Int ern at i onal  Journ al of Ele ctrical  an d  Co mput er  En gin eeri ng   (IJ E C E)   Vo l.   10 ,  No.   3 ,  June   2020 ,  pp. 3 108 ~ 3115   IS S N: 20 88 - 8708 ,  DOI: 10 .11 591/ ijece . v10 i 3 . pp3108 - 31 15          3108       Journ al h om e page :  http: // ij ece.i aesc o re.c om/i nd ex .ph p/IJ ECE   Design  an d  i mplem ent WSN/ IOT  sma rt  pa rk ing   man ag eme nt  sys tem  us ing  micr ocon troll er       A.   E .   H amz a 1 ,  H .  H .   Qasi m 2 , S .  A .   Alw as h 3 , M .  M .   F adh el 4 , L .   A ud ah 5 , H .  H .   Ibr ah i m 6 ,    O .  S .   H ame d 7 ,  H. A.  S aeed 8 ,   A.  I . Hussei n 9 ,  M .  I .   H amz a 10   1 ,2,5,6,8 W ire le ss   a nd  Radi o   Scie n c e  Cen tre (WA RAS ),   Facul t y   of Electrical a nd   E l ec tron ic   Engi n eering,     Univer siti   Tun H uss ei n  Onn ,   M al a y si a   1,4,7,9 Depa rtment   of  Engi n ee rin g  a nd  Buil t   Env iron m ent ,   Univer si ti  Keba ngsaa n   Mal a y si a ,   Mal a y s ia     3 Depa rtment of  Com pute r  Engi n ee ring   T ec hnolo g y ,   Alnisour   Uni ver sit y   Co ll eg e ,   Ira q   10 Depa rtment   of C om pute r  Engi n ee ring ,   Univ ersity   of  Basr ah ,   Ira q       Art ic le  In f o     ABSTR A CT    Art ic le  history:   Re cei ved   Sep  6 , 2 019   Re vised   N ov 9 ,   20 19   Accepte d  Ja n 8 , 20 20     W it h  the   dra m a ti c  expa nsion  o f  new  net works   suc h  as  W ire l ess  Sensor  Network  (W SN)  and  Inte rne t - of - Thi ngs  (IoT ) ,   tre m endous  opportuni ties  have   be en  eme rge d  to  in cor po rat e  such   t e chn ologi es  for  v aluable   ta sks .   One  of  the se  tas ks  is  the   s m art   ca r  par king  w her e  there  is  an   impera ti v e   demand  to  m ana ge  the   p ark ing  i n  var ious  fac i li t i es,   which   m a y   h el p  drive rs   to  save   their  tim e.   Sever al   r ese arc h   studie s   ha ve  addr essed  th i s  ta sk  using   wide  ran ge  of  ap proa che s.  How e ver ,   th e  ene rg y   c onsum pti on  is  st il l  a  seriou s   conc ern .   Thi s  p ape r  proposes  a   sm art   ca r  par k ing  b ase d  on  cloud - base d   appr oac h  al ong  with  var i ety   of  s ensors.   Pass ive   I nfra red   Sensors   (PIRs )  have   bee n  used  to  sen se  the   object  m ot ion.   W hil e Li ght   Depe ndent   R esi stor  (LDR)  sensors   have   been  uti lized  to  sen se  the   li gh t  of  th e  par king  a la rm   and  displ a y   infor m at ion  reg a rding  the   o cc upi ed  and  non - oc c upie d  par k ing  lo ts.  Finall y ,   m ult i - m ic ro  con trol ler  of  Arduino  have   bee n  e xploi te d  in  ord e r  to  tra nsm it   the   informati on   collecte d   to  t he  serve r .   Fin a lly ,   a   prototy p e  Android   appl i ca t ion  has  bee n  dev el oped   in  orde r  t o  re ce iv e   the   inf o r m at ion  from     the   serve r.   R esult s  of  sim ula ti on  show ed  the   eff ic a c y   of  th e  proposed   m et hod.   Ke yw or d s :   Ardu i no  m ic ro  contr oller   In te r net  of thin gs   Ligh t  de pend e nt r esi st or   Sm art car p ar ki ng   W i reless se nso r netw ork   Copyright   ©   202 0   In stit ut e  o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .    Al l   rights re serv ed .   Corres pond in g  Aut h or :   A.   E .   Ham za,    W i reless a nd R adio Sci ence  Centre  ( WA R A S) ,   Faculty  of Elec tric al  an d El ect ronic E ng i neeri ng ,   U ni ver sit i T un  Hu s sei n O nn,     Ba tu Pa hat, J ohor,  Mal ay sia .   E m a il : eng .abd ulwa hh a b.1 991@gm ai l.co m       1.   INTROD U CTION   The  m agn ific e nt  e xp a ns io n  on  netw orks   no wad ay s   ha s  le d  to  t he  em erg e nce  of  new  to polo g ie s  s uc h  as  W irel ess  Se ns or  Net w o r k  ( WSN)  an d  I nt ern et - of - T hing s  (IoT)   [ 1,   2] .  Su c h  net wor ks  hav e  bee n  pr opo se d  as  a  respo ns e  to  the   spe ct a cular  e voluti on  on  sm art  dev i ces  su c h  as  ph on e s,  ca rs,  ca m eras  an d  othe rs  [3] .  Since  t hese  de vices  hav e   the   acce ssibil it y  to  the  i nter net  th us ,   the  netw or ks   ha ve  been  e xam ined  in  te r m s  of   ta kin g  the  a dvantage  of  thes e  de vices  to  a ccom plish  sp e ci fic  ta sk s  [4 - 6] .  T his  has  l ed  to  pro pose   sm art     hous es   w he re  nu m erous  dev i ces  inside   a  ho us e  ca n  be  i nc orp or at ed   to  m anag e   an d  sec ur e   the  hous e   [7,  8] .  