基于物聯(lián)網(wǎng)的智能停車(chē)場(chǎng)系統(tǒng)研究

王柏娜（燕山大學(xué)里仁學(xué)院，河北秦皇島，066004）

基于物聯(lián)網(wǎng)的智能停車(chē)場(chǎng)系統(tǒng)研究

王柏娜
（燕山大學(xué)里仁學(xué)院，河北秦皇島，066004）

自改革開(kāi)放以來(lái)，人民的生活水平得到了有效改善，汽車(chē)這一高消費(fèi)交通用具已逐漸普及到戶。但是大量的汽車(chē)在國(guó)內(nèi)尤其是大中型城市中停車(chē)已成為嚴(yán)重的問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)智能停車(chē)場(chǎng)以先進(jìn)的現(xiàn)代技術(shù)以百萬(wàn)攝像機(jī)抓拍車(chē)牌讀取車(chē)輛信息進(jìn)而有效的讓車(chē)主進(jìn)出停車(chē)場(chǎng)，提高停車(chē)效率。

物聯(lián)網(wǎng)；停車(chē)場(chǎng)；物聯(lián)網(wǎng)停車(chē)系統(tǒng)；發(fā)展背景；系統(tǒng)功能

0 引言

物聯(lián)網(wǎng)智能停車(chē)場(chǎng)以傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、O2O模式、MQTT協(xié)議等作為關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)停車(chē)系統(tǒng)的整體框架。由此大中型城市的停車(chē)位可以得到充分的利用，減少不必要的麻煩和減輕社會(huì)負(fù)擔(dān)。本文將通過(guò)借鑒和分析以往的停車(chē)系統(tǒng)并結(jié)合計(jì)算機(jī)等智能軟件，探究物聯(lián)網(wǎng)智能停車(chē)系統(tǒng)需要具備的功能并且加以完善。

1 物聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)智能停車(chē)系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)是物物彼此鏈接的一種獨(dú)特的互聯(lián)網(wǎng)，其中有兩層含義：第一，物聯(lián)網(wǎng)以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)和核心，以互聯(lián)網(wǎng)為模型借助物物為原件進(jìn)行延伸和擴(kuò)展成為網(wǎng)絡(luò)；第二，物品與物品這件能夠進(jìn)行信息的傳遞和通信，物物相連、物物想通。物聯(lián)網(wǎng)利用現(xiàn)代科技智能感知、多種識(shí)別技術(shù)與普存計(jì)算在任何時(shí)間、地點(diǎn)、方式等通信感知技術(shù)，廣泛在網(wǎng)絡(luò)的融合中加以利用，因此物聯(lián)網(wǎng)成為全球信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。

物聯(lián)網(wǎng)識(shí)別技術(shù)的普及用到各行各業(yè)中來(lái)，而如今的智能停車(chē)場(chǎng)系統(tǒng)充分的利用了其網(wǎng)絡(luò)識(shí)別技術(shù)，一般通過(guò)在停車(chē)場(chǎng)出入口安置百萬(wàn)級(jí)高清攝像機(jī)抓拍車(chē)牌并且快速識(shí)別車(chē)牌讀取車(chē)輛信息，用戶無(wú)需取卡，刷卡無(wú)需停頓便能直接進(jìn)入停車(chē)場(chǎng)，車(chē)位安裝的引導(dǎo)系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)顯示空停車(chē)位，并且擁有圖文指導(dǎo)功能。此外該系統(tǒng)還有反向?qū)ぼ?chē)系統(tǒng)，用戶能夠通過(guò)用查詢手機(jī)或者掃描二維碼等方式來(lái)“反向?qū)ぼ?chē)”，只要輸入車(chē)牌號(hào)碼，用戶停車(chē)位的信息和電子地圖會(huì)迅速在反向?qū)ぼ?chē)系統(tǒng)中顯示。與此同時(shí)可以通過(guò)手機(jī)移動(dòng)支付、二維碼支付、停車(chē)場(chǎng)人工繳費(fèi)等方法進(jìn)行繳費(fèi)。

