vozidel na silnici budou určitě existovat problémy s dopravou a parkováním. Důvodem je neschopnost současné dopravní infrastruktury a parkovacího systému vyrovnat se s rostoucím počtem vozidel na silnici. Faktory, jako je obsazenost kanceláře, zaměstnání, vlastnictví automobilu, cestování a diskreční výdaje, mají vliv na způsob využívání parkovacího zařízení. Dnešní chytrá města mají všechna zařízení, ale zmírnění problému s parkováním zůstalo dlouho neadresováno.
Do značné míry vzrostly obavy z nedostatku dostatečného parkování. Pochopení kritičnosti situace a potřeby hodiny, Arjun, hardwarový inženýr, a softwarový veterán Siva, přišli s nápadem zahájit podnik, jehož cílem je poskytovat řešení parkování na základě IoT prostřednictvím jejich společnosti WiiTronics. Abychom věděli více o společnosti, požádali jsme Arjuna (který je generálním ředitelem a zakladatelem společnosti) o interakci s ním jeden na jednoho a jsme zde připraveni se dostat do pohybu. Začněme tedy tímto článkem, abychom získali přehled o produktech, které WiiTronics nabízí, a o tom, jak jsou ty, které se ukazují jako prospěšné z hlediska správné správy parkování.
Otázka: Řekněte nám o vaší společnosti WiiTonics. Jaké řešení správy parkování poskytujete?
WiiTronics je společnost inkubovaná v IIT Madras, která byla zahájena v roce 2013 s cílem vyvinout hardwarové a softwarové platformy konkrétně s IoT v našich myslích. Jsem hardwarový inženýr ze Silicon Valley a můj partner Siva je softwarový veterán. Pracoval ve Wipro dříve v Indii a poté odjel do Singapuru na další studium. Tam pracoval pro společnost, kterou vlastnila singapurská vláda v oblasti výzkumu a vývoje. Poté, co jsem spustil WiiTronics, jsem ho pozval, aby se ke mě připojil.
Stavíme produkty IoT. Máme hardwarovou platformu, hardwarovou platformu WiiTronics, což jednoduše znamená bezdrátovou elektroniku. Naše softwarová platforma se jmenuje Random Mouse. Navrhli jsme senzory, které dokážou detekovat vozidla, takže je používáme s naší hardwarovou platformou. Díky tomu lze usnadnit veškerou komunikaci ze strany zákazníka / klienta na náš cloudový server. Platformu lze použít i pro jakýkoli jiný snímač, kromě snímačů detekce vozidla. Naším cílem je vzít všechny produkty, které navrhujeme, a všechna řešení, která máme, a jít s nimi globálně a to je naše zaměření na další tři roky.
Otázka: Vysvětlete prosím základní architekturu vašeho řešení IoT Parking a jak fungují.
Máme různé typy parkovacích senzorů, které jsou instalovány v každém slotu parkoviště. Pro vnitřní prostředí máme specifické senzory, pro venkovní parkování, jako je parkování na ulici, máme specifické senzory. Vnitřní senzory jsou všechny ultrazvukové senzory, které detekují, zda je nebo není k dispozici parkování vozidla. Poté komunikují s ovladačem snímače. Abychom snížili náklady, umístili jsme transceiver na centrální ovladač, odkud je připojen ke všem senzorům. Tyto senzorové řadiče detekují stav každého slotu a bezdrátově odesílají data do naší brány, což je počítač se systémem Linux připojený k internetu a na něm běží obrovská aplikace. Je to mozek nebo CPU celého řešení.
Aktualizace stavu z jednotlivých grafů se odesílají na bránu, která ji umístí do cloudu a také aktualizuje displeje. Displej je nesmírně důležitý pro naši aplikaci, kde pro každou příjezdovou cestu na parkovišti, ať už je to vnitřní nebo venkovní; budeme mít displej, který říká, kolik parkovacích míst je k dispozici v obou směrech. Pokud tedy senzor změní stav, brána ví, které všechny displeje je třeba aktualizovat. V případě, že vede příjezdová cesta, řekněme, pět různých příjezdových cest, a pokud je na konci senzor, kde auto opouští, budou aktualizovány všechny displeje vedoucí k této příjezdové cestě a k tomuto senzoru. Je to kumulativní! To je to, co děláme se senzory IoT, bereme to do cloudu.
