淺析物聯網及其在共享智能停車系統中的應用

張桐

衡水市第一中學 河北省衡水市 053000

1 物聯網技術概況

1.1 物聯網簡介

一般來說，將物物相連的網絡稱作物聯網（internet of things，IOT），為了實現物體與物體之間的高效通信，構建萬物互聯的世界，利用傳感器、無線或有線網絡將空間內的多個物理單位連接起來，便構成了傳統意義上的物聯網，物聯網的搭建可以實現對多種物體集約化的管理，同時對其形成系統化的智能有著極大的意義。將物聯網分層研究，可以得出其三層結構分別是感知層、網絡層和應用層，各層承擔著不同的作用，互相聯系又互相依存。

1.2 物聯網的基本技術

（1）傳感器技術：傳感器屬于物聯網的神經末梢，各類傳感器的大規模部署和應用是構成物聯網不可或缺的基本條件，物聯網中傳感器獲取的海量信息是物聯網處理的主要內容，物聯網的所有功能也是基于所有傳感信息而展開的。

（2）網絡傳輸技術：網絡傳輸技術是物聯網網絡層中的關鍵技術，其主要功能是將傳感器獲取的海量信息傳輸給控制系統，并將控制系統的命令傳達給執行機構。網絡傳輸分為有線網絡和無線網絡，有線網絡在戶外和工業物聯網中常用，而無線網絡則在室內和小型場合使用，無線網絡分為WiFi、藍牙、zigbee等多種模式。

（3）信息融合技術：單一的傳感器信息難以對系統的狀態做出實時的估計，所以需要對多個傳感器的信息做一定的融合處理，用不同傳感器的信息來修復原有的信息，從而達到對外界信息精準的預測。

（4）大數據技術：大數據的關鍵在于對含有意義的數據進行專業化的處理，從而提高對數據的加工能力，通過加工物聯網中的數據，整體全面地規劃分配利用，使其更加智能，從而實現數據的增值。

2 停車系統需求分析

2.1 開發背景

目前城市停車難的問題凸顯，特別是位于市中心的繁華地區，停車供需矛盾非常突出，停車難現象正在加劇。目前，全國汽車保有量為3.19億輛，而車位數大約有2億個，在車位缺口的同時，還存在現有新建小區入住率偏低而車位大量空置的現象，如果將此部分車位合理規劃利用，將會實現車位共享的最終目標。共享智能停車可以將部分小區閑置的車位共享給附近急需車位的用戶，實現智能化的車位分配，在解決停車難問題的同時提高了用戶體驗，從而推動共享經濟的發展。

2.2 停車系統功能需求

傳統停車只是單純依靠車主駕駛著車輛尋找車位，浪費時間的同時，成功停車的幾率有時也不高，而且大多停車場使用繁瑣的傳統收費形式，取卡、現金付費的過程中也導致部分時間的浪費。

相比于傳統停車，理想的停車模式擁有車位尋找、車位規劃、路徑規劃、自動扣費、自動找車等功能。停車系統能夠及時準確地向用戶提供泊位的具體位置和具體收費情況，并對整體泊車情況有效規劃，實現利用率最大化，從而解決停車難、亂停車的問題，使小區空閑車位得到利用，方便用戶的出行，通過便捷移動支付，節約時間，移動操作實現車位預定和車輛的安全管理，減少不必要的浪費。

常見的路邊停車、普通停車場停車、智能停車對比如表1所示。

表1 不同停車方式的對比

圖2 智慧停車架構

3 基于物聯網的停車系統設計

3.1 總體框架

物聯網停車系統借助現代信息化、網絡化技術手段，通過建設統一部署，面向用戶手機APP，借助微信、支付寶等移動便捷支付終端，實現車輛統一停車管理、智能監督管控、電子支付以及泊車數據共享。

智慧停車業務有三個端口分別是采集端、客戶端和管理端，通過云平臺連接各端口，從事實現停車場智能收費、調控前段，停車用戶APP端和停車場智能管理后端，最終實現智慧停車。

