基于ZIGBEE的室內停車位精準引導系統

摘要：汽車作為出行代步工具，擁有量宏大，城市建設中提供建設車位土地又緊缺，而大多數停車位為室內停車場或道路兩側劃停車位，錯亂停放管理者相對難管理。出行找車位難、陌生環境找車更難，出現了占用道路旁停車造成擁堵，占用生命通道、消防通道無法進行營救錯失良機情況。出行的泊車問題成為許多駕駛員和車庫管理者感到棘手，特別是一些年齡較大的駕駛人員和剛接觸汽車不久的新手來說，常常為了泊車花費了不少時間和精力。因此，本文針對這一系列問題，設計了一套智能泊車系統，為駕駛員解決停車難、找車難，還有自動泊車和自動找空車位的功能，為管理者解決管車難等問題。

關鍵詞：車位難找;車庫管理;規劃導航路線;智能泊車系統

1、引言

近年來，據調查數據顯示，截至2018年，全國汽車保有量達2.4億輛，與2012年底相比，增加1.19億萬輛，增長速度較快，從2012年到2018年逐年遞增。

隨著汽車使用量的提高，“停車難”的影響不僅局限于停車本身問題，還引發了一系列城市管理問題。例如：不正規占用車道、堵塞消防車道等停車問題引發的爭論不在少數，停車問題引發的治安事件和暴力沖突也時有發生。另外，“停車難”還導致道路嚴重擁堵，進而加劇城市的環境壓力。

現今，傳統的停車場管理系統重點都為計費和收費的管理功能，關注的是各車輛進出的時間以便于進行收費，但是停車場的安全性和運行效率以及針對用戶的人性化要求方面考慮的較少。然而，現有的很多針對智能停車場的研究都集中在門禁系統的開發上，是通過自動發卡機向用戶自動發放IC卡，來實現車輛出入停車場的自動化管理，同時配合視頻攝像頭的車牌信息提取來采集入場車輛信息，這種方法在一定程度上解決了傳統停車場智能化程度較低、管理效率較低和人工成本較高的問題。但是IC卡主要作用是授予車輛進出停車場的權限以及實現車輛的自動收費功能，無法實現車位統一管理，只是單純統計車輛進出入數目，卻不能及時準確找到車輛的停放位置;同時，不能夠實現將停車庫的車位信息共享出去，導致車主不能準確了解停車信息，從而導致車主浪費時間而無法找到車位的情況。

2、泊車的現況及融入智能化優勢

泊車難問題無論是在國內還是國外，在城市管理和鄉村建設上是比較熱點的問題和重要的研究對象，如經濟發達的國家或城市里，人地矛盾還是比較突出的，對于用地及資源的利用要求很高。雖然很多國家他們的政府實施了很多政策或者是管理系統來完善泊車問題，在此取得一定的成效，卻不能從根本上大幅度的降低泊車難帶來的問題。如國內，目前泊車存在有以下幾個問題：

（1）停車效率低，駕駛員在進入一個新的停車場并不熟悉該地的停車位置，而那些傳統的管理系統又不能提供空車位提示和找車定位，在停車和找車上會花費不少的時間。

（2）亂停放問題，部分車主找不到停車位，就隨便找個空位停放，但他們不知道這個車位是否已經有人預定了或者是那些定了購買長期停放的客戶的車位，此情況常見問題，容易造成一些不必要麻煩。

（3）傳統泊車系統本身的問題，像現如今運用的一些管理設備，其本身可能是采用的處理器或是芯片的數據處理能力較低，在運行時存在數據更新緩慢、顯示延遲、顯示和實際不一樣的錯誤信息等問題，大大降低了泊車的效率。另外就是質量問題，有些設備容易受到外部環境影響，像潮濕、高溫或是外部壓力等。

智能化科技能夠提供更強更快捷的技術，擁有出色的處理計算能力、適應環境強。首先泊車系統在智能化下能夠增強數據處理和顯示能力，解決傳統泊車系統運行慢效率低的缺點，其次智能泊車擁有互聯網Zigbee技術的停車位精確引導系統，能夠快速地找到理想停車位。也能夠提供尋車服務，減少浪費尋車的時間。這樣也能減少管理者的工作量，提高泊車效率和停車位資源利用率。智能化潛力較大，在未來開發出新的功能，為駕駛員提供更好的泊車服務。

