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）

自改革開放以來，人民的生活水平得到了有效改善，汽車這一高消費(fèi)交通用具已逐漸普及到戶。但是大量的汽車在國(guó)內(nèi)尤其是大中型城市中停車已成為嚴(yán)重的問題。物聯(lián)網(wǎng)智能停車場(chǎng)以先進(jìn)的現(xiàn)代技術(shù)以百萬攝像機(jī)抓拍車牌讀取車輛信息進(jìn)而有效的讓車主進(jìn)出停車場(chǎng)，提高停車效率。

物聯(lián)網(wǎng)；停車場(chǎng)；物聯(lián)網(wǎng)停車系統(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)停車系統(tǒng)的整體框架。由此大中型城市的停車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)。本文將通過借鑒和分析以往的停車系統(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，而如今的智能停車場(chǎng)系統(tǒng)充分的利用了其網(wǎng)絡(luò)識(shí)別技術(shù)，一般通過在停車場(chǎng)出入口安置百萬級(jí)高清攝像機(jī)抓拍車牌并且快速識(shí)別車牌讀取車輛信息，用戶無需取卡，刷卡無需停頓便能直接進(jìn)入停車場(chǎng)，車位安裝的引導(dǎo)系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)顯示空停車位，并且擁有圖文指導(dǎo)功能。此外該系統(tǒng)還有反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)，用戶能夠通過用查詢手機(jī)或者掃描二維碼等方式來“反向?qū)ぼ嚒?，只要輸入車牌?hào)碼，用戶停車位的信息和電子地圖會(huì)迅速在反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)中顯示。與此同時(shí)可以通過手機(jī)移動(dòng)支付、二維碼支付、停車場(chǎng)人工繳費(fèi)等方法進(jìn)行繳費(fèi)。

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

早期人工管理停車場(chǎng)需要人工服務(wù)，包括:收費(fèi)、找零、開發(fā)票等，在這過程中大大降低了車輛離場(chǎng)的效率，給停車場(chǎng)出入口造成了擁堵突發(fā)事件無法追蹤。對(duì)于停車的時(shí)間長(zhǎng)和車輛的信息誤解等會(huì)導(dǎo)致車主與管理員之間產(chǎn)生矛盾，車主對(duì)停車場(chǎng)服務(wù)不滿意進(jìn)一步造成停車場(chǎng)效益下降。智能停車場(chǎng)無論是感應(yīng)式ID卡、IC卡收費(fèi)，還是藍(lán)牙卡或RFID電子標(biāo)簽，都存在一系列的問題，具體分析如下：①由于芯片損壞，車主丟卡等造成車主補(bǔ)換卡頻繁，長(zhǎng)期下來補(bǔ)卡費(fèi)用較高，業(yè)主不愿自己出錢易造成業(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)智能停車場(chǎng)基于車牌識(shí)別技術(shù)，節(jié)約了人力，減少了車主與管理員的摩擦，減少了發(fā)放臨時(shí)卡的麻煩。車進(jìn)入車牌識(shí)別區(qū)域內(nèi)，稍作停留，獲得車輛信息，系統(tǒng)即可控制道閘自動(dòng)放行。這無疑大大加快了車輛入場(chǎng)的時(shí)間提高停車效率，停車場(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場(chǎng)車輛擁堵的情況。物聯(lián)網(wǎng)智能停車場(chǎng)的實(shí)用效果正逐漸為各停車場(chǎng)運(yùn)營(yíng)方所推崇。

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

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

物聯(lián)網(wǎng)智能停車場(chǎng)管理主要由出入口控制、停車誘導(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)車輛、控制車輛的進(jìn)場(chǎng)、顯示停車位信息等。 當(dāng)車輛進(jìn)入停車場(chǎng)時(shí)，首先車主通過查詢停車位信息了解有無車位，確認(rèn)有停車位后，車輛將通過入口的 射頻識(shí)別自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其系統(tǒng)操作過程如下。

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

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)，開啟閘機(jī)，車輛進(jìn)入；

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

3.1.2 出口控制系統(tǒng)

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

a)出口處系統(tǒng)將檢測(cè)車牌、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)，開啟閘機(jī)，車輛離開停車場(chǎng)；

3.1.3 停車誘導(dǎo)系統(tǒng)

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

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

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），主要放在停車場(chǎng)的管理室，由停車場(chǎng)的專門的管理員進(jìn)行管理，處理停車場(chǎng)日常以及報(bào)警等信息。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)智能停車場(chǎng)開發(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)停車場(chǎng)管理

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

其一物聯(lián)網(wǎng)智能停車場(chǎng)的成本價(jià)基本上與智能卡停車場(chǎng)價(jià)格相當(dāng)，首先是車牌識(shí)別后續(xù)沒有任何運(yùn)營(yíng)成本，而智能卡停車場(chǎng)，每年至少有10%的卡壞損，換卡的費(fèi)用無論是車主還是停車場(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“停車難”問題，提高市民停車便捷度，會(huì)很大程度上有效降低停車場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)管理成本。

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

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

5 物聯(lián)網(wǎng)智能停車場(chǎng)發(fā)展前景

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

（2）通過物聯(lián)網(wǎng)智能停車場(chǎng)停車誘導(dǎo)技術(shù)、車位引導(dǎo)技術(shù)和反向?qū)ぼ嚰夹g(shù)減少車主盲目亂找車位的問題，同時(shí)減輕了停車場(chǎng)管理員的工作量，減少停車場(chǎng)工作人員，降低停車場(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)步開始逐漸落伍，物聯(lián)網(wǎng)智能停車場(chǎng)提高停車場(chǎng)的自動(dòng)化程度，高效節(jié)約方便穩(wěn)定。

（3）多建立體車庫，參照國(guó)外建設(shè)停車場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)，立體車庫具有占地面積少、車位利于率高、進(jìn)出停車場(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，所以興建立體車庫是必然也是未來發(fā)展現(xiàn)象。

6 結(jié)語

不遠(yuǎn)的將來智能停車將逐步進(jìn)入城市，物聯(lián)網(wǎng)智能停車系統(tǒng)具有提高人工管理的高效性、增加車主的體驗(yàn)度、便捷停車、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)