基于Android的智能汽車停車系統(tǒng)研究

趙夏

（南京林業(yè)大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院，南京210037）

基于Android的智能汽車停車系統(tǒng)研究

趙夏

（南京林業(yè)大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院，南京210037）

智能停車系統(tǒng)是智能汽車發(fā)展途中必不可少的一部分?；贏ndroid系統(tǒng)開發(fā)的手機(jī)軟件功能豐富，可以配合停車場的檢測與通訊設(shè)施來完成用戶與停車位的信息交互。用戶便能清楚了解停車場的實(shí)時(shí)情況，遠(yuǎn)程預(yù)定車位。這樣便能增加城市車位的利用率，解決部分停車問題。

智能停車；Android；信息交互；實(shí)時(shí)

0 引言

隨著人們生活需求的增加和汽車的普及，駕駛員越來越多，而停車場車位卻十分有限，也經(jīng)常會(huì)遇到很多駕駛員不了解目的地周圍的停車場，導(dǎo)致了開車出行找不到停車位的情況。當(dāng)今的傳感技術(shù)、自動(dòng)控制、網(wǎng)絡(luò)通訊等技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到一定階段，智能汽車的實(shí)現(xiàn)有了技術(shù)的支持。本文提出智能停車的方法，該方法利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)人、車、停車場的信息交互，讓用戶只要操作手機(jī)便能輕松知道停車場信息，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程預(yù)定車位等功能。提高停車場管理效率，也方便駕駛員出行篩選車位。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

1.1 停車系統(tǒng)簡介

如圖1所示，每個(gè)車位有無停車的信息都有對(duì)應(yīng)的車位信息采集模塊來檢測并傳給網(wǎng)關(guān)模塊。網(wǎng)關(guān)模塊嵌入TCP/IP協(xié)議棧，把經(jīng)過處理的信息傳給服務(wù)器。這樣駕駛員的手機(jī)便只要直接和服務(wù)器通訊了。若不用服務(wù)器，而用GPRS或GSM模塊的方式，則會(huì)產(chǎn)生大量的流量費(fèi)用，而且也不滿足現(xiàn)在人的操作體驗(yàn)感。本文主要設(shè)計(jì)的就是手機(jī)客戶端與服務(wù)器之間的信息交互。

圖1 停車系統(tǒng)整體框圖

1.2 車輛識(shí)別

要實(shí)現(xiàn)用戶與服務(wù)器的通訊，必須先確定用戶的車。每輛車都有自己的車牌號(hào)和唯一的VIN碼，VIN碼具有17位字符，就像人的身份證號(hào)碼一樣，可以用來辨別車的身份。第一次使用停車服務(wù)時(shí)，駕駛員在App軟件中需輸入VIN碼、車牌號(hào)、身份證等信息在服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行驗(yàn)證并在車載軟件上確認(rèn)，才能獲得注冊(cè)號(hào)并設(shè)置密碼。因此智能停車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要和交通部門或其他有關(guān)部門進(jìn)行合作，獲取這些車輛的準(zhǔn)確信息，以便能安全有效得控制車輛。一輛車只能注冊(cè)一個(gè)帳號(hào)密碼，但一個(gè)帳號(hào)可以在多個(gè)移動(dòng)端設(shè)備上登錄，但其他手機(jī)登錄時(shí)需要得到注冊(cè)手機(jī)號(hào)收到的驗(yàn)證碼確認(rèn)，這樣可以最大限度保證車輛的安全，同時(shí)也可以讓車主一家人或者借用車的朋友能夠隨時(shí)用車。

1.3 車位選擇

如圖2是車位信息刷新流程圖。當(dāng)汽車未進(jìn)入停車場時(shí)，手機(jī)打開4G網(wǎng)，開啟手機(jī)的GPS定位功能、地圖位置服務(wù)便能準(zhǔn)確知道汽車所處位置和目標(biāo)地的位置。在停車軟件中可以輸入目標(biāo)位置，若增加語音識(shí)別的方式輸入目標(biāo)位置，更能增加用戶的體驗(yàn)感，也能減少安全事故的發(fā)生。目標(biāo)位置通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到數(shù)據(jù)中心，請(qǐng)求查詢附近的智能停車場，服務(wù)器把數(shù)據(jù)返回并顯示在手機(jī)端上。用戶選擇自己想去的停車場，可以提前選擇好車位和預(yù)定的時(shí)間，付費(fèi)方式也由傳統(tǒng)的現(xiàn)金支付轉(zhuǎn)向了網(wǎng)銀支付或者第三方App支付寶等網(wǎng)上支付方式。這樣一來，用戶不僅能快速找到車位，還能快速支付，增加了停車的便捷性。