2 物聯(lián)網(wǎng)智能停車(chē)場(chǎng)發(fā)展的背景

早期人工管理停車(chē)場(chǎng)需要人工服務(wù)，包括:收費(fèi)、找零、開(kāi)發(fā)票等，在這過(guò)程中大大降低了車(chē)輛離場(chǎng)的效率，給停車(chē)場(chǎng)出入口造成了擁堵突發(fā)事件無(wú)法追蹤。對(duì)于停車(chē)的時(shí)間長(zhǎng)和車(chē)輛的信息誤解等會(huì)導(dǎo)致車(chē)主與管理員之間產(chǎn)生矛盾，車(chē)主對(duì)停車(chē)場(chǎng)服務(wù)不滿意進(jìn)一步造成停車(chē)場(chǎng)效益下降。智能停車(chē)場(chǎng)無(wú)論是感應(yīng)式ID卡、IC卡收費(fèi)，還是藍(lán)牙卡或RFID電子標(biāo)簽，都存在一系列的問(wèn)題，具體分析如下：①由于芯片損壞，車(chē)主丟卡等造成車(chē)主補(bǔ)換卡頻繁，長(zhǎng)期下來(lái)補(bǔ)卡費(fèi)用較高，業(yè)主不愿自己出錢(qián)易造成業(yè)主與物業(yè)公司的摩擦；②刷卡麻煩，感應(yīng)效果不好，通行效率低，易造成早晚集中出入時(shí)擁堵。③卡片不好收撿，時(shí)有安全事故的警訓(xùn)。而物聯(lián)網(wǎng)智能停車(chē)場(chǎng)基于車(chē)牌識(shí)別技術(shù)，節(jié)約了人力，減少了車(chē)主與管理員的摩擦，減少了發(fā)放臨時(shí)卡的麻煩。車(chē)進(jìn)入車(chē)牌識(shí)別區(qū)域內(nèi)，稍作停留，獲得車(chē)輛信息，系統(tǒng)即可控制道閘自動(dòng)放行。這無(wú)疑大大加快了車(chē)輛入場(chǎng)的時(shí)間提高停車(chē)效率，停車(chē)場(chǎng)管理人員的工作量得到減輕，有效減少上下班高峰期停車(chē)場(chǎng)車(chē)輛擁堵的情況。物聯(lián)網(wǎng)智能停車(chē)場(chǎng)的實(shí)用效果正逐漸為各停車(chē)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)方所推崇。

3 物聯(lián)網(wǎng)智能停車(chē)場(chǎng)系統(tǒng)功能概述

3.1 物聯(lián)網(wǎng)智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)智能停車(chē)場(chǎng)管理主要由出入口控制、停車(chē)誘導(dǎo)、用戶管理收費(fèi)、手持移動(dòng)管理等組成。

3.1.1 入口控制

入口控制包括射頻識(shí)別檢測(cè)車(chē)輛、控制車(chē)輛的進(jìn)場(chǎng)、顯示停車(chē)位信息等。 當(dāng)車(chē)輛進(jìn)入停車(chē)場(chǎng)時(shí)，首先車(chē)主通過(guò)查詢停車(chē)位信息了解有無(wú)車(chē)位，確認(rèn)有停車(chē)位后，車(chē)輛將通過(guò)入口的 射頻識(shí)別自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其系統(tǒng)操作過(guò)程如下。

a)首先系統(tǒng)將根據(jù)掃描車(chē)牌信息檢測(cè)是否具有停車(chē)資格；

b)如有權(quán)限系統(tǒng)則將必要信息發(fā)送到入口控制器；

c)服務(wù)區(qū)讀取入口控制器傳入的信息并解析信息；

d)服務(wù)器將控制命令傳回入口控制器；

e)入口控制器通過(guò)執(zhí)行服務(wù)區(qū)指令產(chǎn)生控制信號(hào)給閘機(jī)系統(tǒng)，開(kāi)啟閘機(jī)，車(chē)輛進(jìn)入；

f)車(chē)輛內(nèi)部顯示系統(tǒng)接收停車(chē)位信息進(jìn)行停車(chē)。

3.1.2 出口控制系統(tǒng)

