Bài tập lớn: Hệ thống bãi đỗ xe thông minh tại Royal City môn Năng lực số ứng dụng | Học viện Ngân hàng

HỌC VIỆN NGÂN HÀNG
KHOA HỆ THỐNG THÔNG TIN QUẢN LÝ BÀI TẬP LỚN
NĂNG LỰC SỐ ỨNG DỤNG CHỦ ĐỀ:
XÂY DỰNG HỆ THÔNG BÃI ĐỖ XE THÔNG MINH
TRONG HẦM CHUNG CƯ ROYAL
Nhóm sinh viên thực hiện: Nhóm 4
Giảng viên hướng dẫn: Lê Văn Hùng
HÀ NỘI, NGÀY 11 THÁNG 12 NĂM 2022
HỌC VIỆN NGÂN HÀNG
KHOA HỆ THỐNG THÔNG TIN QUẢN LÝ BÀI TẬP LỚN
NĂNG LỰC SỐ ỨNG DỤNG CHỦ ĐỀ:
XÂY DỰNG HỆ THÔNG BÃI ĐỖ XE THÔNG MINH
TRONG HẦM CHUNG CƯ ROYAL
Nhóm sinh viên thực hiện: Nhóm 4
Giảng viên hướng dẫn: Lê Văn Hùng Thành viên nhóm:
1. Nguyễn Phương Anh – 24A4040564
2. Tạ Linh Giang – 24A4043042
3. Nguyễn Thị Phượng – 24A4041433
4. Trần Thị Trang – 24A4041690
5. Trần Tiến Dũng – 24A4040416
HÀ NỘI, NGÀY 11 THÁNG 12 NĂM 2022 THÀNH VIÊN NHÓM Công việc STT H Xác ọ và tên Mã sinh Đóng viên góp nhận
- Nội dung chương III.2 20% 1 Nguyễn Phương Anh 24A4040564 - Làm Demo - Làm Demo 2 T 20% ạ Linh Giang
24A4043042 - Trình bày Powerpoint - Làm Demo 20% 3 Nguyễn Thị - Trình bày Powerpoint Phượng 24A4041433 - Nội dung chương I 4 Tr 20% ần Thị Trang 24A4041690 - Làm Demo
- Nội dung chương III.1 20% 5 Trần Tiến Dũng 24A4040416 - Trình bày Word LỜI CAM ĐOAN
Chúng em xin cam đoan đây là bài tập của cả nhóm cùng thực hiện và dưới sự
giúp đỡ của thầy Lê Văn Hùng. Mọi thông tin, số liệu và dữ liệu trong bài tập này
đều được bọn e nghiên cứu và tìm hiểu một cách cẩn thận. Bài tập lớn này được
chúng em tự làm và tham khảo một số nguồn đã được trích dẫn. Chúng em cam
kết không có hành vi gian lận trong quá trình làm bài tập lớn trên tinh thân nghiêm
túc, trung thực trong quá trình làm bài.
Hà Nội, ngày 11 tháng 12 năm 2022
Thành viên thực hiện Nguyễn Phương Anh Trần Tiến Dũng Tạ Linh Giang Nguyễn Thị Phượng Trần Thị Trang LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy Lê Văn Hùng -
khoa Hệ thống thông tin quản lý đã hướng dẫn, đưa ra lời khuyên và tạo điều kiện
thuận lợi cho nhóm chúng em trong suốt quá trình thực hiện bài tập nhóm này.
