叢順，董藝

（中國建筑第四工程局有限公司，廣東 廣州 510665）

智慧停車系統(tǒng)以停車位為基礎(chǔ)，結(jié)合無線通信、移動終端、物聯(lián)網(wǎng)IoT、GPS 定位、GIS 等技術(shù)打造城市停車位的采集、管理、查詢、預(yù)定及導(dǎo)航等服務(wù)[1]。近年來，隨著工業(yè)4.0 時代的不斷推進(jìn)，城市汽車數(shù)量不斷攀升，然而城市土地資源有限，直接導(dǎo)致車位數(shù)量供不應(yīng)求，車多位少矛盾日益突出，城市停車位數(shù)量存在巨大缺口?，F(xiàn)階段，城鎮(zhèn)道路車輛亂停，早晚高峰車流擁堵問題頻發(fā)，在繁華商業(yè)區(qū)以及醫(yī)院、學(xué)校附近等人流較大街道區(qū)域，由于車位緊張導(dǎo)致?lián)矶露l(fā)的交通事故屢見不鮮。停車難問題越來越成為制約城市發(fā)展的關(guān)鍵因素。

傳統(tǒng)的停車場占地面積較大，相應(yīng)投資運(yùn)營成本較高，對運(yùn)營商來講建設(shè)投入高是主要的限制因素，非常不利于解決現(xiàn)有的停車問題。智慧停車的興起，是實(shí)現(xiàn)智慧城市和智慧交通的關(guān)鍵一環(huán)，其智慧化的先進(jìn)服務(wù)和強(qiáng)大的大數(shù)據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)能力，未來在緩解城市交通問題、改善城市綜合服務(wù)業(yè)、整合城市資源規(guī)劃、迎合城市綠色發(fā)展等方面將發(fā)揮其應(yīng)有的價(jià)值[2]。

1 智慧停車發(fā)展現(xiàn)狀

停車場為車輛提供停放的車位，并為車主提供車輛保管服務(wù)，車主開車離場時需向車場運(yùn)營商支付相應(yīng)的停車費(fèi)用。傳統(tǒng)停車場由車場工作人員、停車場所及簡單的基礎(chǔ)設(shè)備組成，全程由車場工作人員協(xié)助車主進(jìn)出停車場及泊車，其數(shù)據(jù)系統(tǒng)不能與其他停車場實(shí)現(xiàn)共享。傳統(tǒng)智慧停車系統(tǒng)包括停車場管理計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、車位引導(dǎo)及反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)、防盜報(bào)警系統(tǒng)等。而近年來新興的智慧停車技術(shù)也在崛起，包括自動泊車機(jī)器人、共享與預(yù)約停車位、室內(nèi)導(dǎo)航、大數(shù)據(jù)分析等，同時還可與智慧城市、智慧交通等聯(lián)動，未來發(fā)展?jié)摿薮?。智慧停車是機(jī)械自動化+信息管控化+大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)資本運(yùn)營化的新型城市停車模式，它將大大提升停車的時間效率、空間效率、人力效率、環(huán)保效率、信息管控效率以及大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用效率、產(chǎn)業(yè)化運(yùn)營效率、資本運(yùn)作效率。

智慧停車自提出以來，經(jīng)過十幾年的不斷進(jìn)步與演變，已經(jīng)在眾多一、二線城市得以推廣和應(yīng)用，伴隨著市場示范效應(yīng)的良好反饋，目前正以迅猛的態(tài)勢向全國范圍內(nèi)的大中小城市持續(xù)輻射，智慧停車行業(yè)正駛?cè)敫咚侔l(fā)展的快車道。數(shù)據(jù)顯示，2016—2020 年中國智慧停車市場規(guī)模不斷增長，2020 年中國智慧停車市場規(guī)模達(dá)154 億元。相關(guān)分析預(yù)測顯示，2022 年中國智慧停車市場規(guī)模將達(dá)200 億元[3]。