WiiTronics vyčnívá z davu tím, že v jiných společnostech je účast na displeji pro konkrétní příjezdovou cestu omezena na senzory. Pokud tedy existuje sto slotů a sto senzorů, je displej připojen k těmto senzorům a zobrazuje dostupnost pro těchto sto slotů. Ale díky IoT můžeme na každém displeji poskytnout kumulativní data.
Otázka: Proč jste provedli tento převod z ultrazvukového na magnetometrický senzor? Mají všechny uzly senzorů ultrazvukový senzor nebo magnetometr, nebo je to kombinace obou?
Zcela záleží na tom, na jaký druh parkování se díváme. Pro vnitřní aplikace je majitel parkoviště velmi citlivý na instalaci senzorů na podlahu, protože mají na podlaze epoxidový povlak a na epoxidový povlak mají záruku. A nemůžete se dotknout podlahy. To je jeden z důvodů, proč jsme chtěli přijít se senzorem, který lze umístit na strop. Může detekovat, zda je slot k dispozici, a nedochází k narušení struktury na podlaze.
Pokud jde o senzor magnetometru, speciálně jsme jej navrhli pro venkovní aplikace. Je napájen z baterie; nemůžete opravdu proříznout silnici a vnést dovnitř napájecí vodiče, je s tím spojena spousta civilní práce. Proto jsme právě navrhli šálek, který je válcový. Prostě kopete a pak to opravíte a je to napájeno z baterie, takže na silnici to není rušivé. Magnetometr nenahrazuje ultrazvuk, ale pro všechny naše aplikace používáme ultrazvuk. Zjistili jsme, že ultrazvuk je docela spolehlivý a funguje tak dobře, že nyní bereme ultrazvuk také do venkovní aplikace, kde máme malý sloupek na boku vozu. I venku umístíme naše LCD ukazující dostupnost.
Otázka: ZigBee jste použili pro komunikaci mezi bránou a rozbočovačem. Proč? Proč ne jiné protokoly jako LoRa? Také plánujete v budoucnu přejít na používání jiných protokolů?
Jedním z hlavních důvodů pro výběr ZigBee je především to, jak jsou parkovací místa navržena v Indii a na celém světě. Parkoviště mají několik sloupů, které jsou z železobetonu a všechna auta jsou vyrobena z kovů. Došlo k obrovskému útlumu. Pokud máme někde nainstalovanou bránu, je pravděpodobné, že se do zorného pole nedostaneme. Proto jsme chtěli použít víceskokový protokol, kde i když je brána někde za rohem a mezi nimi jsou lobby výtahů a eskalátorů, data, která posíláme, mohou přeskočit na jiné vysílače a dostat se k bráně. Bezdrátová síť je přímá viditelnost, takže můžeme přivést data ze suterénu třetího parkoviště ven asi 50 metrů od parkoviště na displej. To je to, co ZigBee přináší na stůl, to 'dokáže naskočit a dostat se do cíle, což Lora nedokáže. Chtěli jsme síťový protokol a víceskokový protokol.
Otázka: Jak funguje váš model tržeb? Je to jako jednorázový instalační poplatek nebo jako software jako služba?
Jedná se o kombinaci, software je poskytován jako předplatné pro obchodní střediska, letiště nebo kdekoli, bez ohledu na to, kdo je provozovatelem, a hardware se prodává. Investují do společnosti Capex a nakupují hardware a instalují jej.
Otázka: Jak fungují senzory založené na magnetometru? Jak dobré je to pro aplikace snímání vozidel?
Senzor založený na magnetometru je magneticky citlivý materiál, který je instalován na silnici jako mostní síť. Takže kdykoli dojde ke změně magnetického pole, dojde ke změně odporutaké. A to je zachyceno jako změna napětí na můstku. To je zesíleno a vyvedeno. Je to, jako bychom četli registry, abychom pochopili změnu magnetického pole v příslušné ose. Jakmile to uděláme, napíšeme náš algoritmus a provedeme malý statistický výpočet, abychom se ujistili, že je to vozidlo, které je na vrcholu senzoru. Hustota magnetického toku se mění, protože podvozek na vozidle je vyroben z kovu a je extrémně těžký a má vliv na magnetické pole obklopující snímač. Takto detekuje slot, pokud je auto zaparkováno na senzoru nebo ne. Jedná se tedy pravděpodobně o nejnáročnější produkt, který jsme dosud vyvinuli.
Otázka: Jak jsou tyto magnetické senzory instalovány na silnici? Jaký druh údržby je vyžadován po instalaci?