Su c h  a pp li cat ion  can   be  ap pl ie d  to  var i ou s   facil it ie s  su ch   as  hos pital ,  s hoppin g  m al ls   an d  oth er s.  O ne  of    the  fiel ds   that  needs  to  be  i nvest igate d  i n  te rm s  of   W S N  and   IoT  is  the   parkin g  area s   locat ed  in  num ero us  facil it ie s  [9 - 13] .  This  is  du e   to  the  chall eng i ng   ta s k  of  m anag ing   oc cup ie d  an d  non - occupied  pa rk i ng     lots  w here  dr i ver  can   w ast e  long   tim e  for   fin ding  an   av ai la ble  parki ng  es pecial ly   duri ng  the   co ngest io n    tim es   [14 - 1 8] .    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N: 20 88 - 8708       Desig n a nd im pleme nt W SN/I OT  s m ar t  pa rk ing   m a na gem e nt system  usi ng … ( A. E.   H am z a )   3109   Seve ral  resear ch  stud ie s  ha ve   add re ssed  th e  do m ai n  of   sm art  car  par ki ng   f or  exam ple,  Sw at ha  an d   Pooj a  [19]   pro po s ed  a  sm art  car  pa rk i ng   s yst e m   us ing   Bl uetoo t h - base d  transm iss ion   and   Glob al   P osi ti on  Syst e m   (G PS).   The  pro pose d  m et ho d  util iz ed  the  G PS  to   send   th e  inf orm at ion   reg a rd i ng   non - occ upie d  or   avail able  park ing   t o  th e  use r.   Using  t he   Bl ueto oth   t ra ns m i ss ion   via   any  sm artphon e ,  the   syst e m   ca n   accuratel y assi gn the  nea rest  parkin g.   Ni  et   al .   [ 20 ]   pro po se d  a  pr i vacy - pr ese rv i ng  sm art  parking   syst em .  The  auth ors  ha ve   ad dr esse d    th e  pr ob le m   of   vi olati ng  pri vate  in form at i on  of  t he  us er   or  dri ve r  w he n  he \ sh e   sub m it s  per sonal   qu e ries  seekin g  for  a va il able  parkin g .  F or   t his  pu rpose,   t he  a uthor s  ha ve  pr ese nt ed  a n  ef fici ent  and  secu re d  re trie val   of   i nfor m at ion  for  t he  dr iv er   us in g  Bl oo m   f il te rs.   Re he na   et   al .   [ 21 ]   ha ve  e xam ined  the  prob le m   of  sm art   parkin g  syst em   as  an  optim iz a ti on   issue  wh e r e  the  aim   is   to  fin d  the  opti m al   so luti on   t hat  can  m ee t  the  us er' s  desires .  F or  th is  pur pose,  t he   aut hors  ha ve  pr ese nted   a  m ulti - crit eria  a lg or it hm   that  in pu t   the  query  of  use r   and   fin d  an  appr opriat e  pa rk i ng   place  base d  on  pre ferred   locat io n,   pri ce  an d  sp ace  by  th e  us er.   So m ani  et  al.   [ 22 ] , have  propose d  a s m art c ar p ar king syst e m  b ased on  a cloud - base d  ap proac h.   The pr o po s e d  syst e m   utilized  the  cl oud - com pu ti ng  e nv i ron m ent  in  order   t o  colle ct   inf orm at ion   about  pa rk i ng   l ot  in  spe ci fic   area.  T hen,  the   inf or m at ion   w il l  be  sent  into   Ultra  Hi gh   Fre qu e ncy  ( U HF)  sens ors.  Fi na ll y,  the  inform at ion  will  b e  passe d i nto   us er' s sm a rtp hone.   As dep ic te d f orm  the lit eratur e, one ca n  noti ce that  ther e a r e w id e  ra ng e  of chall en ges  t ha t  m igh t st ill   face p r opos i ng  an  e ff ic ie nt  an d  sm art  car p ar king  syst em s.  On e   of  t hese  c halle ng e s  is  t he   ene rg y  c ons um pt ion  for  the  sens ors   instal le d  in  s pecific  parkin g  lot.  Ma i ntainin g  these   se nsors   f or  prol ongi ng  their  li f e tim e  i s    an  im per at ive  dem and .  He nc e,  this  pa per   pro poses  an  e ff i ci ent  sm art  car   parkin g  us i ng   Moti on   Se nso r  an d  Ligh t  De pend ent  Re sist ors  (LD Rs ).   Finall y,  a  prot otype   has  bee n  im plem ented  in  order  to  i ncor porate  Ardu i no m ic ro  contr oller se nsors  alo ng w it h  sm art ph on e  app.       2.   RESEA R CH MET HO D   The  m et ho dolog y  of   this  pa per   ca n  be  de pi ct ed  in  Fig ur e   1  w her e  t he  pro posed  sm art  car  pa rk i ng   syst e m   is  com po s ed   of  m ultip le   com pone nts  inclu ding  t he   cl oud - base d  I oT  reposit ory ,   wh ic h  m eant  to  st or e   the infor m at ion  r e gardin g  o c cup ie d  an d  no n - occ upie d  pa r ki ng , as wel l as,  a u ser - f rien dly app li cat ion  i nst al le d   on the  us e r’ s  s m artphon e  to g et  su c h  in form at ion .         I N T E R N E T S m a r t   p a r k i n g   m a n a g e m e n t   sy st e m S e v e r D a t a b a s e     Figure  1 .  