Le stationnement intelligent pour les municipalités, les aéroports et autres zones de circulation intense

Auteurs: Yu, Directeur du marketing produit, Dust Networks Product Group, Linear Technology Corporation

RÉSUME

La solution de réseau maillé sans fil Dust Networks de Linear Technology permet à Streetline Networks de recueillir en temps réel les informations concernant l’état (occupé, vide ou avec période de stationnement autorisé dépassée) des places de parking municipal payantes, et d’utiliser les données pour réduire les embouteillages. Même dans l’environnement hostile et imprévisible d’une rue de ville, les nœuds de capteurs à consommation ultra faible Dust Networks sont capables de fonctionner pendant des années sans entretien.

PROBLÈME

Streetline avait besoin d’une solution de réseau sans fil, suffisamment robuste pour pouvoir fonctionner dans les conditions hostiles et toujours changeantes de la rue, qui soit potentiellement étendue et dense, et capable de fonctionner pendant des années sans que les piles aient besoin d’être changées.

SOLUTION

Les produits SmartMesh de Dust Networks, avec leurs nœuds 802.15.4 à ultra basse consommation et leur gestion de réseau avancée, permettent de créer des réseaux maillés intelligents, auto-organisés et à autorétablissement, capables de fonctionner pendant des années avec deux piles AA. SmartMesh se présente comme le réseau maillé sans fil robuste et fiable dont Streetline a besoin.

LE PROBLÈME

Le pourcentage de trafic urbain résultant des automobilistes à la recherche d’une place de parking a été estimé à 30 pour cent. Dans le cadre d’une étude mesurant le trafic dans un petit quartier de Los Angeles, les chercheurs ont trouvé que les chauffeurs roulaient sur plus de 1,5 million de kilomètres, en produisant 730 tonnes de dioxyde de carbone et en consommant 178 000 litres d’essence, pour trouver une place de parking.

Les frustrations causées par la perte de temps, les embouteillages, la violence au volant et la pollution sont encore aggravées par la difficulté et l’incertitude de pouvoir trouver une place de parking libre. Assurer le respect du règlement des parkings
municipaux est aussi une activité inefficace qui monopolise inutilement une forte main d’œuvre, retrouver les contrevenants étant équivalent, comme on dit, à chercher une aiguille dans une botte de foin.

La solution est, bien sûr, de recueillir des données pour chaque place de parking en temps réel, mais ce n’est pas simple. Il est hors de question d’installer des câbles pour raccorder chaque place de parking aux réseaux électrique et de communications, et tout ce qui nécessite un remplacement fréquent des piles est proscrit. C’est pourquoi la solution doit être sans fil et doit pouvoir fonctionner avec les mêmes piles pendant des années. De plus, les rues des villes ne sont pas tendres pour les transmissions radio sans fil. Les voitures, les camionnettes, les camions et les bus constituent des barrières continues et changeantes, qui dévient, reflètent et atténuent le signal radio. La solution doit donc se présenter comme hautement résiliente et fiable. Enfin, elle doit être facile à déployer, facile à agrandir et simple à configurer, sans nécessiter de techniciens spécialisés.

Figure 1 Les défis des applications de surveillance des rues : les capteurs situés au niveau du sol doivent fonctionner en toute fiabilité malgré la présence de véhicules garés au-dessus, tout en ayant une durée de vie de piles de plusieurs années

Figure 1 Les défis des applications de surveillance des rues : les capteurs situés au niveau du sol doivent fonctionner en toute fiabilité malgré la présence de véhicules garés au-dessus, tout en ayant une durée de vie de piles de plusieurs années

LA SOLUTION

Streetline Networks a choisi le réseau maillé sans fil SmartMesh™ de Dust Networks® pour sa fiabilité des données >99,999%, sa longue durée de vie de piles et sa simplicité d’utilisation. Leur système de communication est constitué de nœuds sans fil et de gestionnaires de réseau Dust Networks, qui communiquent avec une couche de liaison de données par la technologie à saut de canal à synchronisation temporelle (TSCH), inventée par Dust Networks.

Figure 2 Les réseaux maillés sans fil SmartMesh : comportent des nœuds sans fil et un gestionnaire de réseau et assurent une fiabilité des données >99.999% et une durée de vie des piles de plusieurs années

Figure 2 Les réseaux maillés sans fil SmartMesh : comportent des nœuds sans fil et un gestionnaire de réseau et assurent une fiabilité des données >99.999% et une durée de vie des piles de plusieurs années

Dans un réseau TSCH, tous les nœuds du réseau sont synchronisés à quelques microsecondes près. La communication dans le réseau est organisée en créneaux temporels, qui permettent aux dispositifs SmartMesh de se mettre en veille, à ultra-basse consommation, entre deux communications planifiées. Les nœuds sans fil sont actifs uniquement pendant les créneaux temporels dans lesquels il a été planifié qu’ils transmettent ou reçoivent, ce qui résulte en un rapport cyclique généralement
<1%. Avec un rapport cyclique aussi bas, les nœuds de réseau SmartMesh, y compris les nœuds de routage, fonctionnent pendant des années avec deux piles AA.

