Ασφαλής παρακολούθηση και διαχείριση έξυπνων αυτοκινήτων με χρήση ασύρματων αισθητήρων.

Abstract

Σήμερα ζούμε σε μια εποχή η οποία δοκιμάζεται καθημερινά από νέες τεχνολογικές προκλήσεις. Σε αυτές τις τεχνολογικές προκλήσεις προσπαθούν να ανταπεξέλθουν πολλοί τομείς όπως οι τηλεπικοινωνίες με την ανάπτυξη δικτυών νέας γενιάς(5G, Τηλεόραση μέσω LTE κλπ.), η βιομηχανική πληροφορική (συστήματα αυτομάτου ελέγχου, RFID κλπ), εξελιγμένη σχεδίαση προϊόντων(3D εκτυπωτές κλπ.). Ένας από τους κλάδους ο οποίος δέχεται συνεχώς νέες προκλήσεις είναι ο χώρος της αυτοκινητοβιομηχανίας. Ας πάρουμε τα πράγματα λίγο από την αρχή. Στην αρχή της ιστορίας του χώρου του αυτοκίνητου είχαμε την ύπαρξη απλά του κινητήρα . Έπειτα είχαμε την προσθήκη των ζωνών ασφάλειας. Μετά τις ζώνες ασφάλειας μπήκε ο αερόσακος. Και μετά τον αερόσακο μπήκε το ABS το ποιο αφορά σε ένα πιο εξελιγμένο σύστημα φρένων. Και έτσι όσο περνούσαν τα χρονιά ολοένα και περισσότερες τεχνολογίες κυρίως για την ασφάλεια του οδηγού αρχίσαν να προστίθενται. Και φτάσαμε στο σήμερα, οπού βοηθήματα και εξαρτήματα τα οποία ήταν προαιρετικά για ένα όχημα τείνουν να γίνουν υποχρεωτικά και πλήρως απαραίτητα. Παραδείγματα βοηθημάτων είναι ο αισθητήρας παρκαρίσματος και η κάμερα οπισθοπορείας τα οποία προειδοποιούν τον οδηγό κατά το παρκάρισμα . Έτσι θα μπορεί να δει κάποιον ποδηλάτη ο οποίος περνάει εκείνη την ώρα από πίσω του η κάποιον πεζό και έτσι να αποφευχθεί κάποιο ατύχημα. Ένα άλλο βοήθημα είναι το Bluetooth οπού μπορεί ο οδηγός να μιλάει στο τηλέφωνο να διαβάζει τα sms του κλπ, όσο οδηγεί χωρίς να αποσπάται η προσοχή του. Ένα άλλο βοήθημα το οποίο χρησιμοποιείται τα δυο τελευταία χρονιά και το οποίο τείνει να γίνει βασικό σε όλα τα οχήματα είναι μια κάμερα η οποία τοποθετείται στο μπροστινό παρμπρίζ του οχήματος. Η κάμερα έχει την εξής ιδιότητα όταν δει μπροστά της κάποιο αντικείμενο όπως κάποιο όχημα, κάποιο ζώο κλπ. προειδοποιώντας τον οδηγό με ηχητική ένδειξη. Όσο πιο κοντά πλησιάζει ο οδηγός τόσο πιο δυνατά χτυπάει ο ήχος. Εκτός από την ηχητική προειδοποίηση κάποια συστήματα παίρνουν εντελώς τον έλεγχο του οχήματος μειώνοντας σταδιακά την ταχύτητα του. Ωραία τα όσα είδαμε παραπάνω. Ας δούμε τώρα το τι εφαρμόσαμε στην δική μας περίπτωση, ανάλογα φυσικά με τον εξοπλισμό τον οποίο διαθέταμε. Το σύστημα το οποίο δημιουργήσαμε εμείς στην ουσία στηρίζεται στην τεχνολογία του Internet of things. Αυτή η τεχνολογία αποτελείται από ένα σύνολο αισθητήρων οπού ο κάθε αισθητήρας παίζει τον δικό του ρολό και όλοι οι αισθητήρες μαζί έχουν την ιδιότητα να συλλέγουν και να ανταλλάσσουν δεδομένα και πληροφορίες μεταξύ τους. Για να λειτουργήσουμε το σύστημα χρησιμοποιήσαμε πρώτα απ’ όλα έναν αισθητήρα ο oποιος διέθετε πάνω του μετρητή θερμοκρασίας και επιταχυνσιόμετρο, το Waspmote Board μαζί με το Waspmote Gateway. Επίσης χρησιμοποιήσαμε το γνωστό πια σε όλους μας Arduino μαζί με ένα 3G/GPRS/GPS Shield. Η εφαρμογή μας δημιουργήθηκε με σκοπό την διαχείριση των αισθητήρων και των συστημάτων επικοινωνιών που υπάρχουν πάνω στις διαθέσιμες πλακέτες , καθώς επίσης και για την αποτελεσματικότερη αποστολή, λήψη, αποθήκευση και επεξεργασία των δεδομένων που μεταδίδονται από αυτές, με έναν φιλικό και εύχρηστο προς τον χρηστή τρόπο . Κομβικά σημεία της εφαρμογής μας είναι το μενού επιλογή για την γλώσσας , το σύστημα πρόβλεψης καιρικών συνθηκών, το σύστημα διαχείρισης βάσης για την καταγραφή των δεδομένων, το σύστημα διαχείρισης συντεταγμένων GPS, τα συστήματα διαχείρισης και γραφικής προβολής των δεδομένων από τους αισθητήρες όπως η θερμοκρασία , οι ειδοποιήσεις ασφαλείας τόσο ηχητικές – γραφικές όσο και πάνω στις πλακέτες (leds), καθώς επίσης τα συστήματα διαχείρισης σειριακών καναλιών. Τέλος έχουμε τα συστήματα κρυπτογράφησης αποκρυπτογράφησης και αποστολής και λήψης Email.

