Ένα από τα προβλήματα που αντιμετωπίζει καθημερινά ο άνθρωπος, ειδικά στα αστικά κέντρα, είναι αυτό της εύρεσης θέσης στάθμευσης για το αυτοκίνητό του. Ενδεικτικό είναι ότι το 30% του όγκου της κυκλοφορίας αυτοκινήτων προ έρχεται από οδηγούς που βρίσκονται σε αναζήτηση μιας θέσης. Η πρόταση μιας αποτελεσματικής λύσης δε θα βελτίωνε μόνο το βιοτικό επίπεδο των ανθρώπων, παρέχοντάς τους ευκολία και άνεση στις δραστηριότητες που περιέχουν οδήγηση, αλλά θα ωφελούσε τις κοινωνίες οικονομικά και περιβαλλοντικά μακροπρόθεσμα. Τα έξυπνα κινητά τηλέφωνα αποτελούν ένα από τα μεγαλύτερα σύγχρονα τεχνολογικά επιτεύγματα, αφού συγκεντρώνουν πολλές δυνατότητες σε μία τόσο μικρή συσκευή, ενώ αποτελούν αναπόσπαστο κομμάτι της καθημερινότητας ενός ανθρώπου στη σύγχρονη κοινωνία. Αυτά τα δύο χαρακτηριστικά, ο ”πλούτος” δυνατοτήτων και η μαζικότητα της χρήσης, προσφέρουν αμέτρητες ευκαιρίες για την ανάπτυξη λύσεων σε προβλήματα, όπως αυτό της εύρεσης θέσης στάθμευσης. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, αναπτύχθηκε και παρουσιάζεται μια εφαρμογή για κινητά τηλέφωνα σε περιβάλλον Android, η οποία αποτελεί τον πυρήνα δύο προτεινόμενων υλοποιημένων συστημάτων, που ως στόχο έχουν να προσφέρουν μια έξυπνη και αποδοτική λύση στην εύρεση μιας θέσης στάθμευσης για τον οδηγό. Οι δύο αυτές προτάσεις αναγνωρίζουν τη δραστηριότητα του χρήστη της εφαρμογής και όταν ανιχνευθεί η δραστηριότητα του παρκαρίσματος ή της αναχώ ρησης από μια τέτοια θέση, ενεργοποιούνται οι κατάλληλοι μηχανισμοί, με στόχο η κοινότητα της εφαρμογής να γνωρίζει τη διαθεσιμότητα θέσεων σε έναν αστικό ιστό. Τέλος, η διαφορά των δύο συστημάτων έγκειται στον τρόπο αναγνώρισης της δραστηριότητας, αφού το ένα αξιοποιεί τις δυνατότητες της Google, ενώ το δεύτερο ενσωματώνει έναν αλγόριθμο που δημιουργήθηκε για τις ανάγκες της εργασίας. Η διπλωματική εργασία και οι προτεινόμενες υλοποιήσεις που περιέχονται σε αυτή έχουν ερευνητικό χαρακτήρα, ωστόσο θέτουν τα θεμέλια εύρεσης και ανάπτυξης μιας πράγματι αποτελεσματικής λύσης στο συγκεκριμένο πρόβλημα, η οποία θα είχε ιδιαίτερα θετικό αντίκτυπο στη σημερινή κοινωνία.
Εντοπισμός θέσης επισημασμένου αντικειμένου σε εσωτερικό χώρο με χρήση πολλαπ...