Nhóm chúng em đã cố gắng hoàn thiện bài một cách tốt nhất, tuy nhiên cũng
không tránh khỏi sự sai sót, nhóm chúng em rất mong nhận được sự góp ý của
thầy để nâng cao kiến thức, khắc phục những hạn chế trong quá trình làm việc
nhóm để chúng em có thể làm thật tốt trong chặng đường học tập sắp tới. Chúng
em xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, ngày 11 tháng 12 năm 2022
Thành viên thực hiện Nguyễn Phương Anh Trần Tiến Dũng Tạ Linh Giang Nguyễn Thị Phượng Trần Thị Trang MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. MÔ TẢ BÀI TOÁN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1. Nhu cầu thực tiễn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1.1. IOT và xu hướng phát triển . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1.2. Thực trạng vấn đề giao thông và đỗ xe hiện nay . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2. Ứng dụng IOT trong giao thông và quản lý bãi đỗ xe thông minh. . . . . . . . 5
1.2.1. Giới thiệu về giải pháp bãi đỗ xe thông minh. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2.2. Lợi ích việc áp dụng IoT vào xây dựng bãi đỗ xe thông minh. . . . . . . . 6
1.2.3. Thách thức việc áp dụng IoT vào xây dựng bãi đỗ xe. . . . . . . . . . . . . . . 7
1.2.4. Một số mô hình bãi đỗ xe thông minh, tự động hiện nay. . . . . . . . . . . . 7
1.3. Xác định bài toán . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.3.1. Đối tượng của bài toán . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.3.2. Mục tiêu và nội dung của bài toán . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.1. Xác định và phân tích yêu cầu của hệ thống bãi đỗ xe trong hầm gửi xe
Royal City. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2. Thiết kế cấu tạo hệ thống . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.2.1. Hệ thống phần mềm quản lý . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.2.2. Hệ thống kiểm soát ra vào tại bãi đỗ xe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.2.3. Hệ thống hướng dẫn đỗ xe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.2.4. Hệ thống Camera an ninh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.2.5. Hệ thống Ki-ốt thanh toán và tìm kiếm xe tự động. . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.2.6. Hệ thống xử lý cháy nổ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.2.7. Hệ thống quạt thông gió . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.2.8. Hệ thống thoát nước. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.3. Thiết kế tổng quan hệ thống bãi đỗ xe thông minh IOT tại hầm gửi xe chung
cư Royal City . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
CHƯƠNG 3. XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.1. Cài đặt các thiết bị IOT trong bãi đỗ xe thông minh . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.2. Cài đặt các hệ thống trong bãi đỗ xe thông minh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.2.1. Hệ thống máy chủ và trung tâm quản lí bãi đỗ xe. . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.2.2. Hệ thống tại cửa xe ra vào . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.2.3. Hệ thống bảng LED chỉ dẫn. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.2.4. Hệ thống đèn LED hiển thị trạng thái vị trí đỗ xe . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.2.5. Hệ thống xử lý cháy nổ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.2.6. Hệ thống quạt thông gió. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.2.7. Hệ thống thoát nước. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.2.8. Hệ thống Ki-ốt thanh toán và tìm vị trí xe tự động. . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.2.9. Hệ thống camera an ninh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
KẾT LUẬN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
TÀI LIỆU THAM KHẢO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ BẢNG BIỂU
Hình 1: Các thiết bị IOT được cài đặt trên thế giới từ 2015 tới năm 2025 (dự
báo) (Nguồn : topdev.vn) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Hình 2: Doanh thu thị trường IOT Việt Nam. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Hình 3: Nhu cầu bãi đỗ xe hiện nay. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Hình 5: Sơ đồ mô phỏng bãi đỗ xe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Hình 6: Nguyên lý hoạt động thiết bị tại cửa ra vào. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Hình 7: Nguyên lý hoạt động của hệ thống hướng dẫn đỗ xe. . . . . . . . . . . . . . . 18
Hình 8: Nguyên lý hoạt động của hệ thống Camera. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Hình 9: Nguyên tắc hoạt động của hệ thống ki-ốt thanh toán và tìm xe tự động.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Hình 10: Nguyên lý hoạt động của hệ thống chữa cháy tự động. . . . . . . . . . . . . 20