當(dāng)汽車進(jìn)入停車場時(shí)，入口處裝配的監(jiān)控設(shè)備掃描車輛的車牌號(hào)，若在停車場本地主機(jī)里有該車牌號(hào)的有效信息，就放行，實(shí)現(xiàn)了停車的自動(dòng)化管理。當(dāng)車停好之后，每個(gè)車位的信息采集模塊便發(fā)送有車停的信息給網(wǎng)關(guān)模塊，更新遠(yuǎn)程服務(wù)器主機(jī)的數(shù)據(jù)庫和停車場本地主機(jī)的數(shù)據(jù)，讓App使用者能夠馬上刷新到停車場的最新信息。

圖2 信息刷新流程圖

2 移動(dòng)端軟件設(shè)計(jì)

Android App的開發(fā)需要用到Java工具開發(fā)包JDK（需設(shè)置環(huán)境變量），軟件工具開發(fā)包Android SDK，軟件集成開發(fā)環(huán)境IDE使用Android Studio，簡稱AS。然后根據(jù)安卓版本選擇好軟件編譯時(shí)所適應(yīng)的最低API，就可以進(jìn)行應(yīng)用程序的開發(fā)了。

停車應(yīng)用軟件開發(fā)應(yīng)包含兩個(gè)部分：界面設(shè)計(jì)和功能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)。移動(dòng)端界面和PC端本質(zhì)上是一樣的，都是連接人與機(jī)器的紐帶，也是軟件編程中重要的一部分。但是移動(dòng)端界面開發(fā)又和PC端有著極大的差距，就是操作習(xí)慣的不同。首先移動(dòng)端界面相比PC端小很多，同一屏能顯示的信息或控件就要少很多，所以移動(dòng)端對(duì)布局的要求很高。移動(dòng)端界面要簡潔，盡可能節(jié)省空間，但又不能把控件做得很小而影響人的瀏覽和操作。AS中封裝了多種手勢操作，降低了編程難度?？衫没瑒?dòng)視圖來增加一個(gè)Activity的信息量，也可以用側(cè)滑菜單或者橫向翻頁的方式來明確各界面的功能，達(dá)到簡化界面的效果。

注冊(cè)登錄時(shí),需進(jìn)行實(shí)名注冊(cè)，提供車主真實(shí)姓名、身份證號(hào)、汽車VIN碼、車牌號(hào)、手機(jī)號(hào)等信息，獲取短信驗(yàn)證碼，信息屬實(shí)才能成功申請(qǐng)帳號(hào)并設(shè)置密碼。這樣就能安全確定是車主本人進(jìn)行的操作。

對(duì)于移動(dòng)端來說信息交互主要是與遠(yuǎn)程服務(wù)器的通訊，相比直接和停車場主機(jī)使用GPRS方式通訊，整個(gè)智能停車系統(tǒng)的效率更高，而且長期來看成本也低。雖然通過服務(wù)器通訊會(huì)使軟件方面的開發(fā)費(fèi)用增加，但是停車場方面可以減少因GPRS模塊而產(chǎn)生的大量的流量費(fèi)用和相關(guān)硬件費(fèi)用，而且傳輸數(shù)據(jù)的速率也會(huì)大大增加，數(shù)據(jù)丟失的概率會(huì)降低。這樣一來，Android移動(dòng)端軟件的設(shè)計(jì)會(huì)輕松很多，功能也可以多種多樣而不受停車場數(shù)據(jù)發(fā)送速度的影響。系統(tǒng)后期的優(yōu)化、維護(hù)主要在軟件上，相比更換硬件的費(fèi)用也少，難度也低。

Android移動(dòng)端可以采用Socket通訊也能用HttpURLConnection或HttpClient。在訪問網(wǎng)絡(luò)時(shí)需要添加允許訪問網(wǎng)絡(luò)資源的權(quán)限，如下：