Magnetické senzory se instalují řezáním jádra, jádrový vrták se provádí na silnici, odstraníme válcovitý dehet a poté se do něj vloží náš kryt. Kolem našeho senzoru je izolační materiál, takže povrchová teplota ze silnice nepřichází přímo do kontaktu s krytem senzoru. I když jsou to všechno plasty a jsou všechny izolované, snažíme se tento efekt minimalizovat. Existují dva návrhy skříníz různých důvodů. Jedním z důvodů je, že hardware by neměl přijít do přímého kontaktu s krytem, který je v kontaktu s dehtovou cestou, a teplota by neměla přijít do styku s hardwarem. Druhým důvodem je, že aplikace je napájena z baterie. Při výměně baterie tedy není třeba vyjímat celý kryt a měnit jej, horní část krytu se odstraní a nahradí se druhým pouzdrem pouhým odstraněním horní části.
Jde o to, že je trochu složité, když instalujete senzor, abyste se ujistili, že kolem nejsou žádné kovové součásti. V opačném případě jsou senzory předem kalibrovány pro daný kus kovu. Při konstrukci senzoru byste se měli ujistit, že rozumíte tomu, že se senzory chovají odlišně při různých teplotách. Než nasadíme senzory, musíme provést správnou kalibraci teploty.
Hardware je navržen tak, že je vždy v režimu spánkua prošli jsme různými iteracemi designu. Zpočátku jsme měli dva senzory. Takže jeden druh nepřesných senzorů, který dokáže detekovat nějaký druh překážky nahoře, a pak bychom zapnuli senzory založené na magnetometru, abychom zjistili, zda je slot k dispozici, nebo ne. Později jsme přešli na čip, který by ve stavu nízké energie způsobil přerušení, když dojde ke změně magnetického pole. Takto jsme to dokázali dosáhnout, takže celý okruh byl v režimu spánku. Kdykoli dojde ke změně magnetického pole, dostaneme přerušení a obvod se probudí a poté provedeme výpočty, abychom zjistili, zda ve skutečnosti existuje vozidlo nebo ne. Na základě využití bychom tedy mohli jít někde mezi dvěma až čtyřmi lety výdrže baterie. Používáme lithium-iontovou baterii a používáme ovladač, který měl odběrový proud40-50 nanoampérů.
Otázka: Vyrábíte tyto senzory úplně v Indii? Jste několik, jedna z mála společností, které se zabývají tímto řešením IoT parkování, jakým technickým potížím jste čelili při vývoji tohoto produktu?
Ano, tyto senzory vyrábíme kompletně v Indii. Čelili jsme mnoha výzvám. Při konstrukci magnetických senzorů jsme zjistili, že výstup senzoru se mění s teplotou. Proto jsme se velmi snažili ji izolovat od povrchu vozovky, protože povrch vozovky může dosáhnout až 65-70 stupňů Celsia, na některých místech jste viděli, že se dehet na povrchu silnice taje. Náš hardware tuto teplotu v zásadě zvládne, ale jediná věc je, že výstup snímače se mění s teplotou. Pokud tedy navrhnete senzor a vydáte se na cestu, v sedm hodin ráno vaše senzory zobrazují určitou hodnotu, v jednu hodinu odpoledne zobrazují různé hodnoty. U každého senzoru jsme tedy museli provést teplotní kalibraci, protože jsme tyto produkty navrhovali pro globální trh, viz.Edmonton v Kanadě, kde máte během vrcholné zimy mínus 40 stupňů Celsia, na místa jako Dubaj, kde máte 55-60 stupňů Celsia, kde bude pravděpodobně povrch silnice vyšší. To je tedy jedna z největších výzev, kterou jsme museli zjistit, jaký je proces, který přinášíme, abychom se ujistili, že provádíme teplotní kalibraci, a senzor poté spolehlivě funguje.
Druhým aspektem je, že jsme museli trochu překročit naše znalosti v elektronice, protože tyto senzory jsou instalovány na silnici. Kamion s 16 koly se může rozhodnout zaparkovat na okraji silnice a jít si dát čaj. Takže musíme pouzdro navrhnout tak, aby zvládlo těžkou váhu tohoto kontejneru, pokud by šlo přes senzor. Takže jsme to navrhli a nechali si to certifikovat, musel jsem vzít náklad asi sedm tun. Takže to je o 2-3 tuny více, než by zvládlo jedno kolo ve velkém kamionu.
