對反向尋車系統技術的探討

賈雪婷 索琰琰 黃建昌*（通訊作者） 河北農業大學理工學院

現代經濟快速發展，人們對生活質量的要求也越來越高，汽車數量也與日俱增，一些大型公共機構的戶外停車場早已不能滿足用戶需求，于是地下停車場的需求也逐漸增加。對車主來說地下停車場存在許多問題，如場地大，信號差，光線暗，標志物高度相似等許多不利的停車因素，這就對車主停車，找車造成了很多困擾，為了便利車主，方便管理者管理，許多智能反向尋車系統應運而生。

1 反向尋車系統的現狀

現有的反向尋車系統有指紋識別模式、刷卡定位方式、車牌視頻識別、有源RFID卡定位方式、打印條碼定位方式。

基于指紋識別模式的反向尋車利用指紋識別技術，讓車主在尋車過程中通過指紋定位并驗證車位信息。這種模式的優點是車主不需要攜帶和獲取卡片等物品，比較便捷，但缺點是對于人流眾多的大型停車場并不合適，大型停車場人員出入繁雜，對于車主進行指紋采集并不安全，并且為了適應客流大的因素指紋識別器需求數量眾多，價格昂貴。

刷卡定位模式是利用停車場廣泛設立的刷卡終端使車主刷卡確定車輛位置，再次刷卡獲取車輛位置和尋車路徑。該方法優點成本低，但對于車主來說操作復雜，攜帶卡片容易丟失。

車牌視頻識別利用安裝在車位上的攝像識別終端記錄車輛信息，客戶只要通過在查詢終端的PC機上輸入車牌號即可獲得車位信息從而實現反向尋車，該方法對于用戶來說簡便快捷，可對于管理方來說安裝攝像識別設備成本太高。

有源RFID卡定位方式與刷卡的方式相似，但采用了RFID讀取器和有源RFID卡，相對刷卡方式技術上有所改進，但仍然不能避免操作繁瑣的缺點，打印條碼定位方式利用定位機使客戶停車后在對應區域的定位機獲取車位信息條碼憑證，客戶在取車時利用條碼掃描器掃描條碼憑證就可獲得反向尋車信息，該模式結構簡單，成本低但是功能相對單一。

綜合以上五種反向尋車模式來看，指紋識別和車牌視頻識別不需要車主借助定位物品就可找到車，但成本高，安全性低，而其他三種反向尋車模式均需要車主攜帶定位物品才能獲取車輛信息，如電子卡或者條碼紙等。

2 系統概述

針對上述反向尋車系統的發展現狀，結合現代手機使用的廣泛性，加之現代二維碼識讀性、保密性、抗污性以及簡便性的應用特點，本文提出了一種基于手機掃描二維碼的反向尋車系統，對于車主只需有手機就可實現方便、快捷尋車。該反向尋車系統基于二維碼識別以及無線信息數據交互等技術手段設計一款APP，從便捷化，服務一體化角度，為停車場管理機構提供了便利，還讓車主享受了更優質、更科技的生活服務體驗。

3 系統工作流程

該反向尋車系統分為數據處理服務器、客戶端、信息采集三大模塊。具體流程如圖1所示:

圖1 系統工作流程

當車主駕駛車輛來到停車場入口，語音提示車主用手機掃碼入庫，在掃碼過程中車主手機便可下載反向尋車APP。當車主停車入位后，打開APP并將手機放在車位感應器上，感應器對車上鎖并將數據傳到服務器進行處理，隨后APP用戶界面會產生一個二維碼，該二維碼存儲了該車輛的位置。取車時，只需利用設置在樓梯口的掃碼器掃描APP產生的二維碼，APP界面就會產生從該點到達車主車位的最短路線圖。到達車位后，把手機放在停車區域的感應器上，車位解鎖，車位空車信息傳入數據服務器，服務器刪除該車位信息，二維碼信息也隨之刪除，車主開車離開車庫。

4 系統架構

上文已經介紹了該系統的具體工作流程，該反向尋車系統主要包括硬件和軟件設計兩大部分，硬件包括主控模塊、掃碼器、感應器，軟件主要是APP用戶界面的設計，數據處理算法的軟件實現。

4.1 硬件設計

主控模塊主要完成數據處理、數據交互、數據維護三方面功能。在該模塊中數據處理主要應用定位算法對采集到的數據進行篩選整理，從而形成唯一標識車位信息的二維碼，隨后通過路徑計算將得到的車位信息通過無線通訊技術傳輸給用戶。

掃碼器以及感應器都是數據采集設備，主要工作原理是利用了紅外傳感技術以及二維碼識別技術。掃碼器主要考慮像素以及用戶手機顯示屏大小對二維碼可讀性的影響，所以掃碼器對二維碼識別技術的效率還應考慮攝像性能以及掃碼區域的大小。感應器利用了紅外感應以及電磁波感應，在感應器感應手機后，該感應器會與車位上鎖實現信息交互。

4.2 軟件設計

該反向尋車的APP設計簡單，容量小，方便用戶下載，APP設計模塊可以有:

（1）停車場地圖顯示模塊，用于用戶熟悉停車場的概況便于車主停車；

（2）感應模塊界面，APP會使手機產生一些電感信號，感應器可以更好感應車位信息；

（3）二維碼顯示界面，該界面可以獲取唯一標識車位信息的二維碼，便于掃碼器掃描；

（4）定位界面，在掃碼器掃描二維碼信息后就會產生從車主當前掃碼器到車位的最短路線圖。

在計算最短路徑問題上，該反向尋車系統先將感應器感應的點存儲在主控模塊中，并標志為末點，在用戶取車時掃碼器取得車主位置，標志為起點，結合導入的停車場地圖，形成帶權有的向圖G=（V，E），其中每條邊的權為非負數，其中起點標記為源，利用Dijkstra算法計算最短路徑,利用貪心選擇從V-S中選擇u為車位點，通過算法確定從源到u的最短路徑長度，并將路徑存儲在數據鏈表中，并將該最短路徑信息發送給APP。

5 總結

本文通過對比現有的反向尋車技術，闡述了一個新方式的智能反向尋車系統。該系統通過手機掃描二維碼實現了車主在地下停車場的反向尋車功能以及鎖車功能，方便了運營商對停車場的管理，實現了車主在地下停車場尋車的便捷化。目前，該系統設計還在具體實施中，具體的實現及各類輔助技術的應用還需要日后的深入實踐和研究。

[1]朱靜,王揚.基于環保電子卡的智能反向尋車系統研究[J].數字技術與應用,2014(07):123+125.

[2]王揚,薛娟.智能停車場反向尋車系統設計與實現[J].無線互聯科技,2012(11):97-99.

[3]孫婷婷. 基于車牌識別的一體式尋車數據采集系統的實現[D].浙江大學,2015.

[4]郭芝源,李臻,李維龍.基于二維碼的停車場反向尋車系統設計[J].物聯網技術,2015,5(10):42-43+46.

[5]馮小剛. 基于二維碼的停車場反向尋車設計與實現[D].青島科技大學,2015.

[6]李華蓉,潘國兵,趙一,吳華玲.基于Android平臺的室內停車場智能尋車系統研究[J].重慶交通大學學報(自然科學版),2016,35(04):112-115+126.

[7]陳荊花,王潔.淺析手機二維碼在物聯網中的應用及發展[J].電信科學,2010,26(04):39-43.

[8]樊勇,任燕,司博章.一種新型停車場反向尋車系統[J].物聯網技術,2013,3(02):35-36+40.

[9]張宇. 基于“互聯網+”模式的室內停車場系統設計與核心技術研究[D].浙江大學,2016.