# 第6組 智慧紅綠燈

## 組員列表

| 姓名 | 學號 | CV | Slide |
| ------ | --------- | -- | -- |
| ==簡丞志== | B10802221 | [link](https://drive.google.com/file/d/1gFtwhjB6YrEaPCxS7Jz8vAlzcbjgl1iH/view?usp=sharing) | [link](https://drive.google.com/file/d/1hIcW9LPcZjsXznQkgSEhrvt-iAlYemY9/view?usp=sharing) |
| 謝承遠 | B10802121 | [link](https://drive.google.com/file/d/1EFgeK9hyRLzk0FdSxxDD6pj-Ldw6ZPlK/view?usp=sharing) | [link]() |
| 吳佳翰 | B10802219 | [link](https://drive.google.com/file/d/1trBbPszhNhldzpwAu1D7kUIJ3wIawiIO/view?usp=sharing) | [link](https://docs.google.com/presentation/d/1BUYMkjNlNzjPJOQffZVZKwNMAOPrYqGg4t88aNUk9MA/edit?usp=sharing) |

:::danger
## 題目
<font size=4 color=red>**智慧紅綠燈**</font>
:::

## 前提
在現今各大城市中，壅塞的交通一直是極欲解決的問題，隨著產業的快速發展，智慧型交通運輸也逐漸興盛，其中交通號誌燈的控制是其重要的一環，路口的安全都是藉由紅綠燈來控制車子的流量，然而目前的紅綠燈都是固定時間式的，無法根據車流量來控制紅綠燈的時間。因此我們決定改善紅綠燈，達到浮動控制車流的目的，並且利用紅外線傳感器加上路口模型，來應付隨時變化的交通狀況。

## 系統架構圖(硬體設備與API)

## 設計概念(創新性)
台灣目前已經有路口在試驗浮動紅綠燈的設備，在南港及內湖的某些路段。

他們所使用的是擁有人工智慧的鏡頭，這些設備利用影像辨識來判別車輛的數量，再利用影像辨識控制紅綠燈的秒數，但其成本過於昂貴，因此我們希望能利用成本較低廉的紅外線傳感器，去達到判斷塞車及計算車流量等功能，並能做出和人工智慧鏡頭相同的事情。

除了塞車的問題外，在公共政策網路參與平台上有人提議在工務車上配置紅綠燈控制器，由此我們想到可以在工務車的電腦上設置一個頁面，用路人可以透過簡單的頁面監控道路資訊當工務車在執行任務便可開啟RFID的功能，而紅綠燈配合工務車的情形去做轉換的動作，提供給用路人簡潔又明瞭的使用環境是我們的初衷。

## ThingWorx功能簡介
我們團隊決定使用一個小型的路口模擬測試來達成以下的目的
+ 車流量
+ 利用出口處的紅外線傳感器，將其當成計數器，並將累積的車流量以及20秒內的車流量顯示出來，提供使用者去判斷當時的車流量，以決定是否繼續行駛在這個路段。
+ 壅塞程度
+ 利用入口及出口的兩個紅外線傳感器，將其當成計數器，並利用程式撰寫將入口的計數量-出口的計數量，當成車道的車輛數，並設定一個中間值，當車道的車輛數大於中間值時，則判斷為壅塞，便加長綠燈秒數，而車道的車輛數小於中間值時，則為不壅塞，紅綠燈則正常計數。
+ 加油站資訊
+ 利用政府所提供的資料庫，將其json檔載入表格中，呈現出包含區域、地址、營業時間等加油站資訊。
+ 停車場資訊
+ 利用政府所提供的資料庫，將其json檔載入表格中，呈現出包含名稱、地址、車輛數等停車場資訊。
+ 交通資訊
+ 利用政府所提供的資料庫，將其json檔載入表格中，呈現出包含交通管制的時間地段、特別的活動等即時道路資訊。

