Cyberfysisk säkerhet för smart parkering och trafikkontroll: 6 steg

2025 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2025-01-23 15:10

Internet växer med miljarder enheter inklusive bilar, sensorer, datorer, servrar, kylskåp, mobila enheter och mycket mer i en oöverträffad takt. Detta introducerar flera risker och sårbarheter i infrastrukturen, driften och styrningen av smarta städer runt om i världen. Detta projekt kommer att ge en översikt över hur smarta övervakningskamerasystem kan användas för att optimera, övervaka och förbättra det övergripande beteendet för trafik och parkeringsplatser runt en smart stad.

Steg 1: Komponenter och material krävs

Projektet kräver följande lista över komponenter och material för att bygga det kompletta smarta trafik- och parkeringskontrollsystemet:

Grundläggande

1. Raspberry Pi 3B+ (1)

2. Raspberry Pi Zero W (1)

3. RasPi -kameramodul (2)

4. Korrogerad kartong

5. Xacto Knives

6. Kartonglim

7. Markörpennor

8. Färgad tejp

Ytterligare

1. Övervaka

2. Tangentbord

3. Mus

4. Strömadaptrar (5V, 2A)

Steg 2: Designa den fysiska infrastrukturen

Den smarta staden kräver en infrastruktur som är utformad och byggd i skala och lämpliga dimensioner. Följande avsnitt kan identifieras som de viktigaste delarna av infrastrukturen

1. Main Hardware Deck

Mål: Håller och döljer kraft- och bearbetningshårdvara som kablar, strömfördelningsremsor och adaptrar under stadens marknivå.

Mått: 48 "x 36"

Ytterligare: Kräver ett rektangulärt hål i ett av hörnen för att komma åt kablarna under marknivån.

2. Höghus

Mål: Fungerar som den primära plattformen för kameran som ska placeras på 3/4 höjd för en bra utsiktspunkt över parkeringsplatsen och vägarna kring byggnaden.

Mått: 24 "x 16" x 16"

Ytterligare: Kräver tre hål med 2 "x4" dimensioner på alla väggar i byggnaden för att hålla Raspberry Pi 3B+ placerad inuti byggnaden på cirka 3/4 höjd över stadens marknivå.

3. Bankbyggnad

Mål: Fungerar som en doldhet för Raspberry Pi Zero W och RasPi Cam som ser över ett bankföretag och entréerna till byggnaden

Mått: 16 "x20" x16"

Ytterligare: Skapa en skiljevägg inuti byggnaden för att separera serverrummet med det faktiska bankverksamhetsrummet som visas på bilderna.

Steg 3: Bygg Smart City

När dimensionerna för markhårdvarudäck, höghus och bankbyggnad har markerats på kartongarken är vi redo att bygga själva staden.

1. Lägg en hel kartong på botten av måtten 48 "x36" för att skapa plattformen för hela staden som ska byggas på

2. Skapa väggarna för det slipade hårdvarudäcket för att skapa ett slutet område med höjd 5 med hjälp av den andra pappbiten.

3. Använd ett andra kartongark av måtten 48 "x36" för att skapa taket på det markerade hårdvarudäcket och skapa ett 16 "x16" hål för höghuset på det.

4. Klipp ut väggarna och taket för både höghus och bankbyggnader från det tredje kartongarket för de dimensioner som anges i "Design the Physical Infrastructure" och som visas på bilderna.

5. Klipp ut de nödvändiga hålen på byggnadens väggar och tak som specificerats tidigare och som också syns på bilderna.

Steg 4: Maskinvaru- och programvaruintegration

Nu är det dags att konfigurera hallonpisarna, kamerorna och programvaran som är nödvändig för att starta smart city.

1. Anslut musen, tangentbordet och bildskärmen till Raspberry Pi 3B+ med USB- och HDMI -kablar och portar.

2. Slå på Raspberry Pi 3B+ med väggadaptern (5V, 2A)

3. Anslut MicroSD -kortet till Raspberry Pi och starta upp systemet och vänta tills Ubuntu Mate -skärmen visas på skärmen.

4. Öppna nu en terminal inuti Ubuntu Mate och navigera till FeatureCV -katalogen och kör "python locate.py"

5. Flera skärmar med bildetekteringsalgoritmen fungerar kommer att dyka upp. Det betyder att du har slutfört steget Hardware och Software Integration. Grattis!

Steg 5: Lär dig cyberfysisk säkerhet och lek

Hela källkoden för det smarta parkeringssystemet finns på Github -länken nedan: github.com/BhavyanshM/FeatureCV

Övervakningskameror är en av de mest använda sensorerna för att upptäcka brott runt om i världen. Det här steget guidar dig genom hur du konstruerar, testar och förstör ett visionbaserat säkerhetskamerasystem.

1. Starta Python -skriptet "locate.py" med kommandot "python locate.py" i ett terminalfönster.

2. Använd rullningslisterna i fönstret "Spårfält" för att få rätt HSV -värden för att isolera endast bilen som parkeras på parkeringen.

3. Spara dessa HSV -värden någonstans i en fil.

4. Använd nu en SSH -klient på en extern bärbar dator för att logga in på denna Raspberry Pi 3B+ via WiFi -nätverket och ändra några av värdena på distans för att se säkerhetssystemet krascha och inte upptäcka några bilar!

5. Känn dig fri att leka med Python -skripten och HSV Trackbar -värden för att upptäcka bilar med olika färger och funktioner.

Steg 6: Slutsats och video

Smart parkering och trafikkontrollsystem kan revolutionera möjligheten för alla organisationer att övervaka, säkra, optimera och förbättra den övergripande driften av en smart stad.

Titta på videon ovan för att säkerställa att systemen fungerar som förväntat och som visas i videon.