張爍　黃鈺泯　都秉甲

摘? 要：隨著國內(nèi)人均汽車占有量的不斷提高，車位也逐漸變得難找，存在車主找不到車位和車位利用率的供需矛盾。文章使用物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)，采用NB-IoT通信模塊，基于OneNET平臺，通過微信小程序開發(fā)，實現(xiàn)了一套共享停車系統(tǒng)。系統(tǒng)應(yīng)用場景包括私人停車位和公共停車位，本技術(shù)能夠充分利用公共停車位和私家車位，即能做到停車信息及時發(fā)布和查找空閑停車位。小程序具有查詢空閑車位及其位置信息，掃碼停車，實時繳費等功能。

關(guān)鍵詞：共享停車;物聯(lián)網(wǎng);NB-IoT;OneNET

中圖分類號：F299.24? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）23-0160-02

Abstract： With the continuous improvement of domestic per capita car ownership， parking spaces are gradually becoming difficult to find， and there is a contradiction between supply and demand that car owners can not find parking spaces and the utilization rate of parking spaces. By adopting the technology related to the Internet of things andusing the NB-IoT communication module， based on the OneNET platform， through WeChat Mini Programs development， this paper achieves a shared parking system. The application scenarios of the system include private parking spaces and public parking spaces. This technology can make full use of public parking spaces and private parking spaces; that is， it can release parking information and find free parking spaces in time. Mini Program has the functions of querying free parking space and its location information， scanning code parking， real-time payment and so on.

Keywords： shared parking; Internet of things; NB-IoT; OneNET

1 概述

當前停車場由于技術(shù)管理手段落后帶來一系列問題，以下是主要問題：（1）信息孤島：由于停車位的信息化水平低，用戶往往不能準確獲知車位信息，導(dǎo)致在停車資源嚴重缺乏的情況下存在大量的閑置，停車場收益下降、用戶停車困難。（2）計價單一：停車場只是簡單的均價停車收費，無法滿足日益復(fù)雜的精細化、差異化收費。（3）通行效率低、用戶體驗差：出行高峰期停車場出入口嚴重擁堵，往往浪費用戶大量時間，也影響停車場運行效率。（4）停車場效益損失：傳統(tǒng)停車場存在人工參與過多、PC 電腦故障率高，造成人力、管理、維護成本高，造成極大的效益損失。面對目前的這些問題，為了盤活停車場資源，以及有效利用私家或者小區(qū)空余車位。我們迫切的需要通過物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段對傳統(tǒng)的停車場進行技術(shù)升級，提升停車場運行效率。對停車場硬件進行智慧化升級，自動檢測車位狀態(tài)、智能繳費等，降低人工的使用提高效率。

本技術(shù)采用基于NB-IoT的通信技術(shù)，目前，NB-IoT以其低帶寬、低功耗、遠距離、大量連接的優(yōu)勢，正受到整個通信產(chǎn)業(yè)鏈的高度重視，國內(nèi)運營商正在對NB-IoT網(wǎng)絡(luò)加緊布局。本共享停車技術(shù)緊跟物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢，面向規(guī)模潛在城市停車的應(yīng)用市場，設(shè)計與實現(xiàn)基于NB-IoT的智能共享停車位系統(tǒng)。

2 共享停車系統(tǒng)主要組成

2.1 停車節(jié)點

停車節(jié)點由供電設(shè)備和電路、步進電機、STM32芯片、NB-IoT芯片、鎖臂和保護外殼組成。節(jié)點的位置信息、使用狀態(tài)及停車后的計費情況可以在客服端進行查詢。

2.2 通信模塊

采用中國移動NB模組NB-IoT M5311結(jié)合STM32 F103RCT6芯片模塊實現(xiàn)節(jié)點信息上傳功能。

2.3 信息服務(wù)平臺

公共物聯(lián)網(wǎng)平臺采用OneNET云平臺，共享停車信息平臺則是自搭的服務(wù)平臺。OneNET平臺保存節(jié)點狀態(tài)和位置，并針對用戶的需求下發(fā)相應(yīng)指令。共享停車信息平臺周期性從OneNET平臺獲取節(jié)點數(shù)據(jù)，用于與客戶端相關(guān)的業(yè)務(wù)邏輯處理，將客戶端的開鎖請求傳送到OneNET云平臺，通過指令發(fā)送給指定停車節(jié)點。共享停車信息平臺還負責用戶信息管理。

2.4 客戶端

基于微信小程序的客戶端，實現(xiàn)了包括兩種模式，租賃和發(fā)布模式。租賃車位模式中實現(xiàn)了包括繳費、預(yù)約、停車引導(dǎo)和節(jié)點信息查詢功能。發(fā)布車位模式主要實現(xiàn)了車位發(fā)布和費用核算和租車人信息查詢的功能。

3 停車系統(tǒng)功能

描述為從節(jié)點的注冊到用戶的使用過程。

3.1 節(jié)點注冊

平臺管理員可以在平臺注冊車位的相關(guān)信息，包括：位置信息，收費情況，持有人電話等。注冊后用戶可以在小程序查找附近的節(jié)點相關(guān)信息。

3.2 車位預(yù)約及停車引導(dǎo)