## 參加的比賽
- [**第二屆大手攜小手智慧創新應用競賽<font color="red"></font>**](https://iot2gather.ntust.edu.tw/)

## 分工


## 會議記錄
:::success
+ 會議時間：9/26
+ 參與人：簡丞志 謝承遠 吳佳翰
+ :bust_in_silhouette:主席：謝承遠
+ :writing_hand:紀錄：簡丞志

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__初步想法__：
+ <font color="#f00">**智慧紅綠燈系統**</font>
- 偵測車流量、行人之類的資料 浮動的控制紅綠燈的秒數，與遠端監控系統做連結。
- 在紅綠燈上面加裝測速照相機，達成用路人的安全，有30公里的緩衝區間。
- 缺少偵測功能。
- 改善及時偵測路況。
- 提問？
* 選紅綠燈，政府單位會有開放性資料嗎？
* <font color="#f00">**太陽能聯網路燈**</font>
* 讓有車通過的時候讓路燈發亮。
* 在路燈關閉的時候利用太陽能來發電。
* 透過物聯網的形式，可以得知路燈<font color="#F75000">**發電多少度**</font>、<font color="#F75000">**供電多少度**</font>、<font color="#F75000">**路燈開啟時間**</font>、<font color="#F75000">**關閉時間**</font>。
* 判斷路燈用電的巔峰時間，長期下來可以得知這個路段的**車子流動率**。
+ <font color="#f00">**智慧藥盒**</font>
* 目前暫不考慮，感覺很多人完成此專題
+ <font color="#f00">**火災處理系統**</font>
* 偵測火災、警鈴、灑水器、控制門窗的開關。
* 達成物聯網連結，透過物聯網得知消防設備的使用年限。
:::success
+ 會議時間：10/09
+ 參與人：簡丞志 謝承遠 吳佳翰
+ :bust_in_silhouette:主席：謝承遠
+ :writing_hand:紀錄：吳佳翰

:::
__確定主題__：
+ <font color="#f00">**智慧紅綠燈系統**</font>

* 因為影像辨識及超音波較難實現，經由討論希望透過紅外線傳感器，並製作一個路口的模型，來判斷車子是否經過，當經過時就將數量傳給計數器，以此來判斷車流量，並將資料傳到ThingWorx上呈現，藉此數據便能浮動的控制紅綠燈秒數，來達到車況改善的功能。
- 提問？
* 選紅綠燈，如何利用ThingWorx呈現資料?

:::success
+ 會議時間：10/11
+ 參與人：簡丞志 謝承遠 吳佳翰
+ :bust_in_silhouette:主席：謝承遠
+ :writing_hand:紀錄：吳佳翰

:::
__問題與討論__：
+ <font color="#f00">**智慧紅綠燈系統**</font>

提問？
如果遇到計數器停止，如何判斷是塞車還是無車流?

:::success
+ 會議時間：10/12
+ 參與人：簡丞志 謝承遠 吳佳翰
+ :bust_in_silhouette:主席：謝承遠
+ :writing_hand:紀錄：吳佳翰、簡丞志

:::
__問題與討論__：
+ <font color="#f00">**智慧紅綠燈系統**</font>

提問？
* 選紅綠燈，如何利用ThingWorx呈現資料?
A:顯示道路資訊
EX:<font color="#F75000">**車流量、限速、紅綠燈、剩餘秒數**</font>等等
* 其他的方法判斷是否塞車?
A:在一個區段的道路起點及終點，各設置一個紅外線傳感器，當車子經過時，計數器便加1。
在一個固定時間內，如果<font color="#F75000">**進入=出去**</font>，則車流量正常；而如果<font color="#F75000">**進入>出去**</font>，則車流量過多，則會是塞車的情形，這時增加綠燈的秒數，以達到浮動控制紅綠燈。

:::success
+ 會議時間：10/16
+ 參與人：簡丞志 謝承遠 吳佳翰
+ :bust_in_silhouette:主席：謝承遠
+ :writing_hand:紀錄：吳佳翰、簡丞志

:::
__問題與討論__：
+ <font color="#f00">**智慧紅綠燈系統**</font>

* 決定最後的判斷方法
* 在一個區段的主幹道前端及後端，各設置一個紅外線傳感器，當入口的紅外線傳感器偵測物體長時間停留時，代表道路阻塞，此時延長綠燈的秒數來舒緩壅塞情形。
* 出口的紅外線傳感器做為計算車流量的功能，並顯示在Thinspeak上