Hình 11: Hệ thống quạt thông gió tại hầm gửi xe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Hình 12: Hệ thống thoát nước tại hầm gửi xe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Hình 13: Mô phỏng thiết kế bãi đỗ xe thông minh IOT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Hình 14: Mô hình tổng thể các thiết bị IOT trong bãi đỗ xe thông minh hầm. . 23
Hình 15: Cài đặt Server cho hệ thống. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Hình 16: Cài đặt Home Router. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Hình 17: Cài đặt Home Router. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Hình 18: Hệ thống trung tâm quản lý bãi đỗ xe thông minh. . . . . . . . . . . . . . . . 28
Hình 19 : Tổng quan hệ thống cửa ra vào bãi đỗ xe thông minh. . . . . . . . . . . . . 29
Hình 20: Kết nối thiết bị camera cảm biến nhận diện đặc điểm xe. . . . . . . . . . . 29
Hình 21: Minh họa trường hợp phương tiện đi vào khu vực cảm biến. . . . . . . . 30
Hình 22 : Đoạn code cảm biến nhận diện thẻ RFID. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Hình 23: Kết nối thiết bị Barrier tự động. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Hình 24: Đoạn code thay đổi vị trí trống tại bãi đỗ xe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Hình 25: Minh họa trường hợp có phương tiện đi vào bãi đỗ xe thành công. . . 31
Hình 26: Đoạn code hoạt động gọi nhân viên hỗ trợ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Hình 27: Minh họa trường hợp xảy ra sự cố tại cửa ra vào. . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Hình 28: Minh họa bảng Led chỉ dẫn số vị trí trống tại mỗi khu vực. . . . . . . . . 33
Hình 29: Đoạn code cảm biến siêu âm tại vị trí đỗ xe cá nhân. . . . . . . . . . . . . . 33
Hình 30: Hoạt động của hệ thống Camera an ninh tại vị trí đỗ xe. . . . . . . . . . . 34
Hình 31: Minh họa hệ thống cảm biến tại khu vực đỗ xe cá nhân. . . . . . . . . . . 34
Hình 32: Hoạt động của hệ thống xử lý cháy nổ tự động. . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Hình 33: Minh họa trong trường hợp cháy nổ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Hình 34: Hoạt động của hệ thống cảm biến không khí. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Hình 35: Minh họa trường hợp thông gió khói thải và khí độc. . . . . . . . . . . . . . 36
Hình 36: Đoạn Code cảm biến nhiệt độ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Hình 37: Hoạt động của thiết bị thoát nước tự động. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Hình 38: Minh họa trường hợp lưu lượng nước vượt mức cho phép. . . . . . . . . 37
Hình 39: Minh họa máy thanh toán và tìm vị trí đỗ xe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Hình 40: Minh họa trường hợp sự cố tại ki-ốt thanh toán và tìm vị trí xe. . . . . 38
Hình 41: Minh họa hệ thống camera an ninh trên toàn hệ thống. . . . . . . . . . . . 38 LỜI MỞ ĐẦU
Trong bối cảnh cuộc sống hiện đại ngày nay, với sự phát triển của nền kinh
tế, thu nhập và đời sống của người dân cũng nâng cao cùng với đó là sự gia tăng
chóng mặt của các loại phương tiện cá nhân, đặc biệt là tại các trung tâm đô thị
đông đúc. Hàng ngày, chúng ta vẫn thường xuyên bắt gặp tình trạng tắc nghẽn
trên các tuyến đường, hay thực trạng đỗ xe bừa bãi, không đúng nơi quy định ảnh
hưởng đến chất lượng sinh hoạt, môi trường và nhiều vấn đề tiêu cực khác. Trong
điều kiện đó, việc ra đời các giải pháp bãi đỗ xe thông minh là vô cùng cấp thiết
để đối mặt với những thách thức lớn kể trê. Để giải quyết hiệu quả vấn đề này,
các nhà nghiên cứu và chuyên gia trong lĩnh vực công nghệ đã hướng sự chú ý
của mình vào phát triển các giải pháp đột phá, trong đó nổi bật là bãi đỗ xe thông
minh sử dụng IOT - một công nghệ đang có xu hướng phát triển mạnh mẽ hiện
nay trên thế giới nói chung và tại Việt Nam nói riêng. Đặc biệt, trong bài nghiên
cứu này, nhóm chúng em nhóm đã quyết định lựa chọn đề tài “Xây dựng hệ thống
bãi đỗ xe thông minh IOT tại hầm gửi xe chung cư Royal City” - đây là một trong
những tụ điểm tập trung đông đúc dân cư và các hoạt động vui chơi, mua sắm,
giải trí lớn tại nước ta, cũng đồng nghĩa với lượng phương tiện lưu thông thường
xuyên với số lượng lớn, vấn đề đỗ xe tại địa điểm này cũng là một chủ điểm được
quan tâm trên các diễn đàn. Nhóm em chúng em mong muốn thông qua đề tài có
thể đưa ra những giải pháp thiết thực và tối ưu, khắc phục được những tình trạng
tiêu cực kể trên tại hầm gửi xe chung cư Royal City nói riêng, đồng thời có thể
góp phần cung cấp giải pháp hiệu quả giải quyết tình trạng đỗ xe nhiều bất cập hiện nay.
