楊萌　呂鳳仙　田安紅

摘? 要：傳統(tǒng)管理人管控的停車場(chǎng)因收費(fèi)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(dòng)互聯(lián)技術(shù)、RFID、傳感器技術(shù)、云計(jì)算與大數(shù)據(jù)等技術(shù)的智能停車系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了用戶隨時(shí)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(fèi)時(shí)間與浪費(fèi)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(fèi)控制

中圖分類號(hào)：U495? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

隨著時(shí)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(shí)也導(dǎo)致了停車需求的增加。傳統(tǒng)的停車場(chǎng)由管理員控制車輛的出入，存在收費(fèi)慢、停車不規(guī)范、客戶對(duì)停車場(chǎng)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(shí)代的發(fā)展和智能手機(jī)的廣泛使用，面對(duì)逐漸惡化的“停車難”現(xiàn)狀，用戶對(duì)停車場(chǎng)的高需求，促使傳統(tǒng)停車場(chǎng)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(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)與停車場(chǎng)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(chǎng)的信息，精準(zhǔn)地了解空閑車位的數(shù)量與收費(fèi)情況，讓用戶可通過手機(jī)App選擇最優(yōu)停車場(chǎng)，用戶可以通過手機(jī)獲取停車場(chǎng)的具體路線和路程中的路況信息。到達(dá)停車場(chǎng)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(yàn)證，驗(yàn)證通過，閘機(jī)就會(huì)開啟。進(jìn)入停車場(chǎng)后，必須停車到已預(yù)約的車位號(hào)，做到規(guī)范停車。用戶準(zhǔn)備離開時(shí)，可在手機(jī)App上以微信、支付寶的形式進(jìn)行繳費(fèi)，不需要在出口排隊(duì)等候繳費(fèi)。繳費(fèi)成功，即可憑借二維碼或車牌掃描的方式離開停車場(chǎng)。

1 智能停車系統(tǒng)的整體框架

該文所設(shè)計(jì)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(dòng)互聯(lián)技術(shù)、RFID、傳感器技術(shù)、云計(jì)算與大數(shù)據(jù)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了車輛出入停車場(chǎng)管理、車位收費(fèi)管理、停車規(guī)范管理和用戶終端管理等多項(xiàng)功能[4-5]。圖1表明在停車場(chǎng)的每個(gè)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(jì)算平臺(tái)，該平臺(tái)再對(duì)接收到的信息進(jìn)行處理、歸納和匯總，實(shí)時(shí)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(jī)App進(jìn)行查詢與預(yù)約，又使控制管理中心對(duì)城市中停車場(chǎng)的管理更加方便智能，實(shí)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(chǎng)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(cè)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(huì)通過Internet把來往車輛的數(shù)量、型號(hào)和空閑車位的數(shù)量上傳到云計(jì)算平臺(tái)。同時(shí)當(dāng)傳感器檢測(cè)到車位狀態(tài)已發(fā)生改變時(shí)，就會(huì)及時(shí)發(fā)送信號(hào)并更新數(shù)據(jù)。經(jīng)過云計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行匯總、分類之后再發(fā)布出去，進(jìn)行實(shí)時(shí)的信息更新，使用戶能夠隨時(shí)隨地查詢到附近停車場(chǎng)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(chǎng)中，停車位使用ZigBee節(jié)點(diǎn)向服務(wù)器傳遞其編號(hào)、“空閑”、“搶占”等信息，存儲(chǔ)后形成數(shù)據(jù)庫。當(dāng)用戶在App客戶端向服務(wù)器申請(qǐng)停車位成功并到達(dá)停車場(chǎng)入口時(shí)，車牌識(shí)別器將掃描車牌號(hào)，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(chǎng)。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(jì)因考慮到地下停車場(chǎng)會(huì)因GPS信號(hào)減弱出現(xiàn)定位不精確的現(xiàn)象，所以停車位的檢測(cè)主要采用了ZigBee技術(shù)。ZigBee技術(shù)對(duì)節(jié)點(diǎn)的容納量很大且是無線網(wǎng)絡(luò)傳輸，信號(hào)的傳遞不會(huì)受到遮擋物的影響，極大地滿足了地下停車場(chǎng)對(duì)信息的存儲(chǔ)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(shí)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(tái)

