“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下的智能停車系統(tǒng)研究

楊萌　呂鳳仙　田安紅

摘? 要：傳統(tǒng)管理人管控的停車場因收費慢、停車不規(guī)范、空閑車位難找等問題，導(dǎo)致停車效率較低。該文通過融合物聯(lián)網(wǎng)、ZigBee、GPS、移動互聯(lián)技術(shù)、RFID、傳感器技術(shù)、云計算與大數(shù)據(jù)等技術(shù)的智能停車系統(tǒng)，實現(xiàn)了用戶隨時隨地查詢和預(yù)約車位的功能，解決了用戶四處盲目尋找車位而造成的浪費時間與浪費資源的問題。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)+;智能停車;ZigBee技術(shù);車牌掃描;繳費控制

中圖分類號：U495? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

隨著時代的不斷進(jìn)步，人類生活水平大幅提高，汽車的數(shù)量也在不斷增加，同時也導(dǎo)致了停車需求的增加。傳統(tǒng)的停車場由管理員控制車輛的出入，存在收費慢、停車不規(guī)范、客戶對停車場的分布不了解、空閑車位難找等問題，停車的效率較低。

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的發(fā)展和智能手機的廣泛使用，面對逐漸惡化的“停車難”現(xiàn)狀，用戶對停車場的高需求，促使傳統(tǒng)停車場向現(xiàn)代智能停車系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，把GPS導(dǎo)航、ZigBee技術(shù)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)與停車場結(jié)合起來形成的智能停車系統(tǒng)[1-3]，使用戶能夠輕松獲取周圍停車場的信息，精準(zhǔn)地了解空閑車位的數(shù)量與收費情況，讓用戶可通過手機App選擇最優(yōu)停車場，用戶可以通過手機獲取停車場的具體路線和路程中的路況信息。到達(dá)停車場的入口后，可以通過掃描車牌信息、掃描App預(yù)約成功的二維碼或身份證信息進(jìn)行驗證，驗證通過，閘機就會開啟。進(jìn)入停車場后，必須停車到已預(yù)約的車位號，做到規(guī)范停車。用戶準(zhǔn)備離開時，可在手機App上以微信、支付寶的形式進(jìn)行繳費，不需要在出口排隊等候繳費。繳費成功，即可憑借二維碼或車牌掃描的方式離開停車場。

1 智能停車系統(tǒng)的整體框架

該文所設(shè)計的停車系統(tǒng)的具體流程如圖1所示，通過融合物聯(lián)網(wǎng)、ZigBee、GPS、移動互聯(lián)技術(shù)、RFID、傳感器技術(shù)、云計算與大數(shù)據(jù)等技術(shù)，實現(xiàn)了車輛出入停車場管理、車位收費管理、停車規(guī)范管理和用戶終端管理等多項功能[4-5]。圖1表明在停車場的每個車位安裝傳感器，以此來獲取車位的使用情況，通過Internet將信息傳到云計算平臺，該平臺再對接收到的信息進(jìn)行處理、歸納和匯總，實時地傳輸給控制管理中心和用戶終端。該操作模式既便于用戶通過手機App進(jìn)行查詢與預(yù)約，又使控制管理中心對城市中停車場的管理更加方便智能，實現(xiàn)了信息的共享與交互。

2 停車系統(tǒng)的子模塊

2.1 車位信息采集

在停車場中安裝傳感器與監(jiān)控設(shè)備，負(fù)責(zé)收集來往的車輛信息，并檢測車位的空閑與占用情況。當(dāng)監(jiān)控設(shè)備和傳感器采集到信息后，會通過Internet把來往車輛的數(shù)量、型號和空閑車位的數(shù)量上傳到云計算平臺。同時當(dāng)傳感器檢測到車位狀態(tài)已發(fā)生改變時，就會及時發(fā)送信號并更新數(shù)據(jù)。經(jīng)過云計算平臺進(jìn)行匯總、分類之后再發(fā)布出去，進(jìn)行實時的信息更新，使用戶能夠隨時隨地查詢到附近停車場準(zhǔn)確的車位信息。