手機(jī)客戶端的基本功能設(shè)計(jì)流程如圖3，預(yù)定車位時(shí)，手機(jī)App要告訴服務(wù)器是哪個(gè)停車場，哪個(gè)車位，是哪輛車以及多久等信息。當(dāng)用戶發(fā)送目的地時(shí)，服務(wù)器返回的數(shù)據(jù)是附近的停車場。此時(shí)，App在地圖上顯示出這些停車場和相應(yīng)的位置。用戶點(diǎn)擊停車場名字，產(chǎn)生點(diǎn)擊事件，發(fā)送停車場數(shù)據(jù)請(qǐng)求，服務(wù)器就返回該停車場的實(shí)時(shí)信息。用戶可以根據(jù)需要發(fā)送想要停車的時(shí)間段，這樣能更精準(zhǔn)地確定車位信息。最后選擇車位時(shí)，發(fā)送的數(shù)據(jù)就包括登錄中保存的帳號(hào)、車牌號(hào)以及停車場編號(hào)、車位編號(hào)和時(shí)間。這樣些信息都會(huì)在服務(wù)器保存，并傳給停車場的主機(jī)上。當(dāng)用戶去停車場停車時(shí)便能被停車場的檢測設(shè)備所認(rèn)可，直接進(jìn)入停車場。假若用戶停到了其他人的車位上，則對(duì)應(yīng)的車位信息采集模塊應(yīng)立馬向上發(fā)送報(bào)警信號(hào)，報(bào)警信號(hào)經(jīng)服務(wù)器，傳送給停錯(cuò)者的手機(jī)端。服務(wù)器上能記錄用戶的所有信息，這樣可以方便用戶信用管理，使用戶規(guī)范停車。

3 結(jié)語

本文提出了一種便捷的智能停車方法，詳細(xì)介紹了駕駛員如何遠(yuǎn)程使用定制的手機(jī)App來進(jìn)行智能停車場車位的選擇?；诨ヂ?lián)網(wǎng)和Android系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)駕駛員與停車位的信息交互，把用戶的停車需求和停車場的實(shí)時(shí)情況結(jié)合起來，不僅能提高停車場的利用率，也能方便駕駛員停車。該智能停車方法還應(yīng)根據(jù)地圖的發(fā)展而優(yōu)化，增加導(dǎo)航等功能；也要不斷提高車位分時(shí)管理的功能，讓車位的使用率更高。希望讀者能夠在此基礎(chǔ)上豐富智能停車系統(tǒng)的功能，優(yōu)化車位與用戶的信息交互方式。

圖3 手機(jī)軟件流程圖

[1]李揚(yáng)威，焦朋朋，杜林.城市智能停車管理系統(tǒng)研究[A].交通信息與安全.2014

[2]戚永軍，李青.機(jī)動(dòng)車VIN碼信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A].北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào).2013

[3]舒華文，周鵬.手機(jī)與ZigBee結(jié)合的城市停車系統(tǒng)[A].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì).2015.6

[4]龔成瑩，邢敬宏，胡銀保.基于JSON的Android移動(dòng)終端與PHP及MySQL數(shù)據(jù)通信[A].工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置.2013

[5]雷文禮，任新成，張棟，高瑛.基于Android平臺(tái)的即時(shí)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)[A].現(xiàn)代電子技術(shù).2015

Research on Parking System of Intelligent Autom obile Based on Android

ZHAO Xia

(College ofMechanical and Electronic Engineering,Nanjing Forestry University,Nanjing 210037)

Intelligent parking system is an indispensable part of the development of smart car.Themobile software based on android system is powerful and can be used to communicate with the parking facilities.In thisway,users can not only know the real-time information of the parking lots,butalso choose the suitable parking space from long distance.It can increase the utilization of urban parking and solve part of the parking problems.

Intelligent Parking;Android;Communicate;Real-Time

1007-1423（2017）03-0074-03

10.3969/j.issn.1007-1423.2017.03.019

趙夏（1995-），女，甘肅白銀人，本科，學(xué)生，專業(yè)方向?yàn)樽詣?dòng)化

2016-11-25

2017-01-15

江蘇省高等學(xué)校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目/南京林業(yè)大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（No.201610298091X）

俞銘津（1994-），男，江蘇無錫人，碩士研究生，學(xué)生，專業(yè)方向?yàn)榍度胧?/p>