基于物联网的智慧停车系统设计与实现

发表时间:2021/5/21   来源:《基层建设》2020年第31期   作者:唐朝晖
[导读] 摘要:随着我国经济的快速发展,汽车行业也释放了其洪荒之力。
        深圳达实物联网技术有限公司
        摘要:随着我国经济的快速发展,汽车行业也释放了其洪荒之力。道路基础设施建设不完善和汽车数量的急剧猛增导致了我国快速城市化过程中出现了“开车容易,停车难”这一城市病。我国发改委于2014年公布,在我国大城市,小汽车与停车位的平均比例约为1:0.8,中小城市约为1:0.5,若是在医院或商业街等人口密集地区其车辆和车位的比率更是远低于此,而按照国际通用标准,每一辆车通常需要配置1.5~2个停车位,这完全不能达到国际标准,车辆数与停车位数量的关系处于极为不平衡的状态。
        关键词:智慧停车;物联网;停车管理;智慧交通
        引言
        “智慧停车”已经不再是个新名词,其兴起主要归结于机动车数量和停车位数量不匹配,导致停车难问题越来越凸显。免取卡停车收费、智能车位引导、视频反向寻车等智慧停车领域的新技术、新产品异军突起,但实际应用效果却是良莠不齐,行业还有巨大的发展空间。
        1物联网和智慧路边停车的关系
        物联网可以通过对象的互联实现信息交互和可视化,智能路边停车的应用基础是实现停车位信息的数字化和可视化。因此,可以将物联网的相关技术应用到智能路边停车管理系统的研发中,将原有的独立停车位连接到大型物联网系统中,实现停车位的智能管理。当今物联网有很多无线技术,包括Zigbee、WiFi、Sigfox、LoRa、NB-IoT。智能路边停车系统需要在覆盖范围广、功耗低、带宽低的网络下进行,低功耗广域网络(LPWA)就是专门为这类物联网应用而设计的。其中,NB-IoT和LoRa是最有发展前景的两项LPWA技术。LoRa是Semtech提出的基于无牌照频谱的低功耗无线局域网技术,但目前NB-IoT技术在我国物联网应用中已经得到政策支持并大力发展。智能路边停车系统主要采用NB-IoT技术。物体信息的智能识别和数据采集是物联网在智能路边停车中应用的前提。基于NB-IoT技术的地磁车辆检测器可以实现车辆自动感知和信息采集,并将停车信息直接上传到停车管理服务平台。与传统无线技术相比,NB-IoT技术具有覆盖面广、连接大、部署方便、功耗低、成本低等特点,使其在智能路边停车管理方面具有优势。对于智能路边停车管理系统来说,物联网技术与智能路边停车的融合可以实现技术和流程的创新,进而升级为新一代智能路边停车管理系统。
        2智慧停车系统的总体设计
        在现有设备和技术的基础上,并考虑到用户的实际需要,拟议的智能停车系统利用前端实时监测装置收集各种停车数据;利用因特网和移动网络实时传输骨架数据;利用智能停车系统数据库子系统调节和消除各种格式的数据浪费,应注意子系统之间的传输协议不应过大,以避免带宽浪费,避免影响数据的收发效率对数据进行勘探、分析、综合和备份,利用智能停车系统数据库,数据库采用主从模式,提高读取效率,同时确保数据库的安全;系统使用移动智能手机作为终端。对于特定城市的用户,公用数据缓存位于Redis中。在读取数据之前,数据将在Redis缓存中进行检查。如果缓存中存在数据,则数据将直接返回到缓存中。如果高速缓存中没有数据,则必须将这些数据加载到数据库中,然后再加载到redis高速缓存中,以便于下次调用。
        3工作原理
        对于基于NB-IoT技术的智能公路车载停车系统,工作原理是,地磁车辆控制器通过NB-IoT网络连接基站,从而能够通过NB基站将停车信息传输到停车管理平台。有关单位可直接通过停车场管理平台监测和管理路边停车设施的使用情况。公路智能停车系统的智能化管理主要体现在如何实现智能收费上,主要原则是地磁车辆控制器检测车辆停车情况,系统将根据车牌号码和停放站号码的停车数据收费。