Le gestionnaire de réseau intelligent SmartMesh attribue automatiquement les canaux RF aux créneaux temporels, permettant des sauts de canal sur chaque paire d’émetteur-récepteur pour assurer la diversité de fréquences. De plus, chaque dispositif a accès à des chemins redondants pour pallier aux interruptions de communications dues aux interférences, aux obstacles physiques ou au fading multi chemins. Si la transmission d’un paquet échoue sur un chemin, la retransmission suivante peut essayer automatiquement sur un chemin différent et sur un canal RF différent. Cette combinaison de diversité des chemins et de fréquence est critique pour la fiabilité des communications, surtout dans le cas de nœuds de détection situés au niveau du sol.

Figure 3 Diversités de chemins et de fréquences : Si la communication échoue le long de la flèche 'verte', le nœud D essaie une nouvelle fois le long de la flèche 'violette', sur un autre canal.

Figure 3 Diversités de chemins et de fréquences : Si la communication échoue le long de la flèche ‘verte’, le nœud D essaie une nouvelle fois le long de la flèche ‘violette’, sur un autre canal.

Pour assurer un fonctionnement constant, un réseau SmartMesh réalise régulièrement des inspections automatiques de sites, pour recueillir des statistiques sur les performances de chaque nœud du réseau. Le gestionnaire de réseau utilise ces informations pour optimiser en permanence les chemins dans le réseau. Au fur et à mesure des changements dans l’environnement affectant les communications RF, les chemins maillés vont automatiquement s’adapter pour résoudre les problèmes de communications avant leur apparition. Le réseau est auto-organisé : il produit les nœuds dont il a besoin et ne nécessite pas l’intervention de techniciens spécialisés. Toutes les configurations et toute la gestion du réseau peuvent être réalisées à distance à l’aide du gestionnaire de réseau.

La solution de stationnement intelligent Smart Parking de Streetline intègre les produits SmartMesh de Dust Networks dans leurs capteurs montés en surface et dans leurs capteurs enchâssés ; ceux-ci contiennent un ensemble de composants de détection et logiques pour gérer la collecte de données à chaque place de parking. La résilience prouvée des transmissions RF de SmartMesh permet à Streetline de transmettre, en toute fiabilité, des données recueillies au niveau de la rue, en temps réel, à leur suite d’applications de gestion de stationnement basée sur le web. Ces applications peuvent montrer aux automobilistes où se trouvent les places de parking libres, leur envoyer un texto quand ils sont arrivés en fin de période de stationnement, et même indiquer l’emplacement des places de parking occupées arrivées en fin de période de stationnement pour verbaliser.

LES RÉSULTATS

Un nombre croissant de villes, y compris New York, Los Angeles, Culver City (Californie), Fort Worth, Ashville (Caroline du Nord), the Washington (D.C.) Metropolitan Transit Authority (l’entreprise de transports publics de Washington (D.C.)), et the New Brunswick Parking Authority (l’entreprise de stationnement public de New Brunswick) ont installé les systèmes de réseau Streetline Networks Systems.

“En tant que plaque tournante majeure pour les transports vers les villes des états du New Jersey, de New York et de Pennsylvanie, nous recherchons en permanence des moyens de faciliter la vie des visiteurs, de ceux qui se rendent ou reviennent du travail et des riverains, tout en minimisant notre bilan carbone, déclare Mitchell Karon, directeur général de NBPA. Avec la plateforme de stationnement intelligent Streetline, nous atteignons ces deux objectifs et au-delà.”

Ensemble, Dust Networks et Streetline Networks réduisent les embouteillages, ce qui diminue la pollution des villes et rend les citoyens plus heureux, et améliore l’efficacité des précieuses ressources des municipalités.

POURQUOI CHOISIR DUST NETWORKS ?

Dust Networks est le premier fournisseur de réseau de capteurs sans fil, et propose une technologie maillée intelligente là où une consommation ultra-basse compte. Dust Networks définit le moyen de connecter des dispositifs intelligents. Dust Networks utilise une technologie de réseau maillé sans fil compatible avec les normes, et conçoit des puces, des modules et des gestionnaires qui permettent de créer des réseaux avec une fiabilité des données >99,999% et des nœuds avec une durée de vie de piles supérieure à 10 ans. Dust Networks est un groupe de produits de Linear Technology Corporation.

A PROPOS DE STREETLINE NETWORKS

La mission de Streetline est de faire des villes intelligentes une réalité grâce à l’utilisation d’applications web et mobiles basées sur l’utilisation de capteurs. La technologie pionnière de Streetline, le premier fournisseur de solutions de stationnement intelligent pour les villes, les aéroports, les universités, les garages privés et le grand public, connecte les citoyens et leur envoie des informations essentielles pour améliorer leur qualité de vie et de travail, tout en rendant les villes plus efficaces et en minimisant leur impact sur l’environnement.

Streetline est une société à responsabilité limitée dont le siège social est basé à San Francisco, en Californie, avec des déploiements de stationnement intelligent en Californie, dans le Maryland, l’état de New York, au Texas, dans l’Utah et à Washington D.C. La société a été récemment nommée une des 10 sociétés les plus innovantes dans le domaine des transports par Fast Company, et entrepreneur de l’année au niveau mondial par IBM.

Source: zellercom.com