Archi te ct ur e  of  t he p rop os ed  syst em       The  cent rali zed  ser ver ,   w hich  m anag es  to  store  entire  s m art  par ki ng   s yst e m s  inform at ion   su c h  a s   nu m ber   of  slot s,  a vaila bil it y  of  ve hicle s  et c .  a nd   this  i nfo rm ation ,   will   be  acce s sed   th rou gh  so m e  secur e d  gateways  thr ough  net work.  This  sm art  pa rk i ng   syst em ,   wh ic h  c onsist s  o f  seve ral  co m po nen ts  a nd   their   functi onal it y i nclud es:     Ce ntrali zed se r ver : m ai ntains  inf or m at ion  abou t  pa rk i ng spac es prese nt in t he  pa r king.      Ardu i no: t he  m ic ro c on tr oller  t hat   use d t o  im ple m ent o ur  parkin g  syst em  an d  it  is att ache d sens or s .      Androi d  A pp:  us er  can  con ne ct  w it h  the  sm a rt p a rk i ng syst e m  w it h  their  s m art p ho nes.     2.1 .     Arc hitect ure co mp on en ts  desc ri pt io n   The  a rch it ect ure  c on ta ins   th r ee  m a in  com po ne nts  wh ic h  can  be  dep ic te d  in   Table  1  wh e re  t hese   com po ne nts are  b ei ng e xpla in ed.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  10 , No .  3 ,  J une  2020  :    3 1 0 8   -   3 1 1 5   3110   Table  1 .   C om po ne nts  desc ript ion   Co m p o n en ts    Descripti o n   Pack in g  I OT      It   i s  co m p o sed   b y   1   Ardu in o   Mega  co n n ected  to   a  NRF2 4 L01   Mod u le  to   rece iv e  d ata  f ro m   eth er   p acki n g   p art  an d   Cytr o n   W if i  Sh iel d   wh ich   is  u sed   t o   sen d   d ata  to   clo u d .  An d   3   Ardu in o   Nan o   co n n ected to  NRF2 4 L01  M o d u le to trans m it data  to Ar d u in o  M eg a   An d roid  App     T h e  ap p   will   sh o w  all  th e   p arkin g   sp o t  an d   d ed u ct  th e  e m p t y   an d   f u ll  p arkin g     u sin g   An y   p h o n e  th at  h av e And roid  OS    Server   An   HTT P  serv er ,   co m m o n ly   n a m e d   web   serv er,   is  d ef i n e  as   an   in f o r m atio n   tech n o lo g y   th at   p rocess es  requ ests   v ia  th e  H TT P   n etwo rk  p roto co l  u sed   to   sp read  an d   sh are  in f o r m at io n   o n     th e  W o rld  W id e  W eb .  This   serv er  will  b e  resp o n sib l e  f o r  readin g   th e  HTT P  requ ests   sen t  b y   th e  alert  n o tif icatio n  the m  and  sen d  br o ad cast  m ess ag e  to u ser.       2.2 .     A ndr oid   stu di o   Androi d  Stu di o  is  the   offi ci al   In te grat e d  Dev el op m ent  En vir onm e nt  f or  G oogl e' s  An dr oid   app li cat io n  ad van cem ent.  Ma nufactu red  in   li gh t  of  Jet Brai ns '   In te ll iJ  ID E A  pro gr a m m ing   and   de signe d  par ti cula rly  f or  And ro i d de velop m ent Sm art p ar king syst em  u se r  this  IDE  f or the c reati on  of this m ob il e  App.     2.3 .     Bl ock di agra m   The  f ollo wing   figures  il lustr at es  the  dif fere nt  com po ne nt s  in  the  pr oj ec t.  it ’s  con sist   of   four   pa rts,   the  m ai n  par t  is  com po sed  of   Ar dui no   Me ga   m ic ro - co ntr ol le r  connect  to  NRF24L 01   M odule  w hich  re cei ve   data  of p ar ki ng  from   anther  pa rts  an d  c onne ct   to  P IR  Se nsor   to d et ect   the   m otion   inside  the  pa r king  s pa ce  if  it   detect   m otion   the  LED  li ght  will   switc h  on,   and   Ardu i no   Me ga  co nn ect   to  Cy tron   W i - Fi  sh ie ld  w hic h  sen d  the  data  of   the   parkin g  spot  to  cl oud  ser ve r   [23 - 25] .  T he  seco nd   par t  is  com po sed  of   Ardu i no  Na no  m ic ro - con t ro ll er  c on nect  to  NRF24L 01   M odule  wh ic h  se nd   da ta   of   parkin g  t o  the  m ai n  pa rt,  an d  c onnec t   to  3  Infr a red  to   det ect   the  fu ll /e m pty  pa rk i ng  s pot,  a nd  se rvo  t o  op e n/close   t he  E ntra nce  ga te .  The   thir d  par t  is  com po sed   of  Ardu i no  Nano   m ic ro - c ontroll er  c onnect  to   NRF24L 01  M odule  wh ic h  s end  data   of  pa rk i ng  to   the  m ai n  par t,  and   co nnect   to   3  I nfra red   t o  de te ct   the  fu ll /e m pt y  par ki ng  s po t.  The  f ourth   par t  is  c om po sed  of  Ardu i no  Na no   m ic ro - co ntr oller  co nn ect   to  NRF24L 01  Module   w hich  se nd   data  of   parkin g  to  the  m a in  part ,   and   co nnect   to  3  I nfrar e d  t o  detect   the   f ull/ e m pty  par ki ng   s pot,  a nd   servo  t o  ope n/cl os e  the  E xit  gat e     The bloc k diag ram  o f  Sm art Park i ng syst em  i s sho w belo w  i n  Fi gure  2.           