CHƯƠNG 1. MÔ TẢ BÀI TOÁN
1.1. Nhu cầu thực tiễn
1.1.1. IOT và xu hướng phát triển
IoT (Internet of Things) là một hệ thống gồm các thiết bị, máy móc, đối
tượng vật lý, cảm biến, các phần mềm và các dịch vụ liên quan, có khả năng giao
tiếp, trao đổi dữ liệu và tương tác với nhau thông qua kết nối Internet. Những thiết
bị IoT được tìm thấy ở khắp nơi như ở nhà, văn phòng,… Chúng được trang bị
cảm biến thông minh, bộ xử lý và mạng, từ đó thu thập dữ lập, truyền tải thông
tin và thực hành các chức năng thông minh. Những dữ liệu này sau đó được tổng
hợp và phân tích để cung cấp thông tin có ích và hỗ trợ quyết định cho người dùng
hoặc các hệ thống tự động. Một số ứng dụng IOT phổ biến có thể kể đến như nhà
thông minh, ô tô thông minh, công trình thông minh, bãi đỗ xe thông minh...
Trong những năm qua, lĩnh vực IoT có tốc độ phát triển nhanh và quy mô
thị trường rất lớn. Theo Fortune Business Insights quy mô thị trường IoT trong
năm 2022 là 544,38 t USD, dự kiến tăng lên 662,21 t USD trong năm 2023 và
đến năm 2030 sẽ là 3.352,97 t USD. Tỉ lệ tăng trưởng kp hng năm trong giai
đoạn 2023-2030 được dự đoán là 26,1%. Số lượng thiết bị IoT trên toàn thế giới
đang tăng vọt. Ước tính sẽ có hơn 75 t thiết bị IoT được lắp đặt vào năm 2025,
gấp 5 lần so với năm 2015. Sự tăng trưởng này đã tạo ra cơ hội cho các doanh
nghiệp lớn và nhỏ để xây dựng các sản phẩm IoT.
Hình 1: Các thiết bị IOT được cài đặt trên thế giới từ 2015 tới năm 2025 (dự báo) (Nguồn : topdev.vn) 1
Xu hướng phát triển của IoT (Internet of Things) tiếp tục đa dạng và tiến
bộ trong nhiều lĩnh vực. Dưới đây là một số xu hướng chính trong lĩnh vực này
đến thời điểm hiện tại (năm 2023):
- 5G và IoT: Triển khai mạng 5G sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc thúc
đẩy phát triển của IoT. Mạng 5G cung cấp tốc độ cao, độ trễ thấp hơn và
khả năng kết nối hàng t thiết bị cùng lúc. Điều này giúp IoT phát triển
mạnh mẽ hơn, mở ra nhiều cơ hội mới cho các ứng dụng và dịch vụ thông minh.
- Thúc đẩy an toàn và bảo mật: Với việc số lượng thiết bị IoT gia tăng, an
toàn và bảo mật trở thành mối quan tâm hàng đầu. Các nhà sản xuất và nhà
cung cấp dịch vụ IoT đang tập trung nâng cao cơ chế bảo mật, mã hóa và
quản lý danh tính để đảm bảo tính riêng tư và ngăn chặn các cuộc tấn công.
- Tích hợp AI và Machine Learning vào IoT: Kết hợp IoT với trí tuệ nhân
tạo (AI) và học máy (Machine Learning) tạo ra các hệ thống thông minh và
tự động hóa. Các giải pháp này có khả năng tự động hóa các quyết định và
hành động dựa trên dữ liệu thu thập từ các thiết bị IoT.
- Phát triển các chuẩn giao tiếp và tích hợp: Vấn đề liên quan đến sự phức
tạp của việc tích hợp các thiết bị và hệ thống IoT từ các nhà sản xuất khác
nhau đang được giải quyết thông qua việc phát triển các chuẩn giao tiếp và
tích hợp. Điều này giúp tạo ra môi trường tương thích và linh hoạt hơn để
triển khai và quản lý các giải pháp IoT.
- IoT và các ngành công nghiệp khác nhau: IoT không chỉ ảnh hưởng đến
các lĩnh vực đã nêu trên mà còn lan rộng đến nhiều ngành công nghiệp khác
như vận tải, chế tạo, giáo dục, thương mại điện tử và quản lý đô thị thông minh.
Nền kinh tế số của Việt Nam đang phát triển, mở ra nhiều cơ hội cho các
lĩnh vực khác nhau, trong đó có IoT. Theo số liệu từ Statista, doanh thu từ lĩnh
vực IoT tại Việt Nam dự kiến đạt tốc độ tăng trưởng kp hàng năm là 16,04%
trong giai đoạn 2023 - 2028, ước đạt tổng doanh thu 13,11 t USD vào năm 2028.