Today we live in a era which is approved daily in new technological challenges. In these technological challenges it should cope a lot of sectors like the telecommunications with the growth of networks of new generation (5G, Television via LTE etc), the industrial information technology (systems of automatic control, RFID etc), evolved designing of products (3D printers etc). One of the branch which accepts continuously new challenges is the world of automotive industry. Let’s take the things from the start. In the beginning of history of automotive world we had the existence of simply engine only. Then we had the addition of seatbelts. Afterwards the airbag was added. And afterwards the airbag the ABS was added which concerned about in more advanced brakes. And thus as long as years passed continuously more technologies mainly for the safety of the driver began to developing. And we reached in today, where aids and elements which were optional for a vehicle tend to become obligatorily and completely essentially. Examples of aids are the parking sensor and the integrated back camera which is on the back plate and assist the driver while parking. Thus the driver will have the ability to see a cyclist which passes that hour from behind his certain pedestrian and thus some accidents to be avoided. An another aid is Bluetooth where the driver can speaks to the telephone, to reads sms etc, without losing his attention. An another aid which is used last two years and which tends to be basic in all vehicles is a camera which is placed in forward windshield of the vehicle. The camera has the following ability when sees some object like vehicles, animals etc and warns the driver with a sound warning. As near as it approaches the driver so louder sounds are playing. Apart from the sound warning certain systems take automatic completely the control of vehicle decreasing progressively his speed. Very interesting the above details which we see until now. Let’s see what we implemented in our interface (depending on the equipment which we had available). The system which we created we is based Internet Of things. This technology is consisted of sensors where each sensor plays its own role and all sensors together have the ability to collect and to share data and information from and to each other. In order to our system to function we used first of all sensors of thermometer and accelerometer, which was embedded on WaspmoteBoard together with WaspmoteGateway. We also used the famous board Arduino by using this along with a 3G/GPRS/GPSShield. Our application was created in order to manage the sensors and the communication systems that are available onboard the platform that were provided to us , and also to make the procedures of sending receiving storing and processing the transferring data in a way more efficient and user friendly . Key elements of our project are the language selection menu, the weather broadcast system, our database system, the system that manages the available GPS data, the managing systems that use a graphical presentation of our onboard sensors like the thermometer, our safety notification system that uses sound, graphical and hardware leds to trigger the awareness of the user and finally our data encryption system and our email platform.