Eύρεση θέσης στάθμευσης και κατηγοριοποίηση ανθρώπινης δραστηριότητας με χρήση δεδομένων αισθητήρων κινητού τηλεφώνου
1. | Eύρεση θέσης στάθμευσης και κατηγοριοποίηση
ανθρώπινης δραστηριότητας με χρήση δεδομένων
αισθητήρων κινητού τηλεφώνου |
Διπλωματική Εργασία
Εκπόνηση:
Καραμεσίνης Αντώνιος-Ραφαήλ
ΑΕΜ 8430
Επίβλεψη:
Καθηγητής Ανδρέας Λ. Συμεωνίδης
Μεταδιδακτορικός ερευνητής Εμμανουήλ Τσαρδούλιας
Υποψήφιος διδάκτορας Θωμάς Καρανικιώτης
2. Δομή παρουσίασης
❏ Εισαγωγή
❏ Σκοπός της διπλωματικής εργασίας
❏ Γνώσεις που αποκτήθηκαν
❏ Μεθοδολογία
❏ Αποτελέσματα
❏ Συμπεράσματα
❏ Μελλοντική εργασία
Μάρτιος 2022 2
Eύρεση θέσης στάθμευσης και κατηγοριοποίηση ανθρώπινης
δραστηριότητας με χρήση δεδομένων αισθητήρων κινητού τηλεφώνου
3. Εισαγωγή
Μάρτιος 2022
Eύρεση θέσης στάθμευσης και κατηγοριοποίηση ανθρώπινης
δραστηριότητας με χρήση δεδομένων αισθητήρων κινητού τηλεφώνου 3
4. Περιγραφή του προβλήματος
Πρόβλημα εύρεσης θέσης στάθμευσης στα αστικά κέντρα:
Οικονομικές, περιβαλλοντικές και ψυχολογικές συνέπειες
30% της κυκλοφορίας αποτελείται από οδηγούς σε αναζήτηση θέσης
Μέσος χρόνος αναζήτησης τα 8 λεπτά
Προκύπτει η ανάγκη εύρεσης λύσης του καθημερινού αυτού προβλήματος
Μάρτιος 2022
Eύρεση θέσης στάθμευσης και κατηγοριοποίηση ανθρώπινης
δραστηριότητας με χρήση δεδομένων αισθητήρων κινητού τηλεφώνου 4
5. Σκοπός της διπλωματικής εργασίας
Μάρτιος 2022
Eύρεση θέσης στάθμευσης και κατηγοριοποίηση ανθρώπινης
δραστηριότητας με χρήση δεδομένων αισθητήρων κινητού τηλεφώνου 5
6. Σκοπός της διπλωματικής εργασίας
Η πρόταση και η υλοποίηση ενός συστήματος, το οποίο:
Θα προσφέρει λύση στο πρόβλημα της στάθμευσης στις πόλεις
Δυνατότητα της ευρείας χρήσης του μέσω των «έξυπνων» κινητών
τηλεφώνων
Μάρτιος 2022
Eύρεση θέσης στάθμευσης και κατηγοριοποίηση ανθρώπινης
δραστηριότητας με χρήση δεδομένων αισθητήρων κινητού τηλεφώνου 6
7. Σύγκριση με ανταγωνισμό
Λύσεις που βασίζονται στην εγκατάσταση υποδομών
On-street parking / Off-street parking
Crowdsourcing / Crowdsensing
Επιλογή αισθητήρων
Μάρτιος 2022
Eύρεση θέσης στάθμευσης και κατηγοριοποίηση ανθρώπινης
δραστηριότητας με χρήση δεδομένων αισθητήρων κινητού τηλεφώνου 7
8. Γνώσεις που αποκτήθηκαν
Μάρτιος 2022
Eύρεση θέσης στάθμευσης και κατηγοριοποίηση ανθρώπινης
δραστηριότητας με χρήση δεδομένων αισθητήρων κινητού τηλεφώνου 8
9. Γνώσεις που αποκτήθηκαν
Android app development: Android studio, Kotlin, Java
Machine learning models development: Python libraries
Web development: Flask API server
Μάρτιος 2022
Eύρεση θέσης στάθμευσης και κατηγοριοποίηση ανθρώπινης
δραστηριότητας με χρήση δεδομένων αισθητήρων κινητού τηλεφώνου 9
11. Μεθοδολογία
Υλοποιήθηκαν δύο προτεινόμενα συστήματα:
Το πρώτο σύστημα με τη χρήση του Activity Recognition API
To δεύτερο σύστημα με τη δημιουργία μοντέλου ταξινόμησης της
δραστηριότητας του χρήστη και η «φιλοξενία» του σε online server
Μάρτιος 2022
Eύρεση θέσης στάθμευσης και κατηγοριοποίηση ανθρώπινης
δραστηριότητας με χρήση δεδομένων αισθητήρων κινητού τηλεφώνου 11