Trong đó, thị trường quan trọng nhất đối với lĩnh vực IoT tại Việt Nam là ô tô,
với doanh thu ước tính đối với lĩnh vực IoT cho thị trường này trong năm 2023 vào khoảng 2,18 t USD. 2
Hình 2: Doanh thu thị trường IOT Việt Nam.
Nhưng, theo Deloitte, số người dùng thiết bị IoT tại Việt Nam hiện đạt dưới
4 triệu, tức chỉ khoảng 1/20 so với trung bình thế giới. Con số này dự kiến tăng
lên gần 15 triệu vào năm 2027. Trong khi đó, thị trường ngay gần Việt Nam là
Trung Quốc lại là nước có ngành IoT phát triển mạnh mẽ nhất thế giới. Do đó,
Việt Nam cần nỗ lực lớn hơn để đạt mật độ kết nối trên dân số tương đương thế giới.
Nhìn chung, IoT đang mở ra rất nhiều cơ hội và tiềm năng ứng dụng rộng rãi
trong nhiều lĩnh vực như công nghiệp, nông nghiệp, y tế, vận tải, gia đình thông
minh, quản lý đô thị thông minh, và nhiều lĩnh vực khác. Tuy nhiên, việc sử dụng
IoT cũng đặt ra nhiều thách thức về bảo mật, riêng tư và quản lý dữ liệu. 3
1.1.2. Thực trạng vấn đề giao thông và đỗ xe hiện nay
Hình 3: Nhu cầu bãi đỗ xe hiện nay.
Giao thông Việt Nam luôn đông đúc và phức tạp. Trong những năm gần đây,
xu hướng người dân đổ về những tỉnh thành lớn như Hà Nội, Đà Nẵng, Hồ Chí
Minh,…đang tăng cao, điều này dẫn đến mật độ dân số ở những nơi này ngày
càng đông. Đi kèm với tình trạng này là số lượng phương tiện giao thông và nhu
cầu sử dụng các bãi đỗ xe ở đô thị tăng lên nhanh chóng. Trong năm 2022, số
lượng ô tô sử dụng tại Việt Nam là 216.882 chiếc, con số này tăng so với cùng kỳ
năm trước khoảng 52,7%, và con số này vẫn đang tăng lên từng ngày. iám đốc Sở
GTVT Hà Nội Nguyễn Phi Thường cho biết, năm 2022, sau điểm cao dịch Covid
-19, Hà Nội tăng thêm 350 nghìn phương tiện cá nhân, trong đó ôtô tăng gần 100
nghìn. Điều này dẫn đến phương tiện của TP Hà Nội tăng lên gần 8 triệu xe. Trong
khi đó, tốc độ tăng về hạ tầng giao thông lại không nhiều…
Việc đầu tư, quy hoạch xây dựng bãi đỗ xe tại đô thị vẫn còn thấp, chưa thể
đáp ứng được nhu cầu giao thông của người dân. Theo Bộ Giao thông vận tải,
hiện nay tại thủ đô Hà Nội mới chỉ có khoảng 1.178 chỗ đỗ xe với tổng diện tích
là 42ha, đối với diện tích của địa bàn con số này chỉ chiếm khoảng 0,12%, đáp
ứng được 10% tổng nhu cầu giao thông tại đây. Tình trạng thiếu bãi đỗ xe đang
trở thành vấn đề nan giải đối với Hà Nội nói riêng và các tỉnh thành lớn nói chung.
Tình trạng thiếu chỗ để xe dẫn đến việc không ít người dừng và đỗ xe ngay
ở lòng đòng, vỉa hè, công viên,… dẫn đến việc ảnh hưởng đến giao thông gây ra
việc ùn tắc giao thông, mất mỹ quan khu đô thị và nguy cơ tai nạn giao thông tăng
lên. Nhiều các nhân tổ chức tận dụng việc này ngang nhiên thu phí đỗ xe trên các 4
tuyến đường và vỉa hè. Thiếu chỗ để xe tạo điều kiện cho các bãi đỗ xe trái php,
sai quy định tăng lên rất nhiều. Một vài điểm trông xe còn phá giá thu tiền gửi xe
đến 50.000 đồng. Tính đến tháng 8 năm nay, Thanh tra Sở GTVT Hà Nội phát
hiện ra 214 điểm trông xe trái php và xử phạt vi phạm hành chính lên đến 2,66 t đồng.
