Cyber-Physical Security of Smart Parking and Traffic Control: 6 βήματα

2025 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2025-01-23 14:39

Το διαδίκτυο αυξάνεται με δισεκατομμύρια συσκευές, όπως αυτοκίνητα, αισθητήρες, υπολογιστές, διακομιστές, ψυγεία, φορητές συσκευές και πολλά άλλα με πρωτοφανή ρυθμό. Αυτό εισάγει πολλαπλούς κινδύνους και τρωτά σημεία στην υποδομή, τη λειτουργία και τη διακυβέρνηση των έξυπνων πόλεων σε όλο τον κόσμο. Αυτό το έργο θα δώσει μια επισκόπηση του τρόπου με τον οποίο μπορούν να χρησιμοποιηθούν τα έξυπνα συστήματα κάμερας ασφαλείας για τη βελτιστοποίηση, την παρακολούθηση και τη βελτίωση της συνολικής συμπεριφοράς της κυκλοφορίας και των χώρων στάθμευσης σε μια έξυπνη πόλη.

Βήμα 1: Απαιτούνται εξαρτήματα και υλικά

Το έργο απαιτεί τον ακόλουθο κατάλογο εξαρτημάτων και υλικών για τη δημιουργία του πλήρους έξυπνου συστήματος ελέγχου κυκλοφορίας και στάθμευσης:

Ουσιώδης

1. Raspberry Pi 3B+ (1)

2. Raspberry Pi Zero W (1)

3. Ενότητα κάμερας RasPi (2)

4. Διαβρωμένο χαρτόνι

5. Μαχαίρια Xacto

6. Κόλλα από χαρτόνι

7. Στυλό μαρκαδόρου

8. Χρωματιστή ταινία

Πρόσθετος

1. Οθόνη

2. Πληκτρολόγιο

3. Ποντίκι

4. Προσαρμογείς ισχύος (5V, 2A)

Βήμα 2: Σχεδιασμός της Φυσικής Υποδομής

Η έξυπνη πόλη απαιτεί μια υποδομή σχεδιασμένη και κατασκευασμένη σε κλίμακα και κατάλληλες διαστάσεις. Τα ακόλουθα τμήματα μπορούν να προσδιοριστούν ως τα κύρια μέρη της υποδομής

1. Κύριο κατάστρωμα υλικού

Στόχος: Διατηρεί και αποκρύπτει το υλικό ισχύος και επεξεργασίας, όπως καλώδια, λωρίδες διανομής ισχύος και προσαρμογείς κάτω από το επίπεδο του εδάφους της πόλης.

Διαστάσεις: 48 "x 36"

Πρόσθετο: Απαιτεί ορθογώνια οπή σε μία από τις γωνίες για πρόσβαση στα καλώδια κάτω από το επίπεδο του εδάφους.

2. Πολυώροφο κτίριο

Στόχος: Λειτουργεί ως η κύρια πλατφόρμα για να τοποθετηθεί η κάμερα στα 3/4 ύψος για ένα καλό πλεονέκτημα πάνω από το πάρκινγκ και τους δρόμους που περιβάλλουν το κτίριο.

Διαστάσεις: 24 "x 16" x 16"

Επιπλέον: Απαιτούνται τρεις τρύπες διαστάσεων 2 "x4" σε όλους τους τοίχους του κτιρίου για να συγκρατηθεί το Raspberry Pi 3B+ τοποθετημένο στο εσωτερικό του κτιρίου σε ύψος περίπου 3/4 πάνω από το επίπεδο του εδάφους της πόλης.

3. Κτήριο Τραπεζών

Στόχος: Λειτουργεί ως απόκρυψη για το Raspberry Pi Zero W και το RasPi Cam που κοιτάζει πάνω από μια τράπεζα και τις εισόδους του κτιρίου

Διαστάσεις: 16 "x20" x16"

Πρόσθετο: Δημιουργήστε έναν τοίχο διαμερίσματος μέσα στο κτίριο για να διαχωρίσετε το δωμάτιο διακομιστή με την πραγματική αίθουσα τραπεζικών εργασιών όπως φαίνεται στις εικόνες.

Βήμα 3: Χτίζοντας την Έξυπνη Πόλη

Μόλις οι διαστάσεις για το επίγειο κατάστρωμα υλικού, το πολυώροφο κτίριο και το τραπεζικό κτίριο έχουν επισημανθεί στα χαρτόνια, είμαστε έτοιμοι να χτίσουμε την ίδια την πόλη.

1. Τοποθετήστε ένα πλήρες φύλλο χαρτονιού στο κάτω μέρος των διαστάσεων 48 "x36" για να δημιουργήσετε την πλατφόρμα για ολόκληρη την πόλη που θα χτιστεί πάνω

2. Δημιουργήστε τους τοίχους για το επίγειο κατάστρωμα υλικού για να δημιουργήσετε μια κλειστή περιοχή ύψους 5 χρησιμοποιώντας το δεύτερο κομμάτι χαρτόνι.