3、系統概述

本文設計了一種基于互聯網Zigbee技術的停車位精確引導系統，采用移動通信終端和服務器實現用戶停車引導與逆向尋車引導，即使是你不熟悉的停車環境，只要通過互聯網，以手機為載體，能實時共享當地的停車場泊車信息，用戶無需耗費多余時間尋找停車位與車輛。不單止停車用戶受益，停車場的管理層面也能享受到停車引導系統的便利。此外，基于Zigbee技術的停車位引導系統采用新時代智能化管理，能準確地區分自有車輛、外來車輛和特殊車輛，增強泊車的安全性，及時收取停車費及其他相關費用，智能化水平高，減少了管理人員的雇用，提高管理效率，Zigbee技術擴展性好，可以輕松擴展停車場規模，最大程度的一次性智能化、自動化設計，提高服務效率與服務檔次，提供優質、安全、智能的泊車服務。

現況，大型停車場都存在著地形復雜，空車位難找和路線不清等綜合問題。由此可知，要提高停車場的效率是要改善現有停車場的管理方式和管理系統等主要問題。隨著科技技術的不斷發展，應用于停車管理的方式也在不斷創新中，將導航定位技術應用于大型停車場中，已成為這方面的新技術，可以通過原理結合特有的辦法來判斷空車位的算法，除此之外，開發相應的手機APP，讓客戶使用方便快捷。利用Zigbee在室內無線定位車位精度高、效率好、低功耗、安全高、成本低等優點，并且導航定位分布廣泛、方便定位等特點，應用在大型停車場實現智能定位和導航的需求。另外，智能泊車系統還可以通過大數據分析，對不同的物體做出不同的對比分析，從而檢測出空車位的存在位置，還可以通過門口主顯示屏看到車輛的數量，提高客戶停車效率。

4、 系統模塊構成

系統模塊主要是通過嵌入式主板和單片機等主要重大硬件構成的。嵌入式主板連接深度攝像機：通過AI計算找到空車位，深度攝像機可以看到周圍的環境;嵌入式主機和顯示屏相連接：可以通過顯示屏看到停車場里有多少空車位;嵌入式主機再以單片機相連，單片機再已導航定位系統相連，可以實現車輛自主定位;最后單片機再以傳感器相連：傳感器可以感應到某個車位是否有車和還有多少車。

4.1 Zigbee無線定位系統

Zigbee無線通信作為一種新型技術，擁有傳統網絡通信無線比擬優勢。與傳統網絡通信WiFi定位，藍牙，GPS等定位技術相比，Zigbee具有低功耗、低成本、時延短優點。在設備上，可以與傳感器相結合，與車位檢測、引導停車系統通信聯系。同時，能提供65536節點，網絡中的任意節點之間相互進行無線通信定位，模塊通信范圍內找到對應位置快速形成連接網絡，從而尋找空車位，提高停車位資源利用。

4.2 Zigbee定位系統硬件

Zigbee無線通信利用多節點特征，網絡通信上按照蜂窩結構實現定位尋找，當原節點失去通信，蜂窩網狀網絡通信能力可尋找對象，從而保證正常通信。在此基礎上，無線通信模塊，導航模塊，停車位精確引導模塊和反向尋車模塊。首先通過采集數據信息實現空車位檢測，停車方向引導。其次，通過深度攝像頭以及光敏電阻傳感確定停車位是否占用，然后將數據通過Zigbee上傳至管理系統。并由顯示屏顯示數據信息，相關信息實時在手機APP上更新。在硬件設備上，無線通信模塊是主體，能否實行精確定位空車位位置，是Zigbee無線定位系統與硬件部分共同實現的。

5、結束語

綜上所述，本文研制基于Zigbee的室內停車位精準引導系統能夠在大型停車場或是陌生的停車場里面快速停車或快速找到自己的車輛。采用的是導航定位和Zigbee技術定位精度高、效率好、低功耗、高安全;讓車輛更安全的停放，進一步提升停車效率;無需繁瑣的泊車操作，只需一個指令，便可輕松停車，讓泊車更加智能化。通過手機APP可以實時查看車輛停放的大概位置，使客戶更方便地找到自己的車輛。

參考文獻

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作者簡介：羅小軍，1983年10月，男，漢族，籍貫（江西省 市），碩士研究生，畢業院校：山東農業大學 ，職稱：助教 ，研究方向：電氣自動化方向。

（本論文來源廣州南洋理工職業學院校級“創新強校工程”項目，項目編號：NY-2017CQ1TD-05）

（廣州南洋理工職業學院?廣東?廣州?510900）