Việc thiếu bãi đỗ xe đang diễn ra ngày càng nghiêm trọng, xong quỹ đất để xây
dựng bãi đỗ xe vẫn thấp, giá bất động sản ngày càng tăng cao nên việc mở rộng
và xây dựng bãi đỗ xe trong thời gian ngắn là không khả thi. Thay vào đó việc
xây dựng các bãi đỗ xe thông minh là một trong những biện pháp hiệu quả để giải quyết vấn đề này.
1.2. Ứng dụng IOT trong giao thông và quản lý bãi đỗ xe thông minh.
1.2.1. Giới thiệu về giải pháp bãi đỗ xe thông minh.
Trong thời đại công nghệ 4.0, việc áp dụng công nghệ vào cuộc sống thường ngày
là điều không thể thiếu. Đối với tỉnh trạng bãi đỗ xe còn nhiều bất cập như hiện
nay thì việc áp dụng công nghệ vào xây dựng bãi đỗ xe là điều vô cùng cần thiết.
Đi cùng với đó là nhu cầu về các giải pháp đỗ xe mới cũng ngày càng tăng. Hệ
thống đỗ xe thông minh sử dụng IoT là một trong số đó. Grand View Research dự
đoán rng thị trường cho những hệ thống như vậy sẽ tăng trưởng 22% mỗi năm,
vượt mức 30 t USD vào năm 2030.
Hệ thống đỗ xe thông minh dựa trên IoT cung cấp dữ liệu theo thời gian thực và
tự động hóa các quy trình về hoạt động ra vào của các phương tiện, tình trạng chỗ
trống, dịch vụ thanh toán... đảm bảo việc quản lý bãi đỗ xe hiệu quả hơn.
Bãi đỗ xe thông minh là hệ thống áp dụng các công nghệ hiện đại , tiên tiến để
kiểm soát và quản lý các phương tiện giao thông. Nhưng ưng dụng của IOT trong bãi đỗ xe thông minh.
- Tạo đồng hồ đỗ xe “thông minh” chấp nhận thanh toán qua thẻ tín dụng
hoặc điện thoại thông minh và cung cấp thông tin theo thời gian thực về chỗ trống.
- Ko dài thời gian hoạt động của hệ thống đỗ xe tự động bng cách tiêu thụ
ít năng lượng hơn với sự trợ giúp của chuẩn mạng LoRaWAN®. 5
- Gửi dữ liệu thời gian thực từ cảm biến IoT đến máy chủ đám mây và chia
sẻ dữ liệu đó với người dùng để cung cấp cho họ thông tin chi tiết về chỗ đỗ xe miễn phí.
- Xác định chính xác số lượng và vị trí chỗ đỗ xe trống bng cảm biến IoT .
- Giảm tắc nghẽn và cải thiện lưu lượng giao thông bng cách sử dụng các
cảm biến để giám sát tình trạng còn chỗ đỗ xe và hướng dẫn người lái xe đến chỗ trống.
- Bảng điều khiển IoT dựa trên đám mây. Nó sử dụng dữ liệu cảm biến được
thu thập để khai thác những thông tin chi tiết dễ hiểu, hấp dẫn về mặt hình
ảnh và cung cấp một bức tranh rõ ràng về cơ sở đỗ xe.
1.2.2. Lợi ích việc áp dụng IoT vào xây dựng bãi đỗ xe thông minh.
Việc xây dựng bãi đỗ xe thông minh với các thiết bị IoT mang lại rất nhiều lợi ích
tích cực đến cả người gửi xe và chủ bãi xe
- Đối với người gửi xe :
+ Dễ dàng tìm kiếm chỗ đỗ xe: hệ thống IoT thông qua các cảm biến để theo
dõi tình trạng của vị trí đỗ xe và cung cấp thông tin đến người lái xe. Điều
này giúp cho người gửi xe dễ dàng tìm thấy chỗ đỗ trống hơn và tiết kiệm
thời gian mà họ phải đi từng khu để tìm kiếm đồng thời giảm tình trạng ùn tắc giao thông.
+ Thanh toán thuận tiện hơn: IoT cung cấp hệ thống thanh toán tự động mang
lại sự thuận tiện hơn cho người lái xe, chẳng hạn như thanh toán bng thẻ
tín dụng hoặc điện thoại thông minh. Điều này giúp người gửi xe tiết kiệm
thời gian xếp hàng và tránh phải chờ thanh toán.
+ An toàn hơn: IoT có thể được sử dụng hệ thống giám sát bãi đỗ xe và phát
hiện các hoạt động bất thường, chẳng hạn như trộm cắp hoặc xâm nhập.