Figure  2 .  Bl oc k diag ram  f or   hard war e im ple m entat ion   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N: 20 88 - 8708       Desig n a nd im pleme nt W SN/I OT  s m ar t  pa rk ing   m a na gem e nt system  usi ng … ( A. E.   H am z a )   3111   2.4.    H ardwar e  c onnecti on s   In  orde r  t o  si m ula te   the  ha r dw a re  c onnect ion s ,  9  po i nts  of  A rduin o  m i cro  co ntr ollers   ha ve  been  i m ple m ented  al ong  with  a  m ai n  point.  Ta ble  2  desc ribes  t he  m ai n  po int  sens or s  s pecifi cat ion s.   As  s how n  i n  Table  2,   t her e   are  fi ve  ty pes   of  sens ors.  Fir st  ty pe  is  inte nd   to   se ns e  the   m ot ion   pro du c ed  by  ob j ect s  i n  order   to  detect   veh ic le   m otion .  Second  ty pe  is  intend   to  se ns e  th e  li gh t  in  or de r   to  con fi gure  the  sta tus  of   pa rk i ng  al arm   wh et her  it   on  or  off.   T hir d  ty pe  of  se ns or  is  i nten d   t o  c ollec t  inf orm at ion   re garding  the  non - oc c up ie d  parks.  F o u rth  ty pe  aim s  to  connect  the   pi ns ,  w hil e  the  fifth  ty pe   is  in te nd  to  sen d  the  in form at i on  to   the ser ve r.  Ta bl e 3  s hows  the  descr i ption o f sens or s  fro m  pi n  1 t o pin  3.   As  s how n  i n  Table  3,   t her e   are  six   ty pe  of  sens ors  that   ha ve  bee n  im pl e m ented  betwe en  pin  1  t o    pin   3.   T he  firs t  ty pe  aim s  to  sense  t he  ve hi cl e  obj ect   w he ther  it   is  loca te d  on  the   gat e  of   pa rk i ng   or  not.   Wh il e,  the  sec ond  ty pe  ai m s  to  tur n  the  parkin g  al arm   int o  on  or  off  bas ed  on  the  occupati on   sta t us   pro duc e d  by  fir s t   ty pe  s ens or s.   T hir d,   four t h  a nd  fift h  ty pes   are  m eant  to  detect   wh et her  pa rk i ng  occupied   or  no t  f or  sp ot  1,  s po t  2 ,   an d  s po t  3  re sp ect ively .  Fi na ll y,  the  sixth   ty pe  aim s  to  s end  the  i nfor m at ion   c ollec te d  for m     the  la tt er  sensors  into  the  m ain   Ard uino  sen s or.  Tab le   4  de pi ct s  the  sp eci ficat ion s  of  the  s ens or s  im ple m ented  from  p in 4 to  pi n  6.       Table  2 . Mai n part’ s  pin s  of c onnecti ng  de vices   Sen so r  t y p e   In Ardu in o  M eg a   In sen so r   No te   PIR Sens or   GND   GND   A l l o w   t o   s e n s e   m o t i o n ,   d e t e c t   w h e t h e r   a   h u m a n   h a s   m o v e d   i n   t h e   s e n s o r s   r a n g e   +5 v   +5 v   13   out   LED   GND   GND   Use to  ligh t on  /of f  th e parkin g   19   Data   LCD   GND   Pin  1   LE D  placed  in en tr an ce parkin g   An d  us e to d isp lay  inf o r m atio n  abo u t the p ar k in g  sp ace   +5 v   Pin  2     Pin  3   Pin  7   Pin  4   GND   Pin  5   Pin 8   Pin  6   --   Pin  7   --   Pin  8   --   Pin  9   --   Pin  10   Pin  9   Pin  11   Pin  10   Pin  12   Pin  11   Pin  13   Pin  12   Pin  14   Po t m eter   GND   Pin 1   Pin  3 in   Po t m ete r     co n n ect to p in 3  in  LCD   + 5v   Pin 2     Pin 3   Cytr o n   W if i sh ield       Co n n ect abo v e the  Ar d u in o   m ag e   Use to  sen d  park in g  inf o r m atio n  to th e sev er       Table  3 .   Par king  from  1  to 3  pi ns   of  c onnecti ng d e vices   Sen so r  t y p e   In Ardu in o  Nano   In sen so r   No te   In f rar ed   +5 v   +5 v   Inf rar ed  placed  in  en trance gate u se t o  detect if  the  car  in  the g ate  of  park in g   GND   GND   2   OUT   Servo   GND   GND   Servo  placed  in en trance gate u se to   o p en  and  clos e  th e gate of  park in g   +5 v   +5 v   23   OUT   Inf rar ed     GND   GND   Inf rar ed  plac ed  in  p arkin g  sp o t 1 an d   u se to  detect  wh eth er  th e sp o t e m p t y  or  f u ll    +5 v   +5 v   3   OUT   Inf rar ed   GND   GND   Inf rar ed  placed  in  p arkin g  sp o t 2 an d   u se to  detect  wh eth er  th e sp o t e m p t y  or  f u ll    +5 v   +5 v   4   OUT   Inf rar ed   GND   GND   Inf rar ed  placed  in  p arkin g  sp o t 3 an d   u se to  detect  wh eth er  th e sp o t e m p t y  or  f u ll    +5 v   +5 v   5   OUT   NRF2 4 L01   Mod u le   +3 .3V   VCC   Use to  tr an s m it dat a f ro m  the seco n d a ry   Ardu in o   Nan o  to Main A rdu in o  M eg a        As  s how n  in   Table  4,   four  m ai n  ty pes  of  sens or s   ha ve  be en  im ple m ent ed  betwee n  pin   4  to  pin  6.     