2 智慧停車制約因素

通過實(shí)際運(yùn)營，觀察、記錄與分析互聯(lián)網(wǎng)管理平臺與實(shí)體車庫、無人停泊與有人停泊、大數(shù)據(jù)經(jīng)濟(jì)收益與實(shí)際停泊收益等方面在城市停車運(yùn)營過程中的占比與實(shí)效，同時綜合分析現(xiàn)有的通信解決方案和停車現(xiàn)狀，目前智慧停車行業(yè)發(fā)展的制約因素主要聚焦于以下3 個方面：停車位信息的互通、停車場數(shù)據(jù)的集成、云端大數(shù)據(jù)的分析處理[4]。在上述的3 個方面制約因素中，停車位信息的互通是智慧停車所有通信解決方案的基礎(chǔ)與關(guān)鍵，將各個停車場的停車數(shù)據(jù)信息有效連接并實(shí)時匯總是解決后續(xù)數(shù)據(jù)資源融合和大數(shù)據(jù)分析的重中之重。停車位信息經(jīng)過有效的通信方案連通后，通過智慧停車系統(tǒng)內(nèi)各停車場數(shù)據(jù)的集成和云端大數(shù)據(jù)的處理分析才可以順利開展，從而形成真正意義上的智慧停車。

3 智慧停車NB-IoT 通信解決方案

3.1 現(xiàn)有停車通信方案

在室內(nèi)停車場，由于現(xiàn)場封閉，環(huán)境影響較小，多采用有線連接傳輸方案，信號傳輸無障礙時也可采用無線傳輸方案。相反，室外停車場因?yàn)榄h(huán)境復(fù)雜，多數(shù)情況布線困難，大都采用無線連接傳輸方案?，F(xiàn)階段智慧停車無線連接傳輸方案主要由以下4 個部分組成：終端、網(wǎng)關(guān)、回傳設(shè)備（有線/無線）、數(shù)據(jù)平臺[5]。其中兩跳小無線技術(shù)普遍采用的是地接入方式，在終端與網(wǎng)關(guān)之間首先通過LoRa、RF、Zigbee 等無線傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)泊車位的互聯(lián)互通，然后通過有線/無線回傳設(shè)備實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)與云端數(shù)據(jù)平臺的連接。

現(xiàn)有的無線停車通信解決方案可以很好地實(shí)現(xiàn)停車泊位與網(wǎng)關(guān)的聯(lián)接互通，但仍滿足不了高可靠、廣覆蓋、低成本的實(shí)際需求。一方面，傳輸范圍受限，例如無線LoRa 技術(shù)在理想條件下的可傳輸范圍半徑可達(dá)1～2 km，然而現(xiàn)實(shí)當(dāng)中由于環(huán)境因素停車場內(nèi)覆蓋范圍僅150～200 m；另外一方面，Zigbee、LoRa、RF 等傳輸技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性較差，可靠性不高，同時LoRa、Zigbee 等使用的輻射為非授信頻段，其傳輸信號容易受到周圍因素干擾，傳輸成功率低[6-8]。目前，應(yīng)用較多的無線通信方案還有Sigfox、Telensa 等，但相比其他技術(shù)其市場占有率相對較小，且同樣存在上述頻段非授權(quán)、信號易受干擾等問題，應(yīng)用可靠性受到影響。

基于現(xiàn)有停車通信方案的劣勢，互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營商提供的授信可靠、廣泛覆蓋、低延時的移動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以彌補(bǔ)上述不足，實(shí)現(xiàn)停車位信息的實(shí)時共享功能。

3.2 NB-IoT 通信方案

基于NB-IoT 的智慧停車通信解決方案不同于以往的無線傳輸技術(shù)，它的數(shù)據(jù)經(jīng)過終端采集后不用通過網(wǎng)關(guān)，直接傳輸?shù)絅B-IoT 網(wǎng)絡(luò)，然后傳送到IoT 平臺。IoT 云平臺通過對收集到的終端動態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總處理，并同時向數(shù)據(jù)平臺提供對應(yīng)的服務(wù)端口[9-10]?；贜B-IoT 的通信解決方案可以解決停車場數(shù)據(jù)的無線聯(lián)通問題，并且還具備延時率低、可靠性高、覆蓋范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。首先，NB-IoT 通信解決方案由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商運(yùn)營和維護(hù)，建設(shè)部署相對簡單方便，節(jié)省了中間過渡網(wǎng)關(guān)的安裝、供電以及維護(hù)，停車場內(nèi)只需在各個車位設(shè)置具備NB-IoT 功能的智能裝置終端即可。另一方面，傳輸范圍較遠(yuǎn)，NB-loT 無線通信方案采用長距離無線傳輸技術(shù)，同時基站在各區(qū)域布置相對密集，覆蓋范圍廣，根據(jù)通信運(yùn)營商提供的相關(guān)數(shù)據(jù)，其在城市區(qū)域內(nèi)的輻射范圍半徑在2 km 以上，在一些空曠地區(qū)甚至可以覆蓋地下室場景。除了以上2 個方面，基于NB-IoT 的通信解決方案可靠性較高，其無線傳輸協(xié)議在可授信頻段范圍內(nèi)，相比其他無線傳輸方案受到外界干擾的程度大大降低，這種情況下通信供應(yīng)商可以為智慧停車的數(shù)據(jù)傳輸提供電信級別的保障。