Điều này mang lại cảm giác an toàn cho người gửi xe về tài sản của họ.
- Đối với chủ sở hữu bãi gửi xe:
+ Giám sát, quản lý hiệu quả hơn: IoT có thể giúp chủ bãi gửi xe tối ưu hóa
hiệu quả quản lý bãi đỗ xe bng việc phân tích dữ liệu về tình trạng hoạt 6
động bãi đỗ xe. Điều này giúp chủ sở hữu có thể định giá chỗ đỗ xe hợp lý
hơn và tránh việc lãng phí.
+ Tăng doanh thu: IoT có thể giúp chủ bãi đỗ xe tăng doanh thu bng cách
cung cấp các dịch vụ bổ sung cho người lái xe, chẳng hạn như thanh toán tự động.
+ Giảm chi phí thuê nhân viên: hệ thống IoT mang lại hệ thống tự động giúp
chủ bãi giảm chi phí thay vì việc phải thuê nhiều nhân viên bảo vệ và thu phí gửi xe.
1.2.3. Thách thức việc áp dụng IoT vào xây dựng bãi đỗ xe.
Áp dụng IoT vào các bãi đỗ xe mang lại nhiều lợi ích cho cả người lái xe
và chủ sở hữu bãi gửi xe nhưng cũng đặt ra một số thách thức cần giải quyết như:
- Chi phí: Việc lắp đặt một hệ thống IoT cho bãi đỗ xe có thể tốn km, đặc
biệt là đối với các bãi đỗ xe quy mô nhỏ.
- Khả năng tương thích: Các thiết bị IoT từ các bên cung cấp khác nhau có
thể không tương thích với nhau. Điều này có thể mang lại khó khăn cho
việc triển khai và quản lý hệ thống.
- Bảo mật: Các hệ thống IoT có thể mang nguy cơ bị tấn công thông qua các
lỗ hổng. Việc này có thể gây ra sự rò rỉ thông tin hoặc gián đoạn dịch vụ.
- Trình độ nhân viên còn thấp: việc áp dụng IoT vào bãi đỗ xe yêu cầu nhân
viên có trình độ cao, có kiến thức và sử dụng thành thạo các thiết bị IoT tuy
nhiên ở nước ta hiện nay số lượng nhân viên thành thục về hệ thống IoT
không nhiều, điều này cản trở đến việc phát triển bãi đỗ xe thông minh trong thời gian ngắn.
1.2.4. Một số mô hình bãi đỗ xe thông minh, tự động hiện nay.
Một số mô hình bãi đỗ xe thông minh phổ biến hiện nay như:
- Kiểu Xếp Hình Puzzle Parking, là mô hình sáng tạo, là hệ thống bãi đỗ xe
cao tầng. Hệ thống bao gồm nhiều tấm pallet độc lập, mỗi tấm tạo thành
một vị trí đỗ xe. Sau đó xếp chồng tấm pallet này được lên nhau, tạo nên
một hệ thống chắc chắn và hiệu quả. 7
- Kiểu thang nâng đơn Stacker Parking, đây là mô hình đỗ xe tự động mang
thiết kế đơn giản và hiệu quả. Hệ thống này xây dựng với 2 đến 4 trụ đỡ và
một thang nâng đơn. Với nguyên tắc vận hành dễ hiểu, khi xe được đi vào
một tấm pallet, nó sẽ được nâng lên đến vị trí trống.
- Kiểu xoay vòng đứng Rotary Parking: hệ thống bãi đỗ sử dụng nguyên tắc
xoay vòng, đặc biệt phù hợp với một diện tích hạn chế, nó tận dụng tối đa
không gian đỗ xe. Hệ thống có hình dạng tháp nhiều tầng các xe đỗ và lấy
xe dễ dàng mà không cần di chuyển nhiều.
- Bãi đỗ xe thông minh xoay vòng ngang: hệ thống hoạt động với nguyên tắc
luân chuyển xe bng cách xoay vòng ngang. Mỗi xe sau khi được đặt trên
một sàn pallet và tích hợp với cơ cấu vận chuyển pallet. Giải pháp này phù
hợp cho các bãi đỗ xe có diện tích hình vuông, chữ nhật, hoặc nm ở tầng hầm dưới mặt đất.