The  fir st,  seco nd   a nd   t hird   ty pes  are  m eant  to  detect   wh et her   the  parkin g  occ upie d  or  no t  f or   s pot  1,  sp ot  2  and   s pot  3  re sp ect ively .  Fi nally ,   the  fou rth  ty pe  ai m s   to  sen d  the  inf or m at ion   into  the  m ai n  s ens or s .   Eve ntu al ly ,  for   Table  5,  the  s ens or s  ty pes  be tween  pin   5  to  pi n  9  a re  six   ty pes .  First  ty pe  is  inten d  to   sens e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  10 , No .  3 ,  J une  2020  :    3 1 0 8   -   3 1 1 5   3112   the  m otion   pr oduce d  by  ob j ect s  in  orde r   to  detect   veh ic l e  m otion .   Second  ty pe   is  intend   to   sense    the  li gh t  in  ord er  to  co nf i gure   the  sta tus  of   pa rk i ng   al arm   wh et her   it   on   or   off.   F or   the  third,  fou r th  an d  fift h  ty pes,   the  ai m   was  to  detect   wh et he r  pa r kin gs   a re  occ upie d  or  not  for  s po t  1 ,   spot  2 ,   and   s pot  3.   Fi nally ,    the sixt h  ty pe  a i m s to  sen d  the  infor m at ion  to  the m ai n  sens or s .       Table  4 . Par king  from  4  to 6  pi ns   of  c onnecti ng d e vices   Sen so r  Ty p e   In Ardu in o  Nano   In sen so r   No te   Inf rar ed     GND   GND   Inf rar ed  placed  in  p arkin g  sp o t 1   an d   u se to  detect  wh eth er  th e sp o t e m p t y  or  f u ll    +5 v   +5 v   3   OUT   Inf rar ed   GND   GND   Inf rar ed  placed  in  p arkin g  sp o t 2 an d   u se to  detect  wh eth er  th e sp o t e m p t y  or  f u ll    +5 v   +5 v   4   OUT   Inf rar ed   GND   GND   Inf rar ed  placed  in  p arkin g  sp o t 3 an d   u se to   d etect  weather the sp o t e m p t y  or  f u ll    +5 v   +5 v   5   OUT   NRF2 4 L01   Mod u le   3 .3V   VCC   Use to  tr an s m it dat a f ro m  the seco n d a ry   Ardu in o   Nan o  to Main A rdu in o  M eg a        Table  5 . Par king  from  5  to 9  pi ns   of  c onnecti ng d e vices   Sen so r  Ty p e   In Ardu in o  Nano   In sen so r   No te   Inf rar ed   +5 v   +5 v   Inf rar ed  placed  in  en trance gate u se t o  detect  if  the car  in th e gat e of  park in g   GND   GND   2   OUT   Servo   GND   GND   Servo  placed  in en trance gate u se to   o p en   an d  clos e the  g ate  o f  park in g   +5 v   +5 v   23   OUT   Inf rar ed     GND   GND   Inf rar ed  placed  in  p arkin g  sp o t 1 an d   u se to   d etect we ath e r  th e  sp o t e m p t y  or  f u ll    +5 v   +5 V   3   OUT   Inf rar ed   GND   GND   Inf rar ed  placed  in  p arkin g  sp o t 2 an d   u se to   d etect we ath e r  th e  sp o t e m p t y  or   f u ll    +5 v   +5 v   4   OUT   Inf rar ed   GND   GND   Inf rar ed  placed  in  p arkin g  sp o t 3 an d   u se to   d etect we ath e r  th e  sp o t e m p t y  or  f u ll    +5 v   +5 V   +5 v   OUT   NRF2 4 L01   Mod u le   +3 .3v   VCC   Use to  tr an s m it dat a f ro m  the seco n d a ry   Ardu in o  Nano  to Main Ardu in o  M e g a    GN D   GND   8   CSN   7   CE   13   SCK   11   MOSI   12   MI SO       3.   RESU LT S  AND A N ALYSIS   Af te r   the  desi gn   phase,   we  i m ple m ented  th e  pro j ect   as  f our  pa rts.   T he  m ai n  par t  is  c om po sed  of  Ardu i no  Me ga   m ic ro - co ntr oller  co nn ect   to  NRF24L 01  Module ,   wh ic h  r ecei ve  data  of  p ar king  f ro m   an o t her  par ts  an d  co nn ect   to  PI R  Sensor  to  detect   t he  m otion   inside  the  pa rk i ng  sp ace .   I f  it   detect   m otion   the  LED   li gh t wil l swit ch  on, a nd   Ard ui no  Mega c onne ct  to  Cy tron   W i fi sh ie ld  whic h  sen d  the d a ta  o f  the p a r king spot   to  cl oud  se r ver.  Par t  A  is  com po s ed  of  A rdui no   Na no  m ic ro - co ntr oller  co nnect   to  NRF24 L0 1  Mo du le   w hich   sen d  data  of   pa rk i ng   t o  the  m ai n  par t,  a nd  connect  to  3  I nfrar e d  to  dete ct   the  fu ll /e m p ty   par ki ng   s po t,  and  servo  t o  open/ cl os e  the   E ntra nce  gate.  The   par t  B   is  c om po se d  of  A rduin o  Nano   m ic ro - con t ro ll er   co nn ect   to  NRF24L 01  M odule  wh ic h  s end  data   of  pa rk i ng  to  t he  m ai n  par t,   a nd  c onnect  t o  3  Infr a red  to   detect     the full /em pty parkin g  s pot. T he part C is c om po sed of   Ard uino  Nano  m icr o - co ntr oller c onnect to  N RF 24L 01   Module   w hich   send   data  of   parkin g  to  the   m ai n  par t,  an d  co nn ect   to  3  I nfrar e d  to  detect   the  fu ll /em pty   parkin g  s pot, a nd serv o  to  ope n/close t he  E xi t gate. Fi gure  3 sh ows all  the  f our parts  con ne ct ed  to gethe r.   