3. Χρησιμοποιήστε ένα δεύτερο φύλλο χαρτονιού διαστάσεων 48 "x36" για να δημιουργήσετε την οροφή του επίγειου καταστρώματος υλικού και δημιουργήστε μια τρύπα 16 "x16" για το πολυώροφο κτίριο πάνω του.

4. Κόψτε τους τοίχους και την οροφή τόσο για τα πολυώροφα όσο και για τα τραπεζικά κτίρια από το τρίτο φύλλο χαρτονιού για τις διαστάσεις που καθορίζονται στο "Σχεδίαση της φυσικής υποδομής" και όπως φαίνεται στις εικόνες.

5. Κόψτε τις απαραίτητες τρύπες στους τοίχους και τις στέγες του κτιρίου όπως ορίστηκε νωρίτερα και όπως φαίνεται επίσης στις εικόνες.

Βήμα 4: Ενσωμάτωση υλικού και λογισμικού

Τώρα είναι η ώρα να ρυθμίσετε το Raspberry Pis, τις κάμερες και το λογισμικό που είναι απαραίτητα για να ξεκινήσει η έξυπνη πόλη σε δράση.

1. Συνδέστε το ποντίκι, το πληκτρολόγιο και την οθόνη στο Raspberry Pi 3B+ χρησιμοποιώντας καλώδια και θύρες USB και HDMI.

2. Ενεργοποιήστε το Raspberry Pi 3B+ χρησιμοποιώντας τον προσαρμογέα τοίχου (5V, 2A)

3. Συνδέστε την κάρτα MicroSD στο Raspberry Pi και εκκινήστε το σύστημα και περιμένετε να εμφανιστεί η οθόνη του Ubuntu Mate στην οθόνη.

4. Τώρα ανοίξτε ένα τερματικό μέσα στο Ubuntu Mate και μεταβείτε στον κατάλογο FeatureCV και εκτελέστε το "python εντοπίσετε.py"

5. Θα εμφανιστεί πολλαπλή οθόνη με τον αλγόριθμο ανίχνευσης αυτοκινήτου. Αυτό σημαίνει ότι έχετε ολοκληρώσει με επιτυχία το βήμα ενσωμάτωσης υλικού και λογισμικού. Συγχαρητήρια!

Βήμα 5: Μάθετε Cyber-Physical Security και παίξτε γύρω

Ολόκληρος ο πηγαίος κώδικας για το έξυπνο σύστημα στάθμευσης μπορεί να βρεθεί στον παρακάτω σύνδεσμο Github: github.com/BhavyanshM/FeatureCV

Οι κάμερες ασφαλείας είναι ένας από τους πιο συχνά χρησιμοποιούμενους αισθητήρες για τον εντοπισμό εγκλημάτων σε όλο τον κόσμο. Αυτό το βήμα θα σας καθοδηγήσει πώς να δημιουργήσετε, να δοκιμάσετε και να καταστρέψετε ένα σύστημα κάμερας ασφαλείας που βασίζεται στην όραση.

1. Εκκινήστε το σενάριο Python "εντοπίστε.py" χρησιμοποιώντας την εντολή "python Locate.py" σε ένα παράθυρο τερματικού.

2. Χρησιμοποιήστε τις γραμμές κύλισης στο παράθυρο "Trackbars" για να λάβετε τις κατάλληλες τιμές HSV για να απομονώσετε μόνο το αυτοκίνητο που σταθμεύει στο χώρο στάθμευσης.

3. Αποθηκεύστε αυτές τις τιμές HSV κάπου σε ένα αρχείο.

4. Τώρα χρησιμοποιήστε έναν πελάτη SSH σε έναν εξωτερικό φορητό υπολογιστή για να συνδεθείτε σε αυτό το Raspberry Pi 3B+ μέσω του δικτύου WiFi και να τροποποιήσετε μερικές από τις τιμές από απόσταση για να δείτε το σύστημα ασφαλείας να συντρίβεται και να μην εντοπίζει κανένα αυτοκίνητο!

5. Μη διστάσετε να παίξετε με τα σενάρια Python και τις τιμές HSV Trackbar για να εντοπίσετε αυτοκίνητα με διαφορετικά χρώματα και χαρακτηριστικά.

Βήμα 6: Συμπέρασμα και βίντεο

Το έξυπνο σύστημα στάθμευσης και ο έλεγχος της κυκλοφορίας μπορεί να φέρει επανάσταση στην ικανότητα κάθε οργανισμού να παρακολουθεί, να εξασφαλίζει, να βελτιστοποιεί και να βελτιώνει τη συνολική λειτουργία μιας έξυπνης πόλης.

Δείτε το παραπάνω βίντεο για να βεβαιωθείτε ότι τα συστήματα λειτουργούν όπως αναμένεται και όπως φαίνεται στο βίντεο.