- Ngoài ra còn có một số mô hình khác như: Bãi giữ xe thông minh tự động
di chuyển pallet, Hệ thống đỗ xe gia đình thông minh kiểu ngầm hố,…
1.3. Xác định bài toán
1.3.1. Đối tượng của bài toán
Hình 4: Sơ đồ bãi đỗ xe của chung cư Royal City
Royal City là khu đô thị phức hợp đầy đủ tiện nghi, tọa lạc tại vị trí
đắc địa là khu vực giao nhau giữa các quận nội thành của Thành phố Hà 8
Nội. Với tổng diện tích vô cùng lớn, là sự kết hợp giữa khu nhà ở cùng các
trung tâm thương mại, trường học, quần thể các khu vui chơi giải trí… đã
ko theo lượng lớn người dân đổ về đây sinh sống, mua sắm, vui chơi.
Chính vì thế hoạt động giữ xe cũng như các vấn đề về hầm đỗ xe của Royal
City luôn được quan tâm phải đảm bảo sự an toàn và thông thoáng nhất.
Cũng chính vì diện tích quá lớn kèm theo lượng lớn phương tiện giao thông
được gửi mỗi ngày nên hầm xe Royal City thường là “nỗi ám ảnh” cho
những ai từng bị thất lạc xe của mình dưới hầm. Và tình trạng này là điều
thường xuyên xảy ra. Để khắc phục tình trạng đó, chúng em lựa chọn xây
dựng hệ thống IoT cho hầm đỗ xe của Royal City nhm kiểm soát được
tình trạng của bãi đỗ xe cũng như các vấn đề phát sinh nếu có của bãi đỗ xe.
1.3.2. Mục tiêu và nội dung của bài toán
Hệ thống bãi đỗ xe thông minh cho hầm Royal City là một giải pháp hiệu
quả giúp vừa giúp đảm bảo an ninh, vừa mang lợi ích về mặt kinh tế, giảm thiểu
sự rủi ro thất thoát tài chính như các vụ mất cắp xe rất tinh vi đã diễn ra rất nhiều
trước đây. Đây cũng chính là chìa khóa gỡ bỏ tất cả những vấn đề còn tồn đọng
của các bãi giữ xe truyền thống trong việc quản lý bãi xe. Dựa vào IoT, hiệu quả
công việc với độ chính xác được nâng cao, chất lượng quản lý đảm bảo, số lượng
người quản lý không cần nhiều.
Bài toán IoT cho hầm đỗ xe Royal City nhóm chúng em đề xuất xây dựng sẽ
mô phỏng ứng dụng giải pháp IoT để có thể điều chỉnh các yếu tố cần thiết trong
một bãi đỗ xe thông minh. Như tình trạng hiện nay cho thấy hầm đỗ xe của Royal
City vô cùng rộng và phức tạp, gây khó khăn cho những phương tiện ra vào bãi
đỗ xe. Vì thế nên biến hầm đỗ xe của Royal City thành một hầm xe thông minh
chính là mục tiêu cốt lõi của bài toán. Nhóm chúng em sẽ tập trung vào việc xây
dựng những mô hình tối ưu nhất, sử dụng những thiết bị thông minh cần thiết để
có thể giúp ích phát triển cho mô hình bãi đỗ xe thông minh …Mô hình ứng dụng
cho hầm xe Royal City với các hệ thống như :
- Hệ thống trung tâm điều khiển kết nối các thiết bị đảm bảo quy trình giám
sát quản lý chặt chẽ hiệu quả, kiểm soát các hoạt động ra vào và các hoạt
động quản lý trật tự an ninh cho các phương tiện tại bãi đỗ xe 9
- Khắc phục tình trạng để xe tràn lan, thiếu trật tự, khó khăn trong sử dụng và quản lý
- Giúp các chủ phương tiện tiết kiệm thời gian trong hoạt động tìm kiếm,
thanh toán, sử dụng dịch vụ tại bãi đỗ xe…
- Giảm thiểu nguồn nhân lực, tối ưu và tự động hóa quy trình.
- Đảm bảo độ chính xác, tin cập, an toàn, an ninh trên toàn hệ thống
- Cung cấp giải pháp khắc phục kịp thời các sự cố phát sinh.
Tóm lại, các thiết bị trên tạo lập thành một hệ thống vòng tròn khp kín giúp
nâng cao hiệu quả vận hành của việc quản lý, giám sát hầm đỗ xe. Hệ thống IoT
sẽ giúp cho tình trạng giao thông giảm ùn tắc, tối ưu hóa được không gian đỗ xe
hơn và tiết kiệm thời gian nhiều hơn. Qua đó cải thiện tiện ích, nâng cao hiệu suất của bãi đỗ xe. 10