3.3 NB-IoT 通信方案優(yōu)勢

智慧停車NB-IoT 無線通信技術(shù)在智慧停車行業(yè)發(fā)展中有獨(dú)特的先天優(yōu)勢，并助推停車行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。對于車場運(yùn)營商來講，NB-IoT 技術(shù)有效解決了車位終端數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)膯栴}，通過無線地磁監(jiān)測使得信號傳輸具備明顯的通信級別保障，無需布設(shè)網(wǎng)關(guān)，免去了中間過渡層的安裝和維護(hù)成本，車場運(yùn)營商只需布設(shè)簡易的NB-IoT 傳輸設(shè)備就可運(yùn)營停車場，使得智慧停車業(yè)務(wù)能夠更好地推廣與應(yīng)用，減少了管理者的前期投入和后期維護(hù)成本[11]。從政府管理者層面來講，NB-IoT 無線技術(shù)依托于廣泛應(yīng)用且技術(shù)較為成熟的移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，市場標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化，不同于以往停車場無線通信技術(shù)各自為政的不利局面，更加方便政府部門集成后建立統(tǒng)一的城市級智慧停車管理平臺，集成整合各自數(shù)據(jù)并進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范化管理。NB-IoT 智慧停車通信技術(shù)在給企業(yè)和政府帶來經(jīng)濟(jì)效益的同時，也產(chǎn)生了巨大社會效益和環(huán)境效益。通過全方位整合各個停車場的停車數(shù)據(jù)，做到停車資源的合理利用和調(diào)配，最大限度地緩解了城市交通壓力，減少了車主停車等待時間，提高了公共資源的利用率，同時減少了碳排，降低了污染，符合綠色發(fā)展的低碳城市理念。

3.4 城市級停車信息共享

NB-IoT 技術(shù)作為移動物聯(lián)網(wǎng)時代的新興產(chǎn)物，目前在物料跟蹤、智慧路燈、智慧農(nóng)業(yè)、安防警報(bào)、智慧井蓋等眾多領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。該通信技術(shù)不僅性價(jià)比高、傳輸范圍廣，且兼具低延時和高保真的優(yōu)點(diǎn)，對于智慧停車場的建設(shè)和維護(hù)來講，具有安裝簡單、可靠性高的特點(diǎn)。這種無線通信技術(shù)保證了強(qiáng)有力的穿透力和覆蓋程度，能夠確保在現(xiàn)場復(fù)雜的環(huán)境中精準(zhǔn)地傳輸信號，保證網(wǎng)絡(luò)連接的穩(wěn)定性與可靠性[12]。截至2018 年4 月，將近40 萬個NB-IoT 通信基站已基本完成，實(shí)現(xiàn)全國全網(wǎng)各地覆蓋?；贜B-IoT 技術(shù)的無線地磁車檢器具有安裝簡便快捷、可靠性高、傳輸穩(wěn)定以及低能耗等諸多優(yōu)點(diǎn)，在無線停車場網(wǎng)絡(luò)部署中非常實(shí)用。NB-IoT 定位車檢器終端和相關(guān)的智能化系統(tǒng)集成起來形成智慧停車系統(tǒng)高效解決方案。通過定位車檢器感應(yīng)停車場內(nèi)車輛的停放位置，實(shí)時同步車輛信息至互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營端，在大數(shù)據(jù)分析和集成下，實(shí)現(xiàn)停車場泊位信息的狀態(tài)管理、數(shù)據(jù)共享、資源調(diào)配、在線繳費(fèi)等功能[13]；另外通過收費(fèi)巡檢PDA 系統(tǒng)端也可同步獲取車輛進(jìn)出泊位的提醒，這使得車位信息的準(zhǔn)確性和停車效率都得到有效的提升。