:::success
+ 會議時間：10/19
+ 參與人：簡丞志 謝承遠 吳佳翰
+ :bust_in_silhouette:主席：謝承遠
+ :writing_hand:紀錄：吳佳翰、簡丞志

:::
__問題__：
+ <font color="#f00">**智慧紅綠燈系統**</font>

* 撰寫程式遭遇困難
* 我們目前是利用<font color="#F75000">Arduino Mega 2560</font>去做一些I/O的控制，像是<font color="#F75000">紅外線傳感器</font>紅外線傳感器偵測塞車及車流量、<font color="#F75000">RFID感應模組</font>偵測公務車，<font color="#F75000">紅綠燈模組</font>以及等等。
* 在單獨撰寫不同的I/O程式並不會太過困難，但要整合所有的I/O在一起時，便經常出現無限迴圈或錯誤動作等情形。
* 因此我們利用空閒時間，上網搜索相關資料，以及回高中尋求老師的幫助，在經過一段時間的努力後，終於完成簡單的浮動控制紅綠燈系統。

:::success
+ 會議時間：11/6
+ 參與人：簡丞志 謝承遠 吳佳翰
+ :bust_in_silhouette:主席：謝承遠
+ :writing_hand:紀錄：吳佳翰、簡丞志

:::
__討論__：
+ <font color="#f00">**智慧紅綠燈系統**</font>

* 決定期中報告內容
+ 我們利用Animaker做出約一分鐘的短片，呈現關於智慧紅綠燈系統的整體概念。
目前對於Thingworx的資料呈現及傳輸尚未熟悉，因此報告上只呈現出最後希望的版面配置及項目。
+ Ex:硬體設備、應用範圍及對象、希望成果等等。

:::success
+ 會議時間：11/18
+ 參與人：簡丞志 謝承遠 吳佳翰
+ :bust_in_silhouette:主席：謝承遠
+ :writing_hand:紀錄：吳佳翰、簡丞志

:::
__討論__：
+ <font color="#f00">**智慧紅綠燈系統**</font>

* 比賽的呈現方式
+ 對於thingworx尚未熟悉，因此先透過thingspeak作為呈現的頁面，搭配上系統的變動去顯示一些資料。
+ Ex:累積車流量、每20秒車流量、壅塞程度等等。
* ThingSpeak頁面
我們在ThingSpeak頁面上增加道路的壅塞情形，總共分成四個部分

:::success
+ 會議時間：11/25
+ 參與人：簡丞志 謝承遠 吳佳翰
+ :bust_in_silhouette:主席：謝承遠
+ :writing_hand:紀錄：吳佳翰、簡丞志

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__討論__：
+ <font color="#f00">**智慧紅綠燈系統**</font>
+ 程式問題
+ 我們在整合程式的時候，遇到一個嚴重的問題，在整合救護車經過的時候，第一次塞車是可以被判斷到的，然而到後來再次模擬救護車時卻無法動作，並且要經過許久的時間才會再次執行，可是我們那時候還不確定造成這個的原因

:::success
+ 會議時間：12/20
+ 參與人：簡丞志 謝承遠 吳佳翰
+ :bust_in_silhouette:主席：吳佳翰
+ :writing_hand:紀錄：謝承遠

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__討論__：
+ <font color="#f00">**智慧紅綠燈系統**</font>
+ Thingworx與arduino連線問題
+ 不知道如何將arduino資料上傳至Thingworx，網路上也找不太到實作的資料，之後詢問過助教後，我們透過Thingspeak平台獲得json格式的資料，讓arduino先上傳資料至Thingspeak，再讓Thingworx讀取json格式的資料。

## 期中/期末投影片

+ [期中報告](https://drive.google.com/file/d/1WvtXKapusqjsI_qreiG-vQcQlPWvySg_/view?usp=sharing)
+ [期末報告](https://drive.google.com/file/d/1iTojshG0GjorQSasCiPDAjK1OpqsW7h_/view?usp=sharing)

## 成果影片
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