曹克服、陆东辉
浙江鸿远科技有限公司 310014
摘要：时代的更替，经济的发展，科技水平的提升，改变了人们的生活。伴随着人们生活质量的提升，汽车几乎成为人们生活中最重要的交通工具之一，汽车数量随之增加，但同时也产生了一些问题，例如在很多商业圈、小区出现停车难以及管理难的问题。因此，针对这一问题，我们需提出一定的解决策略，提升对停车场的建设水平，全面解决上述问题，目前智能停车场管理系统成为主要发展趋势。基于此，文章对智能停车场系统的软硬件设计进行了详细讨论。
关键词：智能停车场；系统；软硬件设计
前言：技术的发展速度随着经济的发展而不断加快，现在的社会属于一个智能化社会，例如智能电视、智能停车场等，对人们的生活而言，智能为其带来诸多便利，尤其在停车场管理方面，智能停车场发挥着重要的作用，一定程度上能提升其管理水平，重点是为人们提供了智能化服务，还可对车位进行检测、安全监测等。因此，在智能停车场系统中，物联网技术发挥着重要的作用，基于此，本文详细研究了智能停车场系统的软硬件设计，以供参考。
1基于物联网的智能停车场系统总体方案设计
车库管理系统的服务对象主要是车库管理者和停车用户，建设物联网智能车库管理系统的目的是为了更好的为车库管理者和停车用户服务。
1.1系统的功能
本次设计是基于物联网技术的智能车库管理系统，利用web技术实现智能化的管理。本文研究的车库管理系统结合了射频识别技术、无线通信技术、物联网技术和嵌入式技术等。该系统实现的功能主要有：
利用射频识别技术对车牌进行识别；
利用物联网技术对进出停车场的车辆信息进行上传管理，主要包括车主信息、车牌号、停车时间以及扣费信息等；
利用ZigBee技术对停车位的状态进行实时采集和发布，停车位的状态包括车位空闲、被占用和被预约等状态；
通过智能灯光控制器完成了对进出车库进行有效的灯光导航；
监控中心对收集到的信息进行分析和处理，对车辆行驶路径进行规划，以灯光的形式实施灯光导航，并在物业管理中心计算机上实时显示车库的运行状态；
1.2系统的组成
系统包含以下几个部分：车牌射频识别和信号处理部分、区域内部无线传感器网络部分、智能灯光控制部分。
1.2.1车牌射频识别和信号处理部分
车库内车辆射频识别和信号处理部分属于感知层。当车辆进出车库口时，运用射频识别技术完成对车牌信息的采集。然后将采集的信息进行初步的处理，将数据格式转换成统一的编码方式；
1.2.2区域内部无线传感器网络部分
将收集的数据经过无线通信方式上传、管理，以报证信息传递的快速、稳定、安全、可靠，无线通信部分属于物联网技术传输层；
1.2.3智能灯光控制部分
当车辆进出车库口时，智能灯光控制部分完成了对地下车库照明系统的智能控制以及照明和车位信息的智能感知。
1.2.4车辆出入库流程
1.车辆入库。车辆进入车库前，系统运用车牌射频识别技术识别出车牌号，道闸起杆，同时记下车辆入库时间，并将车辆的车位信息发送到相关车位的测控节点，车辆进入车库后，道闸落杆，保证一车一杆。移动的车辆触发到智能灯光控制器的传感器，该控制器通过控制电路开启相应灯光，触发则开，离开则闭，达到灯光跟随的效果，实现了车库的灯光导航和照明节能。当车辆靠近车位时，车位前的测控节点识别出车牌号与数据库中的车辆信息比对成功后打开车位挡车器，车辆成功停进车位后，车位测控节点将信息传给车库管理员控制中心服务器，更新车位的使用情况。
2.车辆出库。
车辆离开车位时，车位测控节点将车辆离开的信息传给控制中心，系统得到车辆离开信息后，计算车辆停车时间以及停车费用，同时启动灯光控制系统，引导车辆到达车库门口，然后再次启动车牌识别系统，待车主交完停车费后，道闸起杆，管理员将车位状态更改为空闲状态，车辆离开车库后，道闸落杆。
2基于物联网的智能停车场系统模块设计
2.1车牌识别模块