12. Σύστημα με Activity Recognition API
Μάρτιος 2022
Eύρεση θέσης στάθμευσης και κατηγοριοποίηση ανθρώπινης
δραστηριότητας με χρήση δεδομένων αισθητήρων κινητού τηλεφώνου 12
13. Σύστημα με Activity Recognition API
Μάρτιος 2022
Eύρεση θέσης στάθμευσης και κατηγοριοποίηση ανθρώπινης
δραστηριότητας με χρήση δεδομένων αισθητήρων κινητού τηλεφώνου 13
Activity Transition
API
Location
Provider
Realtime Database
Parking Slots
Authentication
14. Σύστημα με χρήση αλγορίθμων μηχανικής μάθησης
και Flask Server
Μάρτιος 2022
Eύρεση θέσης στάθμευσης και κατηγοριοποίηση ανθρώπινης
δραστηριότητας με χρήση δεδομένων αισθητήρων κινητού τηλεφώνου 14
15. Αρχιτεκτονική Συστήματος
15
Driving, walking, still
samples
Accelerometer
Gyroscope
Magnetometer
Features: statistical
values
Sliding window
Feature selection
k-Nearest Neighbors
Decision Tree
Support Vector Machine
Naïve Bayes
Random Forest
Serialize model
API endpoint
JSON POST, GET methods
Data collection Feature Engineering ML models Flask API
Heroku
16. Σενάριο χρήσης
Μάρτιος 2022
Eύρεση θέσης στάθμευσης και κατηγοριοποίηση ανθρώπινης
δραστηριότητας με χρήση δεδομένων αισθητήρων κινητού τηλεφώνου 16
17. Οθόνες χρήσης
Μάρτιος 2022
Eύρεση θέσης στάθμευσης και κατηγοριοποίηση ανθρώπινης
δραστηριότητας με χρήση δεδομένων αισθητήρων κινητού τηλεφώνου 17
18. Οθόνες χρήσης
Μάρτιος 2022
Eύρεση θέσης στάθμευσης και κατηγοριοποίηση ανθρώπινης
δραστηριότητας με χρήση δεδομένων αισθητήρων κινητού τηλεφώνου 18
19. Οθόνες χρήσης
Μάρτιος 2022
Eύρεση θέσης στάθμευσης και κατηγοριοποίηση ανθρώπινης
δραστηριότητας με χρήση δεδομένων αισθητήρων κινητού τηλεφώνου 19
21. Μάρτιος 2022
Eύρεση θέσης στάθμευσης και κατηγοριοποίηση ανθρώπινης
δραστηριότητας με χρήση δεδομένων αισθητήρων κινητού τηλεφώνου 21
22. Αποτελέσματα
Πραγματοποιήθηκαν 80 περιπτώσεις στάθμευσης και εκκίνησης
οδήγησης και παρατηρήθηκαν:
Ικανοποιητικοί χρόνοι απόκρισης (<10 sec) και ακρίβεια τοποθεσίας
(5-6 meters)
1η υλοποίηση πιο αποδοτική από την 2η
Ανεξαρτησία αποτελέσματος από τη θέση του κινητού στο αμάξι
Μάρτιος 2022
Eύρεση θέσης στάθμευσης και κατηγοριοποίηση ανθρώπινης
δραστηριότητας με χρήση δεδομένων αισθητήρων κινητού τηλεφώνου 22
24. Συμπεράσματα
Πρόβλημα συμμετοχής κόσμου σε τέτοιου είδους εφαρμογές
crowdsourcing/crowdsensing
Διαφορά σκοπού των δύο υλοποιήσεων
Η πρόκληση της μετάβασης σε εμπορική λύση
Μάρτιος 2022
Eύρεση θέσης στάθμευσης και κατηγοριοποίηση ανθρώπινης
δραστηριότητας με χρήση δεδομένων αισθητήρων κινητού τηλεφώνου 24
25. Μελλοντική εργασία
Μάρτιος 2022
Eύρεση θέσης στάθμευσης και κατηγοριοποίηση ανθρώπινης
δραστηριότητας με χρήση δεδομένων αισθητήρων κινητού τηλεφώνου 25
26. Μελλοντική εργασία
Θέμα ιδιωτικότητας δεδομένων χρήστη
Επιμέλεια UI/UX
Interaction μεταξύ των θέσεων των pins
Data collection και testing από πολλαπλούς χρήστες
Hekoru delay
Μάρτιος 2022
Eύρεση θέσης στάθμευσης και κατηγοριοποίηση ανθρώπινης
δραστηριότητας με χρήση δεδομένων αισθητήρων κινητού τηλεφώνου 26