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(shí)信息，例如：姓名、車牌號(hào)碼、證件號(hào)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(hào)的安全。App平臺(tái)與后臺(tái)服務(wù)器端的數(shù)據(jù)庫相關(guān)聯(lián)，用戶個(gè)人信息與停車場(chǎng)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(duì)用戶以及停車場(chǎng)進(jìn)行管理。后臺(tái)服務(wù)器再通過Internet把已經(jīng)匯總好的所有停車場(chǎng)中的車位的狀態(tài)信息發(fā)布到手機(jī)App上，以便用戶查詢與預(yù)約。一旦用戶發(fā)出請(qǐng)求，服務(wù)器端就會(huì)立即響應(yīng)用戶的請(qǐng)求。

傳統(tǒng)的停車場(chǎng)，車主會(huì)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(huì)造成交通堵塞，浪費(fèi)車主的時(shí)間和精力。然而可能附近的其他停車場(chǎng)卻存在空閑車位而無人知曉，這樣就造成了資源浪費(fèi)。但因智能停車系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)更新與發(fā)布停車場(chǎng)的信息與數(shù)據(jù)，且所有停車場(chǎng)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(fèi)等信息。云計(jì)算平臺(tái)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(fèi)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(jì)算平臺(tái)會(huì)對(duì)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(chǎng)的具體路線和實(shí)時(shí)路況信息，解決了用戶找不到停車場(chǎng)的困擾。

2.4 繳費(fèi)控制

在停車場(chǎng)出入口位置會(huì)增加識(shí)別車輛的功能，智能停車系統(tǒng)采用無線射頻識(shí)別技術(shù)，通過無線電波，在不接觸物體的情況下，實(shí)現(xiàn)車輛信息的獲取，并將其傳送到云計(jì)算平臺(tái)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(shí)現(xiàn)了非接觸式的識(shí)別與交換數(shù)據(jù)的功能。從車輛車牌識(shí)別成功時(shí)開始計(jì)時(shí)，準(zhǔn)備離開車位時(shí)結(jié)束計(jì)時(shí)，并生成費(fèi)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(huì)傳送相關(guān)車輛的數(shù)據(jù)到云計(jì)算平臺(tái)，云計(jì)算平臺(tái)會(huì)把數(shù)據(jù)傳送到物聯(lián)網(wǎng)管理的終端，終端把扣費(fèi)信息及時(shí)返回到用戶的手機(jī)App中，并告知用戶繳費(fèi)信息。

3 結(jié)語

該文設(shè)計(jì)了一個(gè)融合傳感器、云計(jì)算、ZigBee技術(shù)、數(shù)據(jù)交互、RFID、移動(dòng)互聯(lián)終端等多項(xiàng)技術(shù)的智能停車系統(tǒng)，智能化地實(shí)現(xiàn)了車輛出入停車場(chǎng)管理、車位收費(fèi)管理、停車規(guī)范管理和用戶終端管理等多項(xiàng)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(chǎng)的時(shí)間，手機(jī)快捷交費(fèi)，解決了用戶出行未帶現(xiàn)金和排隊(duì)交費(fèi)的問題，傳感器和監(jiān)控的廣泛應(yīng)用能有效控制停車場(chǎng)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(chǎng)內(nèi)部使用GPS導(dǎo)航尋找準(zhǔn)確路線的困擾。

參考文獻(xiàn)

[1]紀(jì)鑫樂，劉堯猛，吳紅霞，等.智能停車與智能車鎖的開發(fā)與實(shí)現(xiàn)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2018（4）：10-11.

[2]李廣宇，李智陽，李益樂，等.基于單片機(jī)圖像識(shí)別的智能停車系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[J].智能計(jì)算機(jī)與應(yīng)用，2018，8（5）：124-130.

[3]蘇世雄，馬新華.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能停車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2020，37（6）：68-70.

[4]張潔，孫曉霞.基于B/S架構(gòu)的商場(chǎng)智能停車管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].山西電子技術(shù)，2020（3）：68-70，93.

[5]王敏，張科元，李郁.基于ZigBee的智能車庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代信息科技，2020，4（9）：164-165，168.

通信作者簡(jiǎn)介：田安紅（1984-），女，碩士，副教授。主要研究方向?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)與人工智能。