该模块采用射频识别技术，对小区出入车辆的信息进行自动收集后实时发送信息到数据处理中心，由数据处理中心对数据进行分析和处理，通过调用其他相关功能模块，共同完成智能化停车。车辆识别模块主要由前端信息采集、信息传输、数据处理和系统营运中心四部分组成。
前端信息采集单元用来对车辆即时状态信息进行采集；信息传输单元用来把采集来的信息传递给后面的数据处理中心；数据处理中心主要用来分析处理各处传来的数据信息，并且执行相关程序；系统营运中心负责与对车库内车位信息的管理。
2.2停车引导模块
停车引导模块由信息采集、通信传输、控制中心、灯光引导、信息发布等部分组成。其中，信息采集部分主要负责车位使用状态和道路实时状况等信息进行采集，由车位测控节点和道路测控节点构成。以车位测控节点为例说明测控节点功能设计，程序主要是由三个部分组成，第一部分负责系统初始化和变量定义，第二部分负责车辆信息的获取，第三部分负责对是否有数据帧需要被处理的判断，并执行相应操作。车辆通过系统的灯光引导找到正确的车位信息，当车位测控节点接收到系统发来的车辆信息，与识别的车辆信息比对成功后，打开车位挡车器，并及时通过无线网络通信模块将车位状态信息发送至控制中心服务器，更新车位的使用情况。
2.3停车位检测模块
智能泊车系统中，停车位检测模块由Ｚｉｇ－Ｂｅｅ通讯模块外接声响—光敏传感器构成，光敏传感器以光敏元件为媒介把光信号转换为电信号，并将信息即时传给控制中心。
2.4无线网络通信模块
数据接收基于ＺｉｇＢｅｅ技术完成，将来自各个模块的数据判断、处理后，对合法数据帧进行处理后发送到数据处理模块。数据发送也是基于ＺｉｇＢｅｅ技术完成，发送数据部分负责侦听串口数据、解析数据帧、判断数据的有效性和合法性、处理数据帧、发送数据帧给传感网络。
3基于物联网的智能停车场系统软硬件设计展望
将物联网技术应用到智能车库管理系统中，推动了车库管理系统实现信息化、智能化、现代化的发展。本文研究取得的成果只是初步的，在研究过程中不断地发现问题并解决问题，但仍有许多地方需要改进：首先，改善ＺｉｇＢｅｅ网络的覆盖范围的同时解决好数据传输的稳定性。其次，对车辆的灯光引导缺乏灵活性，在车辆出入的高峰期其利用率和效果不太理想，对车辆的引导规划还需要继续研究。再次，车牌识别系统中传感器的感应距离问题需要进一步的完善。最后，解决多个商业区停车场联网的问题，使管理者可以使用一个系统管理多个车库信息。
结束语：
总而言之，对于人们的出行，智能停车场系统能够为其提供便利条件，在设计智能停车场系统过程中，还应测试停车场的车位管理、车辆信息、收费标准以及管理人员等，唯有将停车场和智能停车系统和人员进行有效衔接才可以从根源上促使人机交互得以实现。所以，智能停车系统的设计人员在重新设计时应保证硬件和软件的整体水平，以方便用户使用。在开发停车场系统的时候，需要采用先进的开发技术（物联网技术）来保证框架开发的总体效果，这样才能在管理上保证智能停车场管理系统。
参考文献：
[1]安旭,许凌云,刘松.基于RFID的智能立体停车场管理系统的设计与实现[J].电子设计工程,2017,25(7):119-122.
[2]冯金龙.基于ZigBee的智能停车场系统的研究与设计[J].湖南邮电职业技术学院学报,2018,17(4):31-36.
[3]杨雷.基于物联网技术的共享停车位管理系统设计[J].数码设计,2018,v.7(01):53-55.
[4]华建勇.物联网技术在智能停车场设计中的运用分析[J].科学与信息化,2019,000(009):P.54-54.
[5]徐欣,周香琴,江先志,等.基于物联网技术的小区停车位共享平台的设计与开发[J].工业控制计算机,2018,31(001):139-141.
[6]何苏利.基于窄带物联网的地下停车场灯控系统设计与实现[J].科技创新与应用,2018,No.222(02):106-107.