Cyber-fysieke beveiliging van slim parkeren en verkeerscontrole: 6 stappen

2025 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2025-01-23 15:01

Het internet groeit met miljarden apparaten, waaronder auto's, sensoren, computers, servers, koelkasten, mobiele apparaten en nog veel meer in een ongekend tempo. Dit introduceert meerdere risico's en kwetsbaarheden in de infrastructuur, de werking en het bestuur van slimme steden over de hele wereld. Dit project geeft een overzicht van hoe slimme beveiligingscamerasystemen kunnen worden gebruikt om het algemene gedrag van verkeer en parkeerplaatsen rond een slimme stad te optimaliseren, monitoren en verbeteren.

Stap 1: Benodigde componenten en materialen

Het project vereist de volgende lijst met componenten en materialen voor het bouwen van het complete slimme verkeers- en parkeercontrolesysteem:

Essentieel

1. Framboos Pi 3B+ (1)

2. Raspberry Pi Nul W (1)

3. RasPi-cameramodule (2)

4. Gegolfd karton

5. Xacto-messen

6. Kartonnen lijm

7. Markeerpennen

8. Gekleurde tape

Aanvullend

1. Monitor

2. Toetsenbord

3. Muis

4. Stroomadapters (5V, 2A)

Stap 2: De fysieke infrastructuur ontwerpen

De slimme stad vereist een op schaal ontworpen en gebouwde infrastructuur met passende afmetingen. De volgende secties kunnen worden geïdentificeerd als de belangrijkste onderdelen van de infrastructuur:

1. Hoofd hardware-deck

Doelstelling: houdt en verbergt de stroom- en verwerkingshardware zoals kabels, stroomverdeelstrips en adapters onder het maaiveld van de stad.

Afmetingen: 48 "x 36"

Extra: Vereist een rechthoekige gatuitsparing op een van de hoeken voor toegang tot de kabels onder het maaiveld.

2. Hoogbouw

Doelstelling: Dient als het primaire platform voor de camera die op 3/4 hoogte moet worden geplaatst voor een goed uitkijkpunt over de parkeerplaats en de wegen rondom het gebouw.

Afmetingen: 24 "x 16" x 16"

Extra: vereist drie gaten van 2 "x4" afmetingen op alle muren van het gebouw om de Raspberry Pi 3B+ in het gebouw te houden op ongeveer 3/4 hoogte boven het grondniveau van de stad.

3. Bankgebouw

Doelstelling: Functioneert als een verhulling voor de Raspberry Pi Zero W en de RasPi Cam die uitkijkt over een bankbedrijf en de ingangen van het gebouw

Afmetingen: 16"x20"x16"

Extra: Maak een scheidingswand in het gebouw om de serverruimte te scheiden van de eigenlijke bankoperatiekamer, zoals weergegeven in de afbeeldingen.

Stap 3: De slimme stad bouwen

Zodra de afmetingen voor het grondbeslagdek, de hoogbouw en het bankgebouw op de kartonnen platen zijn afgebakend, zijn we klaar om de stad zelf te bouwen.

1. Plaats een volledig vel karton op de bodem met afmetingen 48 "x 36" om het platform te creëren waarop de hele stad gebouwd kan worden

2. Maak met behulp van het tweede stuk karton de wanden voor het hardwaredek op de grond om een afgesloten gebied van 5 hoogte te creëren.

3. Gebruik een tweede vel karton met de afmetingen 48 "x 36" om het dak van het grondbeslagdek te maken en maak een gat van 16 "x16" voor het hoogbouwgebouw erop.

4. Knip de muren en het dak voor zowel de hoogbouw als de bankgebouwen uit de derde kartonnen plaat voor de afmetingen gespecificeerd in "Ontwerp de fysieke infrastructuur" en zoals weergegeven in de afbeeldingen.

5. Knip de nodige gaten uit in de muren en daken van het gebouw zoals eerder aangegeven en zoals ook zichtbaar op de afbeeldingen.

Stap 4: Hardware- en software-integratie

Dit is het moment om de Raspberry Pi's, camera's en de software in te stellen die nodig zijn om de slimme stad in actie te brengen.

1. Sluit de muis, het toetsenbord en de monitor aan op de Raspberry Pi 3B+ met behulp van USB- en HDMI-kabels en -poorten.

2. Schakel de Raspberry Pi 3B+ in met behulp van de muuradapter (5V, 2A)

3. Sluit de MicroSD-kaart aan op de Raspberry Pi en start het systeem op en wacht tot het Ubuntu Mate-scherm op de monitor verschijnt.

4. Open nu een terminal in Ubuntu Mate en navigeer naar de FeatureCV-directory en voer "python locate.py" uit

5. Er verschijnen meerdere schermen waarop het autodetectie-algoritme werkt. Dit betekent dat u de stap Hardware en Software Integratie succesvol heeft afgerond. Gefeliciteerd!

Stap 5: leer cyber-fysieke beveiliging en speel rond

De volledige broncode voor het slimme parkeersysteem is te vinden op de Github-link hieronder: github.com/BhavyanshM/FeatureCV

Beveiligingscamera's zijn een van de meest gebruikte sensoren voor het opsporen van misdaden over de hele wereld. Deze stap zal u helpen bij het bouwen, testen en vernietigen van een vision-gebaseerd beveiligingscamerasysteem.

1. Start het Python-script "locate.py" met het commando "python locate.py" in een terminalvenster.

2. Gebruik de schuifbalken in het venster "Trackbars" om de juiste HSV-waarden te verkrijgen om alleen de auto te isoleren die op de parkeerplaats is geparkeerd.

3. Bewaar deze HSV-waarden ergens in een bestand.

4. Gebruik nu een SSH-client op een externe laptop om in te loggen op deze Raspberry Pi 3B+ via het WiFi-netwerk en wijzig enkele waarden op afstand om het beveiligingssysteem te zien crashen en geen auto's te detecteren!

5. Voel je vrij om te spelen met de Python-scripts en de HSV Trackbar-waarden om auto's met verschillende kleuren en functies te detecteren.

Stap 6: Conclusie en video

Een slim parkeer- en verkeersregelsysteem kan een revolutie teweegbrengen in het vermogen van elke organisatie om de algehele werking van een slimme stad te bewaken, beveiligen, optimaliseren en verbeteren.

Bekijk de video hierboven om er zeker van te zijn dat de systemen werken zoals verwacht en zoals getoond in de video.