用戶在客戶端查詢到附近節(jié)點相關(guān)信息時，可以在小程序進行付費預(yù)約，預(yù)約后，節(jié)點信息修改，限制其他用戶進行操作，等待預(yù)約用戶進行掃碼停車。用戶可以通過小程序內(nèi)的導(dǎo)航系統(tǒng)到達相應(yīng)節(jié)點，以進行停車服務(wù)。

3.3 掃碼停車及付費

當停車節(jié)點車位狀態(tài)為空閑時，鎖臂處于上升狀態(tài)，停車節(jié)點外殼上帶有二維碼，當用戶在客戶端根據(jù)導(dǎo)航到達節(jié)點時，掃描二維碼確認，開始進入計費界面，鎖臂下降;當用戶想結(jié)束停車時，駛離節(jié)點，點擊結(jié)束停車，在客戶端進行付費后，鎖臂上升。結(jié)束停車后，節(jié)點信息更新，等待下一輛車的到來。

3.4 反向?qū)ぼ?/p>

若用戶進行了停車操作，對于私人停車位，用戶可以在客戶端查詢其停車位置，利用導(dǎo)航系統(tǒng)到達;對于公共停車位，例如大型停車場，節(jié)點注冊時已經(jīng)在平臺登記了相關(guān)信息，用戶注冊時也登記了車牌信息，用戶可以在客戶端輸入自己車牌號，即可查找自己車輛所在停車節(jié)點的信息，方便快速查找到自己車輛。

4 系統(tǒng)技術(shù)路線

（1）感知層以基于NB-IoT的停車節(jié)點作為核心單元。充分發(fā)揮停車業(yè)務(wù)的小帶寬特點，以及NB-IoT的覆蓋增強的優(yōu)勢，設(shè)計并實現(xiàn)一款基于NB-IoT的停車節(jié)點，實現(xiàn)該停車節(jié)點的軟硬件設(shè)計與研發(fā)。（2）傳輸層主要以運營商NB-IoT網(wǎng)絡(luò)作為傳輸通道，發(fā)揮NB-IoT的低速率、低功耗和覆蓋增強的技術(shù)優(yōu)勢。（3）控制層主要基于微信小程序搭建用戶應(yīng)用軟件，實現(xiàn)用戶停車位的發(fā)布、查詢和預(yù)約，以及現(xiàn)場掃描開鎖、支付等操作。（4）云應(yīng)用主要利用中國移動OneNET平臺的開放能力，進行平臺應(yīng)用編輯開發(fā)，對NB-IoT停車節(jié)點的接入通信以及業(yè)務(wù)行為進行統(tǒng)計分析;基于微信公眾號平臺對用戶的訪問量、訪問行為等進行統(tǒng)計分析等。對于地鎖式停車節(jié)點，用戶可以通過客戶端，向停車服務(wù)平臺提出服務(wù)申請，服務(wù)平臺將控制指令發(fā)送至OneNET云端，云端通過NB-IOT網(wǎng)絡(luò)將指令發(fā)送給地鎖控制鎖臂升降，為用戶保留車位。（5）基于NB-IoT停車節(jié)點完成對是否有車在該車位上停放的判斷，當判斷出無車輛停放時，監(jiān)測節(jié)點通過無線的方式向中心發(fā)送車位空閑信息，當判斷出有車輛停放時則發(fā)送車位占用信息;車輛檢測檢點布設(shè)于停車場出入口處，用于感知車輛通過信息。（6）客戶端小程序基于MVVM架構(gòu)，利用Model層存儲數(shù)據(jù)，利用View層顯示數(shù)據(jù)，V-model由系統(tǒng)直接提供，從而減少了代碼量。項目核心邏輯利用JavaScript來編寫，定義了軟件的生命周期函數(shù)，邏輯處理函數(shù)，狀態(tài)觸發(fā)等基礎(chǔ)函數(shù)，通過HTTP請求實時獲得結(jié)點的狀態(tài)。界面展示則利用WXML標記內(nèi)容，為內(nèi)容添加層次關(guān)系，該層綁定了CSS類和大量的邏輯觸發(fā)函數(shù)。最后通過CSS技術(shù)來美化用戶界面。開發(fā)過程中借用第三方應(yīng)用集成了導(dǎo)航功能，使得功能進一步完善。

5 本系統(tǒng)的拓展思路

5.1 客戶端

除了小程序之外，還可以開發(fā)微信公眾號，手機APP，對于大型的停車場，為了方便管理員管理節(jié)點，還可以將節(jié)點信息傳到引導(dǎo)屏。

5.2 停車鎖的選擇

智能停車系統(tǒng)針對不同應(yīng)用場景可接入多廠家、多形態(tài)、多檢測方案車檢器。例如，如果車位位于路邊，可以采用埋地式的車位鎖，對于大型停車場，可以采用貼地式的地磁感應(yīng)鎖，以做到節(jié)點抗干擾能力強，節(jié)點信息可以實時上傳到停車場入口的顯示大屏，使得停車更加便捷，如圖2。

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