Protože tam nebylo mnoho konkurentů, byla to cesta, kterou jsme se museli vydat sami, ale měli jsme spoustu lidí, kteří nám pomohli, a to je místo, kde přišla inkubační buňka IIT Madras, máme několik poradců, jak po stránce technologického inženýrství, dostal hodně pomoci a hodně z toho byly pokusy a omyly. Proto vývoj hardwaru a jeho uvedení na komerční trh vyžaduje značný čas, než toho dosáhneme.
Otázka: Jak jako výrobce v Indii řídíte svůj dodavatelský řetězec?
Několik distributorů v Indii vám bolelo hlavu z ramene. Stačí jim dát BoQ a oni zvládnou všechno; veškerá logistika, vše s tím spojené a pracujeme s více distributory a naše procesy montáže desek plošných spojů jsou zadávány externě, a proto představujeme naše distributory lidem montáže desek plošných spojů a mají také své distributory nastavení, abychom viděli poměr nákladů a přínosů. Nikdy jsem nečelil žádným problémům, pokud jde o získání komponenty nebo včasné dodání produktu. Co se týče navrhování našeho hardwaru, navrhování desek plošných spojů a provádění montáže, není to vůbec těžké, a zejména v Indii si nemyslím, že je to vůbec výzva.
Otázka: Řekněte nám o detekci vozidla na základě počítačového vidění, jedná se o zcela alternativní způsob poskytování řešení parkování. Proč jste se rozhodli pro toto?
Třetím produktem, na kterém v současné době pracujeme, je detekce vozidel založená na počítačovém vidění a provádí se také stejné sledování. Nechali jsme naše kamery hovořit s hranou. Detekce probíhá na úrovni okraje. Nemusíme pořizovat obraz parkování a posílat jej do cloudu a mít proces. Takže veškeré zpracování probíhá na úrovni hran, což je požadavek v Indii, protože nemáme takovou šířku pásma, jakou potřebujeme pro zpracování tolika obrázků a velkých procesů. Do cloudu se poté odešle pouze informace, zda je slot k dispozici nebo je slot obsazený. Využíváme existující model, který tam je, a provádíme přenos učení. Aby mohla být tato aplikace tohoto modelu spolehlivě použita pro naši aplikaci, kterou je detekce vozidel.
V této metodě nevyvrtáváme díry na silnici. Na povrch to tedy není příliš rušivé. Kromě toho, že zjišťujeme, zda je slot k dispozici, nebo ne, na silnicích, která se používají pro účely sledování, již existuje obrovská kamerová infrastruktura. Můžeme tedy znovu použít některé z kamer, které jsou již nainstalovány. Tímto způsobem můžeme snížit náklady pro zákazníka. Kromě toho můžeme přidat určité funkce, například můžeme přidat algoritmy pro detekci SPZ vozidla, což znamená, že pokud je konkrétní slot výsledkem konkrétního uživatele s určitým číslem SPZ a zaparkuje, můžeme ověřit pokud je správným uživatelem nebo ne. To vše je obtížné dosáhnout pouze pomocí senzorů. Tento vývoj je do jisté míry ovlivněn tím, co nabízejí také naši konkurenti. Mnoho našich konkurentů nabízí technologická řešení založená na počítačovém vidění. To jsme také schopni udělat s dalšími periferními službami, které by pomohly zlepšit zážitek pro uživatele a operátora.
Otázka: Jak bezpečně můžeme vsadit na spolehlivost technologie počítačového vidění, například když prší nebo když zapadá slunce? Jak praktická jsou tato řešení?
V technologii založené na počítačovém vidění došlo k výzvám. Provádíme několik kol testů, abychom zjistili, co lze udělat pro zlepšení přesnosti, pokud kromě kamer potřebujeme více senzorů nebo máme více kombinací. Nejpřesnější forma snímání spolu s tím doplňuje počítačové vidění jako radarové senzory milimetrových vlnkteré nyní zkoumáme; právě jsme to začali dělat. Výhodou dvou senzorů je, že víte, že naše přesnost dosahuje téměř sto procent, pokud jde o detekci vozidla a radar může pracovat za všech druhů povětrnostních podmínek. Milimetrový radar je něco, co se nabírá pomalu, zejména bez blížících se samohybných automobilů. Používají milimetrový radar a my se na to díváme jako na doplněk pro technologii počítačového vidění.
Otázka: Nainstalovala WiiTronics některou z těchto technologií počítačového vidění kdekoli? Jaký byl výkon?