公路车载智能停车系统的应用方法主要如下:(1)车辆驶入公路路边停车区停车后,车主按照停车应用提示记录车牌号码和停放站号码,在地磁车辆控制器支付停车费后,驶离停车空间(2)当本地磁控器检测到车辆在停泊站停了一段时间而没有积极登记时,停车系统记录车辆的停车信息,并将停车报警转交出纳员处理。出纳员拍下车辆的照片,并记下车牌号码和系泊站号码。(3)车辆离开车辆而不支付停车费时,牌照号码自动记入黑名单。有关执法机构通过停车场管理平台收集的信息可与交通管理数据库和城市识别信息系统以及执法和管理有关非法车辆的信息联系起来。
        4城市级智慧停车解决方案
        4.1封闭式停车场子系统
        封闭停车子系统是机器、电子计算机和自动控制设备以及智能IC卡技术的有机结合,利用NB-IoT和5G等技术实时收集和管理停放站和停车信息,并实现自动识别等功能。(1)出入境管理系统:自动识别、核证和控制出入车库车辆的电子系统。出入境管理系统包括车牌读取器、高清摄像机、出境闸、出境控制机和自助支付机等设备。其中车牌识别是出入境的关键设备,车牌识别技术是关键技术。当前车牌识别技术包括图像采集或连续视频广播车辆车牌识别技术、RFID车辆识别技术、蓝牙车辆识别技术等。(2)车辆位置制导系统:车辆位置制导系统利用视频数据采集、超声波、地磁等检测手段检测车辆位置的现状,引导车辆使用车辆位置状态指示灯快速有序地进入(3)车辆逆向搜索系统:通过视频数据输入技术将停车位置与车辆匹配;如果客户需要获取车辆位置,系统可以根据客户提供的车牌号码自动检查车辆和人员信息。如果验证成功,它可以生成车辆搜索路径并引导客户快速查找车辆位置。(4)车辆位置检测系统:在车辆位置检测器实时采集停车位置数据后,将中央控制器处理的信息传输到停车数据库服务器,然后将车辆位置启动画面和车辆位置状态指示灯发布到LCD显示屏,其中自由位置识别技术包括车牌识别技术、几何识别技术和超声波识别技术。
        4.2路侧停车方案
        目前路边停车场基本采用刷卡式计价器管理车位,以收费为主,无法为停车诱导系统提供实时的空车位信息。本文提出的路边停车方案依靠先进的视频识别和采集技术,实时高效地采集和识别路边停车牌照信息,并将停车数据上传至智能停车管理云平台,实现对停车车辆的定时和计费。该方案由高级摄像机、智能停车管理云平台和独立支付的在线支付系统组成,可以实现无人值守的街道停车,有效改善停车管理秩序,提高道路泊位周转率。系统的操作过程如下:(1)车辆驶入停车位时,枪球一体机记录车辆行驶轨迹,锁定识别车牌号码,然后自动将车辆停车照片上传至智能停车管理云平台,云统计时间;(2)当车辆离开停车位时,识别装置捕捉离开车辆的车牌信息,并将数据上传至云平台,云平台自动计算车辆对应的停车时长和停车费用;(3)车主通过微信或支付宝自主缴费,快速离开。
        结束语
        物联网的到来蕴含了改变生活和工作方式的巨大潜力,也有望实现智慧路边停车解决方案的升级。近几年我国在智慧路边停车系统方面取得了显著成效,但对于交通矛盾极为复杂的各大一线城市,智慧路边停车的发展仍然存在较多的不确定性。在智慧路边停车应用过程中,各企业、政府管理部门仍将面临较多挑战。
        参考文献:
        [1]田庭宁,田兆富,谭常钊,胡成勇,马雪琛.基于物联网的智慧城市小型停车系统实现路径研究[J].现代商业,2019(34):49-50.
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        [3]张玮玮,钱中阳,崔袁丁.城市智慧停车系统关键技术研究[J].建筑电气,2019,38(05):22-25.
        [4]梁晔,王彤.智慧停车系统的设计及技术分析[J].江苏科技信息,2019,36(13):55-57.
        [5]董朝贤.智慧停车系统技术研究与实现[J].无线互联科技,2019,16(09):50-51.
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