As  s how n  in   Figure  3,   t he re  are  m ulti ple  sen sors  w her e  t he  fi rst  ty pe  is  the  Ardu i no  na no    m ic ro - co ntr oller  w hich  ca n  be  de picte d  in   Figure  4(a) .  Wh il e  the  sec ond  ty pe  is  the  Infr a red   w h ic h  can  be   dep ic te d  in  Fi gure  4 ( b) ,  a nd   finall y,  the  third  on e  is   relat ed  to  the  servo  m otor  in  the  entr ance  gate  w h ic h  ca n  be  dep ic te d  in   Fig ur e  4 ( c) .  On  the  oth e r  hand,  Fig ure  4 (d)  s hows   the  sam ple  car  use d  in   the  sim u la ti on .   The  sim ulati on   has  bee n  a djust ed  t o  te st  the  m otion   of   the  sam ple  ve hic le   in  wh ic h  the   fir st  sen so r   at   the  entra nce  w il l  detect  the  c ar  as  sh ow n  in  Figu re  5( a ).   Con s eq ue ntial ly ,   the  Ar duin o  na no   m ic ro - co nt ro ll e r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N: 20 88 - 8708       Desig n a nd im pleme nt W SN/I OT  s m ar t  pa rk ing   m a na gem e nt system  usi ng … ( A. E.   H am z a )   3113   will   sense  the  m ot ion   of   t he  car  w he n  it   pa sses  the  parkin gs   as  s how n  i n  5( b) .   A fter  t hat,  w he n  the  car  is   bein g  occ up yi ng   the  pa r king   as  sh own  in  Figure  5(c),  th e  pr op os e d  prototype  ap plica ti on   will   sh ow  that   parkin g  is  occ upie d  a s s how n i n  Fig ure  5(d).   Finall y,  the  la st  sens or  w hic h  is  t he  LC D  will   sense   the  li gh t  of   pa rk i ng  al arm   in  ord er  to   cl arify     the  num ber   of  occupied  an d  non - occupied  pa rk i ng   l ots  as  s how n  in  Fi gur e  6.   E ve ntu al ly ,  Fig ur e  7  will   sh ow  the  li gh ti ng   syst e m   wh ere   th e  LDR  a nd  P I R  sens or s   are   inco rpor at e d  t o  se nd  the   inf or m at ion   to  t he   m a in  m ic ro - co ntr oller.  T his  ca n  be   de picte d  wh e r e  the  L DRs  a r e  sensi ng  the  li gh t  unti l  it   stop s  (i .e.  t he  parkin g  is   act ive).   A s  we ll   as,  the  PI R  will   sense  the  obj ect   m otion   in  w hich  if  the   LDR  is  stop   s ensin g,   the  LE D  will   tur n  into  on  as   sh own  in  Fi gure  7.   H ow e ve r,   if  the  dr i ver   hits  the  parkin g  inap pro pr ia t el y,  the  LED  will   no t   tur n  on   un ti l  the  c ar  is  being   parke d  pro per l y  as  sh own  in  Figure  8.   Ta bl e  6  sh ows  the  f inal  read in gs   of  from   the  inf or m at ion   colle ct ed  of  al l  the  senso rs .   Ap a rt  from   t he  eff ect ive ness   of   the  pro pos ed  syst e m ,  it   s howe d  an  e ff ic ie nt  perform ance in  te r m s o f  the e nergy co nsum ption   wh ic h  m akes it com petit ive an d sca la ble.           Figure  3 .  F our parts  of  parki ng               (a)   (b)   (c)   (d)     Figure  4 .  Com pone nt of t he  s i m ulati on               (a)   (b)   (c)   (d)     Figure  5 .  Testi ng sim ulati on       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  10 , No .  3 ,  J une  2020  :    3 1 0 8   -   3 1 1 5   3114       (a)   (b)   (a)   (b)     Figure  6 .  Testi ng of LC D     Figure  7 .  Tur nin g LE D  int o o n  a nd off                   (a)   (b)     Figure  8 .  Inap pro pr ia te   parkin g  m otion       Table  6 . Res ults o f  se nsor rea dings     INPU T=I R  SENS OR   OUTPU T   No .   17   1   2   3   4   5   6   7   8   9   An d roid   Ap p   LCD   Servo =Gate( in )   1   *                     P1 ,P2,P3 ,P4,P5 ,P6 ,P7,P8 ,P9=Fre e   9  Availab le   o p en   2   *         *       *       P4 ,P7=B u sy   7  Availab le   o p en   3   *     *   *     *           P2 ,P3,P5 =Bu sy   6  Availab le   o p en   4   *     *     *   *   *   *     *   P2 ,P4,P5 ,P6,P7 ,P9 =Bu sy   3  Availab le   o p en   5   *                 *     P8 =Bu sy   8  Availab le   o p en   6   *   *   *   *   *             P1 ,P2,P3 ,P4=B u sy   5  Availab le   o p en   7   *               *       P7 =Bu sy   9  A v ailab le   o p en   8   *   *     *     *   *     *     P1 ,P3,P5 ,P6,P8 =B u sy   4  Availab le   o p en   9   *     *           *       P2 ,P7=B u sy   7  Availab le   o p en   10   *   *       *   *           P1 ,P4,P5 =Bu sy   6  Availab le   o p en   11   *   *   *   *   *   *   *   *   *   *   P1 ,P2,P3 ,P4,P5 ,P6 ,P7,P8 ,P9=B u sy   Parkin g  is f u ll   clo se       4.   