4 智慧停車市場前景

智慧停車集成了智能終端設(shè)備、移動通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營平臺等眾多先進(jìn)技術(shù)，方便停車場管理者運(yùn)營與管理。中國現(xiàn)階段城市規(guī)劃中智慧停車普及率不高，在一線城市以及眾多二線城市中，整體覆蓋率也不足30%。隨著移動通信和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟，NB-IoT 通信技術(shù)將全面商用，停車泊位智能化在全國范圍內(nèi)將廣泛覆蓋，預(yù)測2025 年前，智慧停車系統(tǒng)的市場年份額可達(dá)50 億～60 億。接下來將會吸引更多的企業(yè)涉足智慧停車領(lǐng)域，各方運(yùn)營方案解決商會圍繞其核心技術(shù)打造各具特色的智慧停車運(yùn)營和服務(wù)。

智慧停車的推廣應(yīng)用也為智能終端設(shè)備、移動通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營平臺等提供商和運(yùn)營商提供了前所未有的巨大商機(jī)，主要涵蓋移動通信企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)公司及其相關(guān)垂直行業(yè)和企業(yè)。前端的智能終端設(shè)備公司可以憑借其精準(zhǔn)和相對成熟的傳感技術(shù)快速搶占市場。NB-loT、Lora、Wi-Fi、Zigbee 或RF 等無線連接方式為其他行業(yè)的并入提供“接入”機(jī)會?；ヂ?lián)網(wǎng)運(yùn)營端集成海量終端上傳的數(shù)據(jù)，統(tǒng)一進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析與處理，深入挖掘停車數(shù)據(jù)潛在價(jià)值，拓展至洗車、養(yǎng)車、充電等一系列增值服務(wù)，并可為用戶量身定做提供可定制的個性化服務(wù)?，F(xiàn)階段智慧停車市場發(fā)展前景巨大，從硬件終端、網(wǎng)絡(luò)傳輸、軟件平臺和運(yùn)營服務(wù)等多維度來看，其所涵蓋的市場規(guī)模會達(dá)到萬億級別。隨著未來智能化和信息化的爆發(fā)式增長，智慧停車將迎來進(jìn)一步的發(fā)展，對國家、企業(yè)和個人來講，智慧停車的廣泛普及和應(yīng)用，也將創(chuàng)造出更多商業(yè)機(jī)會。

5 NB-IoT 下智慧停車發(fā)展趨勢

在NB-IoT 通信技術(shù)的助推下，車輛地磁檢測器、車位誘導(dǎo)屏、充電樁、車位鎖等智能化終端設(shè)備可獲得更便捷的連接體驗(yàn)，移動物聯(lián)網(wǎng)必定會推動智慧停車市場的快速發(fā)展。未來智慧停車將有以下發(fā)展態(tài)勢：停車誘導(dǎo)系統(tǒng)會引導(dǎo)車主便捷停車，將停車場信息實(shí)時進(jìn)行反饋；車牌自動識別系統(tǒng)幫助用戶不停車、不取卡，快速進(jìn)出車場；車位引導(dǎo)系統(tǒng)通過引導(dǎo)提示屏告知車主停車位信息，引導(dǎo)車主快速尋找車位；反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)可以快速定位車輛停放位置；移動無感支付將提高車場收費(fèi)效率；智能地鎖可以提供車位預(yù)留服務(wù)；無人自動充電樁可以實(shí)現(xiàn)車輛的快速充電。

6 結(jié)束語

智慧停車集成無線通信、移動支付和GPS 定位等技術(shù)優(yōu)化停車流程，利用NB-IoT 等通信方案搭建停車場數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)平臺的連接通道，同步反饋實(shí)時停車信息，在運(yùn)營、維護(hù)、管理、繳費(fèi)等方面提升了工作效率，做到了資源利用率的最優(yōu)化，對內(nèi)實(shí)現(xiàn)停車信息的在線管理，對外實(shí)現(xiàn)停車資源的信息共享。未來智慧停車與智慧城市的融合度將會更高，通過網(wǎng)絡(luò)化手段搭建實(shí)體城市與數(shù)字城市的橋梁，使得城市建設(shè)和管理可在大數(shù)據(jù)分析平臺上完成決策和分析，并對城市交通設(shè)施進(jìn)行自主規(guī)劃與控制，實(shí)現(xiàn)真正意義上的智慧交通統(tǒng)一管理，打破傳統(tǒng)智慧停車行業(yè)的數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象，提高停車場的車位利用率和服務(wù)質(zhì)量。