Udělali jsme to v obchodě v Chennai, nasadili jsme kamery založené na počítačovém vidění a provádíme rozpoznávání registračních značek a integrovali jsme to jako součást fakturačního systému. Kdykoli přijde vozidlo, zvedneme poznávací značku a získáme z toho faktor spolehlivosti. Když je docela vysoko, jen otevřeme bariéru, nežádáme vozidlo, aby stálo a dostalo lístek nebo cokoli jiného. Podobně, při východu, když přijdou, je poznávací značka zachycena a my jim jen řekneme, kolik musí zaplatit.
Přesnost NPR není tak vysoká, jak by měla být. Ale dostáváme rozumně dobrý výstup, pokud není poznávací značka poškozená nebo nemáte na poznávací značce regionální jazyk. Kromě toho existuje vysoká přesnost.
Za rok jsme shromáždili více než tři lakhové obrázky různých automobilů a počet štítků a neustále trénujeme systém s údaji, které shromažďujeme. Tímto způsobem můžeme zlepšit přesnost. Je třeba udělat ještě mnoho věcí, chtěli bychom, aby vláda standardizovala poznávací značky a navrhla vhodná písma, aby se mohla zvýšit přesnost.
Otázka: Jak sběr dat prostřednictvím IoT pomáhá při optimalizaci parkovacích systémů?
Našimi klienty jsou B2B a nikoli B2C. B2C je koncový zákazník; mají jasné výhody vědět, kde jsou k dispozici okamžitá parkovací místa. Pro klienty B2B poskytujeme spoustu analytik, poskytujeme jim údaje, jako je průměrná doba obsazení a na základě sazeb vozidel pro vstup / výstup jim sdělíme, kolik parkovacích slotů bude k dispozici, řekněme, za tři hodiny nebo za čtyři hodiny. To jim pomáhá při plánování parkování. Kromě toho, víte, jeden z našich klientů, si mysleli, že jejich dopravní špička je v neděli v pět večer. Ale když jsme šli a podívali se na data, bylo 11 ráno, a proto jsou data relevantní, protože nákupní střediska se snaží mít během špičky více pracovní síly. Je tedy důležité vědět, co je nejvyšší hodina. V neděli večer, protože parkoviště jsou již plná a přicházejí vozidla, si myslí, že je to jejich provoz. Když jsme se šli podívat na data, viděli jsme, že parkoviště je prázdné v neděli v 11 ráno; míra příjezdu vozidla byla mnohem vyšší. Když je parkoviště prázdné, potřebujete pracovní sílu a chcete nasměrovat vozidla a zjistit, jak chcete zaplnit parkoviště, než když je parkoviště plné.Tyto druhy důležité analýzy poskytujeme koncovému zákazníkovi, aby mohl vstoupit a vidět využití jednotlivých slotů.
Několikrát jsme se viděli na parkovišti. Uvidíte, že parkovací brána je zavřená a parkoviště je plné. Následujícího dne se podíváme na data, která vypadala jako 20–30 parkovišť, která nebyla nikdy celý den využívána. Jak to tedy maximalizujeme, proto jsme mimo parkoviště umístili velký displej, který ukazuje naši aktuální dostupnost, aby slepě neuzavírali parkoviště a neřekli, že je plné, i když je k dispozici jeden slot, zobrazí se na velkém displeji před parkovištěm je k dispozici slot a můžete lidi nechat jít.
Vzhledem k tomu, že vozidla neustále vcházejí a vystupují, velmi zřídka se na displeji zobrazuje, že parkování je plné, stává se to velmi zřídka. To jsou všechny další výhody, které poskytujeme klientům b2b, kteří kupují tyto produkty, může být úřad letiště, vlastník nákupního centra nebo vlastník stadionu atd.
Otázka: Jaký byl doposud prodej a jak plánujete budoucnost tohoto trhu v Indii? Jaké jsou vaše plány pro WiiTronics?
Prodej byl skvělý. Od roku 2017 rosteme každý rok více než 3x a v loňském roce jsme vzrostli 10x, pokud jde o tržby. Pokud jde o prodej, v příštích třech letech se zaměřujeme na severoamerický trh, trh Středního východu a trh jihovýchodní Asie, kde spolupracujeme s několika distributory, abychom zjistili, jaká je správná cesta. V příštích pěti letech se snažíme zaměřit na stovku rupií plus výnosy. Tam chceme být. Jakmile to uděláme, samozřejmě zjistíme, že existuje několik dalších aplikací, o kterých dnes uvažujeme také na straně zemědělství. Takže když je správný čas, pokud je správná příležitost, skočíme také do toho.