CONCL US I O N   This  pa pe r  ha s   pr ese nted   a  s m art  car  parki ng   base d  on   a  cl oud - base d  a ppr oac h  al ong  with  va r ie ty   of  sens or   ty pes .  Passive  Infr a re d  Se nsors  (P I Rs)  ha ve  been  us e d  to  se ns e   the  obje ct   m o ti on .  Wh il e  L ED  a nd   LCD  se ns ors  hav e  bee n  util iz ed  to  se ns e  t he  li gh t  of   t he   parkin g  al arm   and   dis play   inf or m at ion   re ga rd i ng     the  occ up ie d  a nd   non - occ upi ed  pa rk i ng  l ots .  Finall y,  m ult i - m ic ro   con tr oller  of  A rduin o  hav e  bee n  ex pl oited  in  orde r  t o  tra nsm it   the  infor m at ion   colle ct ed  to  t he  se rv e r.   Fi nally ,  a  pr oto ty pe  A ndro i d  a pp li cat ion  ha s   bee n  dev el op e d  in  orde r  t o  re c e ive   the  i nf o r m at ion   from   the  ser ver.  F or  f uture   di recti on,   the   us e  of  Ra s pb e r ry  Pi  sens or s  can  im pro ve  th e  trans m iss ion   of i nfo rm ation .       REFERE NCE S   [1]   L. M.  Borg es,   F. J.  Velez,   and  A. S.  Le bre s ,   “ Surve y   on  the   cha r ac t eri z at ion   and   cl assifi ca t ion  o f  wire le ss   sensor  net work a pp lications, ”   I EEE  Co mm unic ati ons S urve ys  &   Tutor ial s,   vol .   16 ,   no .   4,   pp .   1860 - 189 0,   2014 .   [2]   E.   Fad el,  V.   C.   Gungor,  L .   Nass ef,   N .   Akkari ,   M.  A.  Mal ik,  S.  Alm asri,   and   I.   F.  Ak y i ldiz,   “ A  surve y   on  wire les s   sensor ne tworks  for  sm art   grid , ”   Computer  Comm unic ati ons,   v ol .   71 ,   pp .   22 - 33 ,   2015.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N: 20 88 - 8708       Desig n a nd im pleme nt W SN/I OT  s m ar t  pa rk ing   m a na gem e nt system  usi ng … ( A. E.   H am z a )   3115   [3]   N.  Raj pu t,  “ Inte r net   of   Th ings:  S urve y , ”   Imperial   Journal  o f  In te r disci pli nary   R ese arch,   vo l. 3, no. 6, 2017.   [4]   E.   A .   Khal il,  S.   Ozde m ir,  and   S.  Tosun,   “ Evolutiona r y   ta sk  all oca t ion  in   Int er net   of   Thi ngs - b ase d  app li c atio n  dom ai ns, ”   Fut ure  Gene rat ion  Co mputer  Syste ms ,   vol.   86 ,   pp .   121 - 133,   2018 .   [5]   B.   Am bore ,   “ Novel  m odel   for   boosting  sec ur ity   streng th  an d  ene rg y   eff ici ency   in  interne t - of - thi ngs  usin g    m ult i - stage d  g a m e, ”   Int er nati o nal  Journal  of   El e ct rica l  and   Computer  Engi ne ering   ( IJE C E) ,   vol.   9,   no .   5,     pp .  4326 - 4335 ,   2019.   [6]   S.  Sw at hi,   and  H.  Yogish,  “ Se cur e  data  aggr e gat ion  in  IoT  u sing  eff ic i ent - C SD A, ”   Inte r national  Journal  of  El e ct rica l  and   C omputer  Engi n e ering   ( IJE CE) ,   v ol.   9 ,   no .   6 ,   pp .  4 889 - 4897 ,   2019 .   [7]   B.   M.  Esk ofie r ,   S.  I.  Lee,  M.  B aro n,   A .   Sim on,   C.   F.   Mart inda l e,   H .   Gaßn er,  a nd  J.  Kluck en,  “ An  Overvi ew  o f   Sm art   Shoes  in  the   Inte r net   of  Hea lt h  Th ings:  Gait   and  Mobil i t y   As sess m ent   in  Hea lt h  Prom oti on  and  Disea s e  Monitori ng, ”   Ap pli ed   Scienc es,   v ol.   7 ,   no .   10 ,   pp .   986,   2017 .   [8]   V.  Redd y ,   and   P.  Ga y a thri,  “ Integrat ion  o f  in te rn et   of   thi ngs  with   wire l ess  sensor  net work, ”   Int ernati onal  Journa l   of  E le c tric al   and   Computer  Eng i nee ring   ( IJE C E) ,   vol .   9 ,   no .   1 ,   pp .   439 - 444 ,   2019 .   [9]   S.  Kaz i,   S.  Kha n,   U.  Ans ari ,   an d  D.  Man e,  “ S m art   Parking  base d  Sy st em  for  sm art er  ci ties, ”   Confe renc e:  2018  Inte rnational   Co nfe renc e  on   Smar t  Cit y   and   Eme r ging  Techno logy ( ICSCET) ,   pp.   1 - 5 ,   2018 .   [10]   M.  Jafa ri ,   B.   Ah m adi ,   “ Stud y   on  the   Conne ct ion  of  the   Parking  lo ts  to  Sm art   Grid  Rega rding  Upg r ade   S y nchr onou s  Gene rat or   Perfor m anc e, ”   Journal   of Ene rgy   Mana geme nt  and   Tec hnology ,   vol .   3 ,   no.   2 ,   pp .   34 - 43 ,   2019.   [11]   K.  Bhagc h anda n i,   and  D.   P.  Aug ustine ,   “ IoT  bas ed  he art   m onit or ing  and   alert ing   s y stem  with  cl ou d  computing  and   m ana ging  the   tr aff ic   f or  an  ambulance  in  India, ”   Inte rnationa l  Journal  of  Elec t rical   and  Computer  Engi ne erin g   ( IJE CE) ,   vol. 9,  no.   6 ,   pp .  5068 - 5074 ,   2019 .   [12]   K.  Lue ch aphonthara ,   and  A.  