Smarte Parkplatzüberwachung

In diesem Projekt geht es darum für die TEKO Zürich eine geeignete Visualisierung der Parkplatzbelegung der Dozentenparkplätze an der Europa-Strasse 18 in Opfikon zu entwickeln.
Dieses Projekt soll für das Sekretariat eine Erleichterung sein, sodass diese nicht zu den Parkplätzen gehen müssen, um zu sehen, ob diese belegt sind.
Ziel ist es, über geeignete Sensoren die Parkplätze zu überprüfen. Diese sollen die Werte ins Sekretariat übertragen und dort auf einem Tablett oder Bildschirm anzeigen, welcher der sechs Parkplätze belegt ist. Ausserdem soll das System sich selbst versorgen können, was mit einer Solaranlage erreicht werden sollte.
Mit Messversuchen soll herausgefunden werden, welches die beste Lösung für diesen Standort ist.
Drei Optionen von Sensoren stehen zur Verfügung, welche in einem günstigeren Preisrahmen liegen und wasserdicht sind. Option 1 ist ein Ultraschallsensor, welcher über UART kommuniziert. Die zweite Option ist ein Lasersensor, welcher über UART oder RS485 kommuniziert. Option drei ist ein weiterer Ultraschallsensor, welcher über digitale Ein- und Ausgänge kommuniziert. Alle Optionen sind mit einem Mikrokontroller verbunden. Dieser sendet über das TEKO WLAN die Daten an einen Raspberry Pi. Auf dem Raspberry Pi ist mit Node-RED eine Benutzeroberfläche erstellt, wo über die IP-Adresse des Raspberry darauf zugegriffen werden kann. Dazu kommt, dass alle Optionen eine Solaranlage haben.
Die Optionen wurden in mehreren Testversuchen evaluiert und auf das Beste Preis- / Leistungsverhältnis geprüft.
Die Empfehlung liegt bei der dritten Option. Diese beinhaltet ein Ultraschallsensor, der aus einem Sensor und einem Sensorboard besteht. Das Sensorboard kann über digitale Ein- und Ausgänge gesteuert werden. Das Preis- / Leistungsverhältnis ist am besten. Der Stromverbrauch ist mit dieser Option am geringsten, was auch bei schlechterem Wetter mit der Solaranlage zu vereinbaren ist, ohne zusätzliche externe Speisungen.
Diese Diplomarbeit beinhaltet den Weg von einer Idee bis hin zum fertigen Produkt.
In einer ersten Phase wurden Tests mit diversen Distanzsensoren durchgeführt, um den idealen Sensor zu finden. Die Wahl fiel auf einen Ultraschallsensor welcher diverse Modifikationsmöglichkeiten enthielt. Die Parkplatzüberwachung wurde mit sechs dieser Ultraschallsensoren entwickelt. Jeder dieser Sensoren ist mit dem Mikrokontroller verbunden.
In einem zweiten Schritt wurde die Software für den Mikrokontroller geschrieben und getestet. Um eine Überhitzung des Mikrokontrollers zu verhindern, wurde eine automatische Temperaturüberwachung eingebaut. Diese schaltet ab einer bestimmten Temperatur zwei Ventilatoren ein. Ausserdem wurde in der Software bedacht, dass das System über die Nacht nicht funktionieren muss, da diese Parkplätze frei sind. Die Software wurde so erstellt, dass der Mikrokontroller ab einer bestimmten Uhrzeit in ein Schlafmodus wechselt. In dieser Uhrzeit wurden auch die Sommer- und Winterzeit eingeplant, sodass die Uhrzeit immer aktuell ist.
Die dritte Phase war die Erstellung eines Prototyps. Anhand dieses Prototyps sollten alle Punkte getestet werden, um das fertige System an der TEKO Zürich aufbauen und in Betrieb nehmen zu können.
Die vierte Phase ist der Aufbau und die Inbetriebnahme bei der TEKO Zürich. Die ganzen Komponenten, welche draussen auf dem Parkplatz verbaut sind, werden über zwei kleinere Solarpanels gespiesen.
Der Mikrokontroller sendet über das verbundene WLAN die Daten an einen Raspberry Pi, welcher sich im Sekretariat befindet.
Auf dem Raspberry Pi ist ein Mosquitto MQTT-Broker installiert, welcher die Daten für die anderen Geräte zur Verfügung stellt. Die Benutzeroberfläche fürs Sekretariat wurde mit Node-RED erstellt.
Mit dem Abschluss der Diplomarbeit wird dieses System der TEKO Zürich zu Verfügung stehen. Ich denke die TEKO Zürich hat sicher noch die eine oder andere Idee, um dieses Projekt noch zu erweitern. Sollten Fragen zu dieser Diplomarbeit bestehen, darf man mich gerne anschreiben.