出口控制器主要功能包括車(chē)輛的射頻識(shí)別檢測(cè)、控制車(chē)輛的出場(chǎng)、顯示收費(fèi)信息等。 若車(chē)輛離開(kāi)停車(chē)場(chǎng)，車(chē)輛首先通過(guò)射頻識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)。

a)出口處系統(tǒng)將檢測(cè)車(chē)牌、時(shí)間等信息送到出口控制器；b)服務(wù)器接收從出口控制器傳來(lái)的相關(guān)信息；

c)服務(wù)區(qū)解析信息將扣費(fèi)信息指令送回出口控制器。

d)扣費(fèi)信息將從出口控制器發(fā)送到顯示系統(tǒng)，并告知車(chē)主；e)服務(wù)器將控制命令傳回入口控制器；

f)出口控制器通過(guò)執(zhí)行服務(wù)區(qū)指令產(chǎn)生控制信號(hào)給閘機(jī)系統(tǒng)，開(kāi)啟閘機(jī)，車(chē)輛離開(kāi)停車(chē)場(chǎng)；

3.1.3 停車(chē)誘導(dǎo)系統(tǒng)

停車(chē)誘導(dǎo)系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)尋找停車(chē)場(chǎng)中最佳有效車(chē)位和最短路徑，以便用戶高效的找到空的停車(chē)位。 車(chē)輛通過(guò)入口控制系統(tǒng)時(shí)，車(chē)輛誘導(dǎo)系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)。

a)用戶接收服務(wù)器傳送的有效停車(chē)位的所有編號(hào)、當(dāng)前的最佳停車(chē)位、最短停車(chē)路徑等信息；

b)誘導(dǎo)系統(tǒng)將相關(guān)信息顯示在指示屏。

3.1.4 用戶管理收費(fèi)系統(tǒng)

用戶管理收費(fèi)系統(tǒng)是服務(wù)器端應(yīng)用軟件的運(yùn)行平臺(tái)，主要功能記錄停車(chē)場(chǎng)信息管理、設(shè)備運(yùn)行情況、執(zhí)行用戶發(fā)出的命令、停車(chē)計(jì)費(fèi)收費(fèi)，控制入口設(shè)備等。

3.1.5 手持移動(dòng)管理系統(tǒng)

停車(chē)場(chǎng)移動(dòng)管理系統(tǒng)，是一款基于 ARM Cortex A9/A8 的硬件平臺(tái)（或者是 Android 手機(jī)、Android Pad 、IOS 手機(jī)、IOS PAD 等），主要放在停車(chē)場(chǎng)的管理室，由停車(chē)場(chǎng)的專門(mén)的管理員進(jìn)行管理，處理停車(chē)場(chǎng)日常以及報(bào)警等信息。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)智能停車(chē)場(chǎng)開(kāi)發(fā)工具及技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域 RFID 讀卡識(shí)別技術(shù)、Zigbee 通信技術(shù)、藍(lán)牙通訊技術(shù)、WIFI 通信技術(shù)、3G 通信技術(shù)

3.3 應(yīng)用對(duì)象

適用于各個(gè)停車(chē)場(chǎng)管理

4 物聯(lián)網(wǎng)智能停車(chē)場(chǎng)的優(yōu)點(diǎn)

其一物聯(lián)網(wǎng)智能停車(chē)場(chǎng)的成本價(jià)基本上與智能卡停車(chē)場(chǎng)價(jià)格相當(dāng)，首先是車(chē)牌識(shí)別后續(xù)沒(méi)有任何運(yùn)營(yíng)成本，而智能卡停車(chē)場(chǎng)，每年至少有10%的卡壞損，換卡的費(fèi)用無(wú)論是車(chē)主還是停車(chē)場(chǎng)業(yè)主出都是劃不著的。同時(shí)能夠有效解決重點(diǎn)區(qū)域的交通擁堵以及“停車(chē)難”問(wèn)題，提高市民停車(chē)便捷度，會(huì)很大程度上有效降低停車(chē)場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)管理成本。

其二物聯(lián)網(wǎng)智能停車(chē)場(chǎng)的性能佳，以目前識(shí)別車(chē)牌的攝像機(jī)基本上能達(dá)到30邁速度下輕松識(shí)別，車(chē)輛出入基本可以實(shí)現(xiàn)不停車(chē)。同時(shí)識(shí)別率都可以達(dá)到99%以上。