Vij a y alakshm i,   “ IO T  base d  applicat ion  for  m onit oring  el ectri ci t y   po wer  consum pti on  in  hom e  appl iance s, ”   Int ernational  Journal  of  El ec tri cal   and   Computer  Eng ine ering   ( IJE C E) ,   vol.   9,   no.   6,     pp .  4988 - 4992 ,   2019.   [13]   N.S.  Kum ar,   M .   Kothuru,   and   Y. N.  Rao ,   “ Multi - dimensiona l  p ara m et ri c  assess m ent   with  Io T  in  a cqua in ta n ce     of  digi tal  pip el i ne, ”   In te rnation al  Journal  of  El e ct rica l  and  Computer  Enginee ring   ( IJE CE ) ,   vol.   9,   no.   6 ,    pp.   4649 - 4656 ,   2019.   [14]   A.  A.  Sale em,  H.  U.  R.   Siddiq ui,   R.   Shafiqu e,  A.  Haide r,   and   M.  Ali,   “ A  Revi ew  on   Sm art   IOT  Based  Parki ng   S y stem, ”   In te rn ati onal  Conf ere nce   on  Sof t  Computing  and  Data  Mini ng ,   SCDM  2020:  Re c ent  Adv anc es  on  Soft  Computing  and  Data  Mini ng ,   pp .   264 - 273 ,   2019 .   [15]   R.   Ke,   Y.  Zhu an g,   Z.   Pu,  a nd  Y.   W ang,   “ A  S m ar t,   Eff ic i ent,  and  Rel ia b le   Parking   Surveil la n ce   S ystem  with  Edge   Artifi c ia l   Int el l ig enc e   on  Io T  De v ic es, ”   arX iv   pr ep rint  arXi v:2 001. 00269 ,   2020 .   [16]   K.  Gauta m ,   V .   Puri,   J.  G.   Tro m p,   N.  G.  Ngu y en ,   and  C.   Va n  Le,  “ Inte rn et   of  Thi ngs  (IoT )   and  De ep  Neur al   Network - Based  Inte lligen t  and  C once ptu al   Model   for  Sm art   Cit y , ”   Frontiers   in  Inte lligent  Comput ing:  Theory  and   Appl ic a ti ons ,   Springer ,   pp.   287 - 3 00 ,   2020 .   [17]   D.  Java le,  A.  P aha de ,   R.   Sing a l,   A.  Potdar ,   an d  M.  Pati l ,   “ Smart   Det ec t ion  of   Parking  Rates  and  Dete rm ini n g    the   Occ up ancy , ”   In  book:  Proceedi ng  of  Int ernati onal  Conf ere n ce   on  Computat ional   Scienc e   a nd  Appl ic a ti ons ,     pp.   381 - 390 ,   20 20 .   [18]   L.   W ang,   K.  Li ,   and  Y.  Luo,   “ R ese arc h  and  Des ign  of  Road  I nte ll ige n t  Parking  Based  on  IoT, ”   IOP  Confe renc e   Serie s Mat erial s   Scienc e  and   En gine ering ,   p p .  7 19: 012001 ,   2020 .   [19]   M.  Sw at ha,  and  K.  Pooja,  “ Sm ar t  Car   Park ing  wi th  Monitori ng   Sy stem, ”   2018  I E EE   Int ernati onal   Confe renc e  o n   Syste m,  Comput ati on,   Aut omat io n  and  Ne tworki n g  ( ICSCA) ,   pp.   1 - 5 ,   2018 .   [20]   J.  Ni,   K .   Zh ang,  Y.  Yu,  X .   L in,  and  X.  Shen ,   “ Privacy - Preserv in g  Sm art   Parking   Navigation  Sup porti ng  E fficie n t  Driving  Guidan c e  Re tri ev al, ”   IE EE   Tr ansacti ons   on  V ehicular  Te chnol ogy ,   vo l. 6 7,   no .   7 ,   pp .   650 4 - 6517,   2018 .   [21]   Z.   R ehe n a,   M .   A.  Mondal,  and   M.  Janss en,  “ A  m ult ipl e - cri t e ria   al gori thm  for  sm art   par king :   m aki ng  fa ir  an d  pre fer red   par kin g  rese rva t ions  i n   sm art   ci ties, ”   in  Proceedi ngs  of  the   19 th  Ann ual  Inte rnat iona l  Confe ren ce   on   Digit al  Go ve rnm ent   Re search:   Gove rnance   in   the Data  Ag e ,   Delf t ,   Th e  Ne the r la nd s,  pp.   1 - 9 ,   2018 .   [22]   A.  Som ani ,   S.  Periwa l ,   K.  Pat el ,   and  P.  Gaikwa d ,   “ Cross   Plat form   Sm art   R ese rv at i on  Based  Parkin g  S y stem,”   2 018   Inte rnational   Co nfe renc e  on   Smar t  Cit y   and   Eme r ging  Techno logy ( ICSCET) ,   pp.   1 - 5 ,   2018 .   [23]   R.   Mitra,  and  R .   Ganiga,  “ A  novel   appr o ac h  to   sensor  implem ent a ti on  for  healthcare   s y st ems   using  int ern e t  o f   thi ngs,”   Int ernati on al Journal  of   El e ct rica l  and   C omputer  Engi n e ering   ( IJE CE) ,   v ol.   9 ,   no .   6 ,   pp .  5 031 - 5045 ,   2019 .   [24]   S.  Pri y adh arshi ni,   C.   Subram a ni,   and  J.  P.  R osel y n ,   “ An  IO T  base d  sm art   m et eri ng  dev el o pm ent   for  ene r g y   m ana gement  s ystem,”   Int ernational  Journal  o f   El e ct ri cal   and   Computer  Eng ine ering   ( IJE CE) ,   vol.   9 ,   no .   4,     pp .  3041 - 3050 ,   2019.   [25]   A.  J.  Sam uel ,   an d  S.  Sebastian,   “ An  al gorit hm   for   IoT  base d   vehic le   ver ifica t ion  s ystem  using  RF ID,”   Int ernati ona l   Journal  of   Elec t rical   and   Computer  Eng ine ering   ( IJE CE) ,   vol.  9,   no.   5 ,   pp .  3751 - 3758 ,   2019 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.