2.2 ZigBee在規(guī)范停車中的應(yīng)用

在停車場中，停車位使用ZigBee節(jié)點向服務(wù)器傳遞其編號、“空閑”、“搶占”等信息，存儲后形成數(shù)據(jù)庫。當(dāng)用戶在App客戶端向服務(wù)器申請停車位成功并到達(dá)停車場入口時，車牌識別器將掃描車牌號，將其信息傳輸?shù)椒?wù)器中，并與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配。如果匹配不成功，服務(wù)器則將數(shù)據(jù)反饋給App客戶端，由客戶選擇是否取消車位預(yù)定還是重新規(guī)劃路徑，到達(dá)正確的停車場。如果匹配成功，App客戶端將獲得具體的停車位信息及導(dǎo)航。該設(shè)計因考慮到地下停車場會因GPS信號減弱出現(xiàn)定位不精確的現(xiàn)象，所以停車位的檢測主要采用了ZigBee技術(shù)。ZigBee技術(shù)對節(jié)點的容納量很大且是無線網(wǎng)絡(luò)傳輸，信號的傳遞不會受到遮擋物的影響，極大地滿足了地下停車場對信息的存儲和傳輸要求。并且ZigBee技術(shù)具有可靠性和安全性，滿足了用戶信息的保密要求。ZigBee的使用節(jié)省了大量的人力、物力和成本，因此從實施的角度來考慮，這是一種較為可靠的停車管理方式。

2.3 App平臺

使用該智能停車系統(tǒng)的用戶必須向系統(tǒng)提供自己的真實信息，例如：姓名、車牌號碼、證件號等，且用戶需設(shè)置登錄密碼和支付密碼以保護(hù)自己賬號的安全。App平臺與后臺服務(wù)器端的數(shù)據(jù)庫相關(guān)聯(lián)，用戶個人信息與停車場信息都保存在數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)庫中的信息上傳到控制管理中心，方便控制管理中心對用戶以及停車場進(jìn)行管理。后臺服務(wù)器再通過Internet把已經(jīng)匯總好的所有停車場中的車位的狀態(tài)信息發(fā)布到手機App上，以便用戶查詢與預(yù)約。一旦用戶發(fā)出請求，服務(wù)器端就會立即響應(yīng)用戶的請求。

傳統(tǒng)的停車場，車主會因找不到停車位而焦躁，在車主四處尋找車位的過程中可能會造成交通堵塞，浪費車主的時間和精力。然而可能附近的其他停車場卻存在空閑車位而無人知曉，這樣就造成了資源浪費。但因智能停車系統(tǒng)會實時更新與發(fā)布停車場的信息與數(shù)據(jù)，且所有停車場的信息都保存在數(shù)據(jù)庫中，如車位的狀態(tài)信息、預(yù)約車位、繳費等信息。云計算平臺通過GPS收集用戶的位置信息，并將“距離最近”“空車位數(shù)量最多”“收費標(biāo)準(zhǔn)”等信息推送給用戶，供其選擇。用戶成功預(yù)約車位后，云計算平臺會對已預(yù)約的車位進(jìn)行鎖定并更新數(shù)據(jù)庫，使其他用戶不能再選擇該車位直到該車位空閑。用戶可通過GPS導(dǎo)航查詢到通往停車場的具體路線和實時路況信息，解決了用戶找不到停車場的困擾。

2.4 繳費控制

在停車場出入口位置會增加識別車輛的功能，智能停車系統(tǒng)采用無線射頻識別技術(shù)，通過無線電波，在不接觸物體的情況下，實現(xiàn)車輛信息的獲取，并將其傳送到云計算平臺的數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行匹配與更新，這樣就可形成雙向的通信，實現(xiàn)了非接觸式的識別與交換數(shù)據(jù)的功能。從車輛車牌識別成功時開始計時，準(zhǔn)備離開車位時結(jié)束計時，并生成費用信息，如果用戶在停車過程中存在不規(guī)范停車的問題，監(jiān)控與傳感器會傳送相關(guān)車輛的數(shù)據(jù)到云計算平臺，云計算平臺會把數(shù)據(jù)傳送到物聯(lián)網(wǎng)管理的終端，終端把扣費信息及時返回到用戶的手機App中，并告知用戶繳費信息。

3 結(jié)語

該文設(shè)計了一個融合傳感器、云計算、ZigBee技術(shù)、數(shù)據(jù)交互、RFID、移動互聯(lián)終端等多項技術(shù)的智能停車系統(tǒng)，智能化地實現(xiàn)了車輛出入停車場管理、車位收費管理、停車規(guī)范管理和用戶終端管理等多項功能。該智能停車系統(tǒng)采用車牌掃描的方式，節(jié)省了進(jìn)出停車場的時間，手機快捷交費，解決了用戶出行未帶現(xiàn)金和排隊交費的問題，傳感器和監(jiān)控的廣泛應(yīng)用能有效控制停車場內(nèi)的停車不規(guī)范事件的發(fā)生，ZigBee技術(shù)的使用解決了用戶無法在停車場內(nèi)部使用GPS導(dǎo)航尋找準(zhǔn)確路線的困擾。

參考文獻(xiàn)

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通信作者簡介：田安紅（1984-），女，碩士，副教授。主要研究方向為物聯(lián)網(wǎng)與人工智能。