良性利用小區(qū)私家車(chē)位，所繳納費(fèi)用由車(chē)位車(chē)主接納，長(zhǎng)期以來(lái)減少車(chē)位車(chē)主購(gòu)買(mǎi)車(chē)位的費(fèi)用，同時(shí)減少資源浪費(fèi)，提高車(chē)位的利用率。由此可以減輕國(guó)家用地負(fù)擔(dān)和對(duì)公共停車(chē)場(chǎng)的資金輸出。大量停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)的升級(jí)改造和立體停車(chē)場(chǎng)增建等，將推動(dòng)智慧停車(chē)行業(yè)擴(kuò)張至千億規(guī)模的市場(chǎng)空間。

5 物聯(lián)網(wǎng)智能停車(chē)場(chǎng)發(fā)展前景

（1）如今共享單車(chē)普及，所以物聯(lián)網(wǎng)智能停車(chē)場(chǎng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)位置共享、車(chē)位共享（包括小區(qū)車(chē)位共享）、形成短程路徑地圖、預(yù)約具體位置停車(chē)位、快速停車(chē)誘導(dǎo)已及停車(chē)場(chǎng)內(nèi)部周邊地圖空余車(chē)位信息等，運(yùn)用手機(jī)支付停車(chē)費(fèi)，實(shí)現(xiàn)車(chē)主快速出入，節(jié)約停車(chē)時(shí)間，享受生活。

（2）通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)智能停車(chē)場(chǎng)停車(chē)誘導(dǎo)技術(shù)、車(chē)位引導(dǎo)技術(shù)和反向?qū)ぼ?chē)技術(shù)減少車(chē)主盲目亂找車(chē)位的問(wèn)題，同時(shí)減輕了停車(chē)場(chǎng)管理員的工作量，減少停車(chē)場(chǎng)工作人員，降低停車(chē)場(chǎng)管理資金爭(zhēng)取達(dá)到自動(dòng)化服務(wù)，多人管理停車(chē)場(chǎng)的方法不僅在效率較低而且成本較高隨著社會(huì)的進(jìn)步開(kāi)始逐漸落伍，物聯(lián)網(wǎng)智能停車(chē)場(chǎng)提高停車(chē)場(chǎng)的自動(dòng)化程度，高效節(jié)約方便穩(wěn)定。

（3）多建立體車(chē)庫(kù)，參照國(guó)外建設(shè)停車(chē)場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)，立體車(chē)庫(kù)具有占地面積少、車(chē)位利于率高、進(jìn)出停車(chē)場(chǎng)方便等優(yōu)勢(shì)。我國(guó)人口量居世界前列，鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移，造成城市人口多、密度大、土地成本高，所以興建立體車(chē)庫(kù)是必然也是未來(lái)發(fā)展現(xiàn)象。

6 結(jié)語(yǔ)

不遠(yuǎn)的將來(lái)智能停車(chē)將逐步進(jìn)入城市，物聯(lián)網(wǎng)智能停車(chē)系統(tǒng)具有提高人工管理的高效性、增加車(chē)主的體驗(yàn)度、便捷停車(chē)、收費(fèi)簡(jiǎn)易、運(yùn)行維修成本低等優(yōu)勢(shì)。物聯(lián)網(wǎng)智能停車(chē)系統(tǒng)建設(shè)將納入城市建設(shè)板塊，成為具有運(yùn)營(yíng)性的城市智能便民交通項(xiàng)目。

[1]郭騰.智能停車(chē)管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D].北京：北方工業(yè)大學(xué)，2015-08-11．

[2]狄巨星，趙建光，范晶晶.基于物聯(lián)網(wǎng)智能停車(chē)場(chǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].河北建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2012-04-07.

[3]郭曠,段佳勇.物聯(lián)網(wǎng)智能停車(chē)場(chǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[J].電子世界.2017-02-07.

Research on Intelligent Parking System Based on Internet of Things

Wang Bona
(Liren College of Yanshan University,Qinhuangdao Hebei, 066004)

Since the reform and opening up, the people’s living standard has been effectively improved, the car that high consumption of transport equipment has been gradually spread to households. Internet intelligent parking lot with advanced modern technology to millions of cameras to capture the license plate to read the vehicle information and then effectively let the owner out of the parking lot, improve the parking efficiency.

Internet of things; parking; Internet of Things parking system; development background; system function

王柏娜（1982-），女，河北秦皇島人，碩士，助理研究員，研究方向?yàn)閳D像處理。

秦皇島市科學(xué)技術(shù)與研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(201502A020)