嚴(yán)會(huì)會(huì)

（中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司西安航空計(jì)算技術(shù)研究所，西安 710065）

1 基于微信平臺(tái)的智能停車

隨著私家車數(shù)量的增多，“停車難”已成為制約城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“瓶頸”，隨著人們對(duì)于停車場(chǎng)的需求越來(lái)越多，雖然建設(shè)了大量的停車場(chǎng)，但只是數(shù)量的增加，沒(méi)有質(zhì)量的提升，基本只有簡(jiǎn)單的出入口計(jì)時(shí)與收費(fèi)功能，沒(méi)有對(duì)剩余車位的智能統(tǒng)計(jì)與實(shí)時(shí)更新顯示[1]。

近年來(lái)，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、分布式處理技術(shù)、總線技術(shù)、移動(dòng)支付等技術(shù)的迅速發(fā)展使得車庫(kù)資源共享、統(tǒng)籌規(guī)劃和車費(fèi)快捷支付成為可能，其中無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)車位的改造起著至關(guān)重要的角色。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)需要進(jìn)行建設(shè)，且不需要對(duì)原來(lái)的停車場(chǎng)的建筑進(jìn)行大的改建，同時(shí)也能與現(xiàn)有的有線停車系統(tǒng)結(jié)合，不需要破壞之前的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。微信平臺(tái)的接入能極大的方便司機(jī)使用，因此基于微信平臺(tái)的立體化智能車庫(kù)系統(tǒng)及管理方案在大城市的建設(shè)中具有很高的戰(zhàn)略市場(chǎng)意義。

2 總體方案

本作品的設(shè)計(jì)目的為實(shí)現(xiàn)駕駛員通過(guò)微信平臺(tái)，出發(fā)前查詢目的地車庫(kù)停車率并預(yù)約停車位；抵達(dá)目標(biāo)車庫(kù)附近，系統(tǒng)啟動(dòng)停車誘導(dǎo)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車輛安全、快速停靠，并啟動(dòng)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)；離開時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)扣除停車費(fèi)用，并引導(dǎo)離開。

本文提出的停車位控制器的組成主要有：具有無(wú)線通信和距離檢測(cè)的傳感器節(jié)點(diǎn)、超聲波傳感器、紅外傳感器，其功能主要分為入口管理、泊位管理、出口與收費(fèi)管理、管理中心。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)均采用ZigBee 通信協(xié)議。

3 關(guān)鍵技術(shù)研究

3.1 無(wú)線傳感器設(shè)計(jì)

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的關(guān)鍵技術(shù)可以大致劃分為三個(gè)部分，如圖1所示。第一部分為系統(tǒng)，由于每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)為單獨(dú)的系統(tǒng)，需要設(shè)計(jì)新的存儲(chǔ)模式和操作系統(tǒng)來(lái)滿足應(yīng)用需求。第二部分為通信協(xié)議，為上、下層應(yīng)用，傳感器節(jié)點(diǎn)建立通信。第三部分為服務(wù)，目的是提供更好的網(wǎng)絡(luò)性能，更高的系統(tǒng)效率。

圖1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)

ZigBee 傳感器網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)為安全性高、實(shí)時(shí)性好、功耗小、網(wǎng)絡(luò)容量大。所以方案采用該通信協(xié)議。系統(tǒng)里監(jiān)控主機(jī)布置于監(jiān)控中心，利用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接至車位。ZigBee 路由器、ZigBee網(wǎng)關(guān)、ZigBee 傳感器可以形成一個(gè)大規(guī)模的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，ZigBee 傳感器將環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)傳輸給ZigBee 網(wǎng)關(guān)，ZigBee 網(wǎng)關(guān)再將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給監(jiān)控主機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)車庫(kù)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)[2]。

3.2 管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

我們將這個(gè)管理系統(tǒng)劃分為4個(gè)部分，入口處的管理、車位的管理、出口處的管理、管理中心的管理。

3.2.1 入口處管理

入口部分主要由ZigBee 路由器、攝像頭、顯示屏幕、欄桿等幾個(gè)部分組成，其管理框圖如圖2所示。

當(dāng)車輛駛?cè)胪＼嚳诟浇鼤r(shí)，司機(jī)通過(guò)手機(jī)中的導(dǎo)航軟件來(lái)獲取停車場(chǎng)中空閑車位的分布情況。停車口入口處的攝像頭將車牌拍下，傳輸給管理中心，管理中心的計(jì)算機(jī)識(shí)別出車牌，同時(shí)將此車駛?cè)胲噹?kù)時(shí)間存人系統(tǒng)，并在用戶客戶端提醒收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)用戶核對(duì)無(wú)誤時(shí)，電動(dòng)欄桿自動(dòng)起欄，放行車輛。

圖2 入口管理框圖

3.2.2 車位的管理

當(dāng)車輛駛?cè)胪＼噲?chǎng)后，司機(jī)根據(jù)引導(dǎo)系統(tǒng)行駛至停車位。停車管理系統(tǒng)主要由停車位分布顯示屏、ZigBee 路由器、指示器、車位無(wú)線傳感器等組成。

當(dāng)車輛行駛?cè)肽硥K區(qū)域時(shí)，車輛里的停車卡中的定位芯片可以與周邊的車位傳感器中的定位芯片來(lái)一起定位，上報(bào)至中央控制計(jì)算機(jī)來(lái)告訴其具體位置，此項(xiàng)功能利用接收信號(hào)強(qiáng)度（RSSI）的定位技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)停車車位與目標(biāo)車位間距離較近時(shí)，可采用超聲波定位技術(shù)或射頻識(shí)別技術(shù)，精確匹配停車卡和車位。

3.2.3 出口處的管理

出口管理組成與入口管理相同，當(dāng)車輛駛出車庫(kù)至出口管理處時(shí)，出口處的攝像頭拍得車輛信息，識(shí)別后與原紀(jì)錄中保存的車牌進(jìn)行對(duì)比，判斷無(wú)誤后，啟動(dòng)電動(dòng)欄桿，放行車輛。駕駛員可根據(jù)客服端查詢到停車時(shí)間、費(fèi)率以及總共需要支付的停車費(fèi)。駕駛員可在24小時(shí)內(nèi)完成支付，超過(guò)24小時(shí)，系統(tǒng)將直接從手機(jī)管理的微信支付中扣除停車費(fèi)，并短信通知司機(jī)。

3.2.4 管理中心的管理

管理中心是整個(gè)系統(tǒng)功能的大腦，負(fù)責(zé)管理和監(jiān)控停車場(chǎng)的出入口、停車位的正常運(yùn)行使用。主要包括：規(guī)定收費(fèi)的費(fèi)率，停車時(shí)間，計(jì)算出停車的費(fèi)用；對(duì)停車場(chǎng)的車位使用情況進(jìn)行實(shí)時(shí)匯總分析，合理安排停車，盡可能的提高停車場(chǎng)的利用率；通過(guò)停車場(chǎng)各處分布的傳感器、攝像頭來(lái)保證消防安全、安全防盜等工作。

4 結(jié)束語(yǔ)

本作品能實(shí)現(xiàn)車庫(kù)的智能化管理、一站式服務(wù)，實(shí)現(xiàn)停車過(guò)程安全、高效運(yùn)行，解決了城市“停車難”問(wèn)題。本作品具有成本低、易組網(wǎng)的特點(diǎn)，具有廣泛的商業(yè)價(jià)值。