系統總體結構可以分為數據層、支撐層、應用層。數據層儲存數據，主要進行數據的管理，相當于物聯網結構中的感知層，能夠識別車輛信息；支撐層為中間件、基礎構件和高級構件，為應用層提供服務和支撐，對收集到的信息進行處理規劃；應用層為系統的各種應用軟件，分別完成具體的功能，實現具體的停車功能。

3.2 硬件搭建

停車場的正常運轉離不開硬件搭建，其分為服務端和用戶端。

服務端：

①車位檢測篩選方面，在停車場入口處地面安裝的無線地磁車檢器，能夠檢測車輛的大小長度，篩選適合的泊位或提供特殊停車位，比如寬大車型停車位、新手司機停車位、充電樁停車位等多樣化、個性化的消費升級服務。每個車位地面也會安裝無線地磁車檢器，車檢器可以準確探測車位被占用的狀態和被車輛占用的時間長度。這些信息被系統集成在一起，實現區域的車位誘導，車位管理，計費，占用分析報告或停車位優化的功能。

②在車位管理方面，通過對業主的車位加裝智能地鎖的方式進行管理。智能地鎖采用先進的移動互聯網技術和無線通訊技術，車位共享、使用的信息及地鎖的鎖定和落鎖等操作均通過手機APP完成，比藍牙地鎖更加安全，比手動操作更加方便。

③車輛安全方面，在每個車位的正上方安轉一個超聲波探頭，8個超聲波探頭通過RS485總線連接一個探頭控制器，將采集到的車輛具體狀況信息通過另外一條RS485總線連接到采集終端，探測到有無車輛停泊在車位上，同時通過無線射頻傳輸到用戶APP賬號，可助于用戶實時監控車輛情況。

用戶端：

①尋找車位方面，在停車之前可利用手機上的智能停車APP搜索距離最近的車位和具體的停車情況，并能依照相應智能提示牌的引領，快速而準確地把車停在合適的地方。

②車輛安全方面，停車后用戶能夠實時對車輛的具體情況進行監控，如有車輛遭到破壞現象，能夠快速收到通知信息。

③應用方面，用戶只需在相應應用市場下載智能停車APP，創建賬戶后充入一定金額，在移動設備上可以直接搜索到附近的最佳車位，提供車位具體信息并進行路徑規劃，成功停入車位后開始計時，駛離停車場自動扣費。

3.3 意義和作用

對于停車場提供商而言，改變了以往取卡停車，有人管理的模式，物聯網智能停車通過城市停車誘導系統保障停車場的流暢和合理規劃整體泊車秩序，促進停車位的使用效率。同時也增加了空閑車位的利用率。對于用戶來說，方便其出行、節約時間，減少了不必要的時間浪費和矛盾沖突，增強了對車輛安全監控，享受便捷支付帶來的方便；對于小區來說，減少停車場管理人員工作壓力，實現了車位的完美利用；對社會來說，推動了和諧社會建設的進程，增加有效資源的合理利用，對于構建互聯智能社會的目標有著巨大的推動意義。

4 未來展望

在科學技術快速發展的今天，智能停車已經開始逐漸進入人們的日常生活，但仍存在缺陷和不足，未來還需對物聯網與其他先進技術相結合方面做更加深入的完善工作。目前的智能停車較為機械，不能根據人的意志自動規劃線路，未來的物聯網智能停車將會與人工智能有效結合，從而使智能停車系統可以依照用戶的個人習慣自動進行車位的篩選和調配，更富人性化。在行車方面，智能停車與自動駕駛相結合，實現車位規劃的同時減緩交通壓力，促使交通有序運行。實現物聯網應用于智能停車，能突破資源約束瓶頸，推動交通可持續發展，從而高效的實現共享經濟的飛速發展，促進未來智慧社區的建設。總之，隨著人工智能、大數據等先進技術的飛速發展，物聯網將會更好地服務于智能停車系統，其定會逐步成為人們生活中不可或缺的一部分，為日常生活和社會發展帶來便捷和優化。