物联网技术在停车场管理系统中的应用研究

李逦　姚晔

摘 要：物联网是互联网的延伸和拓展。物联网技术紧密结合无线射频技术（RFID）、计算机、通信以及无线传感器网络等一系列信息技术。本文以停车场管理系统的应用研究来说明物联网RFID技术对人们工作、生活的影响。

关键词：物联网；RFID；停车场管理系统

引言

经济的高速发展和生活水平的逐步提高，促使人们对出行要求越来越高，很多的家庭都购置了小型汽车，为日常生活所用。但不断增加的车辆数目导致城市的交通堵塞和停车难的问题越来越突出，逐渐成为影响和制约城市建设和经济发展的重要因素。

目前，城市停车场可以根据用途分为三类：配建停车场、路外停车场和路面停车场。配建停车场是城市在规定区域建立，专门用于车辆停放的区域，在停车场整体中占主导地位；路外停车场和路面停车场是在马路车辆行驶范围之外，规划车位停放车辆，具有挤占性、方便性和临时性的特点，需要挤占动态交通资源，但可以对配建停车场不足起到调节和补充作用。由此可见，配建停车场为城市停车主要区域，更好的利用和管理停车场资源可以为城市停车难问题提供有效解决方式。

1.物联网和RFID技术

（1）物联网

物联网（Internet Of Thing，IOT）的概念是1999年提出的，定义如下：把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体应用就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体之中，然后将这一物物相连的网络与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合网络，通过超级强大的中心计算机群，对网络内人员、设备和基础设施实施实时的管理和控制，使用人们可以更加精细和动态的管理生产和生活，达到“智慧”的状态[1]。物联网可以通过射频RFID技术、传感器、二维码及其他感知设备随时随地采集各种动态，全面感知世界；可以利用网络（有线、无线及移动网络）将感知的信息进行实时的传送；也可以通过对物体实现智能化的控制和管理，真正达到人与物的无碍沟通。

（2）RFID技术

无线射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术是一种非接触的自动识别技术，原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）传输特性，实现对被识别物体的自动识别。RFID系统具有两个基本的构成部分：应答器（如，电子标签或射频卡）和阅读器（如读写器、基站等）[2]。为了更好地对识别数据进行分析和处理，在较大型的RFID系统中，还需要中间件、应用系统软件等附属设备来完成对阅读器识别系统的管理。

智能交通系统是利用现代信息技术为核心，利用先进的通信、计算机、自动控制和传感技术，实现对交通的实时控制与指挥管理的过程。RFID技术应用于停车场管理，不仅可以继承磁卡、条码卡、接触式IC卡的优点，并可远距离、静态或动态识别目标（人、车、物等），而且RFID具有识别区域无方向性、无盲区，信号穿透力、绕射力强等特点。

2.停车场管理系统的功能模块研究

停车场管理系统可设定五个功能模块：用户管理模块、卡管理模块、员工管理模块、统计与查询模块和系统设置模块，由于篇幅有限，本文对主要功能进行分析和说明：

（1）用户管理模块

用户可分为长期用户和临时用户两种。长期用户需要完成信息的注册或修改功能、所有用户均要完成交费管理功能；另外用户管理模块还包括进出场管理、车辆监控管理、可视化地图查询等功能。

长期用户的注册需要填写车辆的基本信息、个人基本信息，通过分配RFID卡功能分配有效RFID，并可选择注册为刷卡、包月、VIP等业务类型。长期用户可以通过交费管理功能进行账户续费、类型转换功能，员工可以根据该功能对用户进行冻结或解冻操作。

用户进出场管理主要是在用户进场过程中，通过RFID卡自动识别、系统抓拍车辆照片、记录车辆车牌号以及进场时间。阅读器读入RFID卡号，在系统数据库内进行检索，搜索相关资料来判断用户等级，直至用户在停车场完成车辆停放；用户出场过程中，系统通过读取RFID卡的信息自动识别卡号，通过内部数据库查询相应车辆停放记录，根据用户类型自动收取费用。长期用户直接从卡中储值区扣除相应费用，临时卡用户缴付停车费后，归还RFID卡，出口道闸启动，用户出场。

车辆监控与管理功能可以监控所有车辆。可以直接查看车牌号、车位号、车辆的状态、进场时间等信息，也可选择列表记录来查看基本信息。

在可视化地图中可对车场车位的停放信息、车位分配情况、使用情况、锁定情况等进行查询和管理。

（2）卡管理模块

该管理模块可包括RFID卡登记与修改、RFID卡挂失与锁定、员工注册和员工资料修改、长期用户查询、员工查询和收费标准设定等功能。

RFID卡的登记、修改主要完成对卡片日常信息的维护与记录；RFID卡的挂失与锁定功能主要为保证持卡用户的信息安全和财产安全功能；收费标准设定，主要是管理员通过该界面完成对车场收费标准的制定，包括对收费的时间单位、单位费用、优惠时段、折扣率、车型费率、月租以及刷卡用户有限期限等的设置。

（3）统计功能模块

该模块通过每次运营操作的累积统计，动态地将停车场管理的各个方面，如车位使用情况、员工业绩及用户记录等信息记录下来，通过统计分析，得到分析结果。车场管理人员可以通过这些结果对车场的进出场、用户管理、卡管理及员工业绩等各环节的运营情况进行较为直观的分析，从而及时发现问题和解决问题。

统计模块包括分为停车总数统计、月收费总数统计、各类停车统计、索要凭证数统计、停车峰值开始时间、最大停车数统计、各区车位使用情况统计、临时用户消费金额统计及员工业绩统计等功能。

停车总数统计：可以根据系统中日统计表的当天停车总数，以日为单位，统计出停车场每月停车数量的大概趋势，使得停车场管理者在运营初期能够掌握了解停车场在规划及流程方面的各类问题，并及时找到解决方法。

各类停车统计：根据日统计表中的当天临时停车数、当天长期停车数等数据信息，以日为单位，统计出停车场每天各个用户群的数量，并对不同用户类型数据进行比较，做出相应调整。

3.RFID技术应用于停车场管理系统的优点

在停车场管理中应用RFID技术可以有如下优点：

（1）降低劳动成本，提高工作效率。驾驶员只需将RFID停车卡在指定位置5米左右范围内一晃，系统就可瞬间完成检验、记录、核算、收费等工作，道闸可自动关闭，全过程无需人员操作。

（2）保密性高，安全性好。RFID卡的加密性极高，一车配备一卡，系统自动完成判断车辆是否进场或出场，有效防止车辆失窃。

（3）收费合理。固定车主用户（长期持卡），只须发卡收取押金，分期收取储值金额和期限费用，管理主动、简明；临时卡用户可在入口取卡，出口交卡收费，费用计入计算机中，保证费用不流失。

（4）抗环境影响能力强。RFID卡适应各种复杂天气，且RFID卡的免接触方式，不会对硬件系统造成磨损干扰等破坏，系统故障率低。

（5）系统扩展性强。可与监控、通信、财务等系统方便连接。

4.结论

随着中国工业的发展，城市机动车辆增速迅猛，而城市的空间有限，不可能无限制建立停車场，停车问题极待解决。将RFID技术引入停车场管理系统来管理停车场，使车辆进出有序、手续简便、速度快、管理自动化、收费更加公正合理，提供了停车问题的有效解决方案。（作者单位：辽宁行政学院）

参考文献：

[1] 赵林度，陈宇，任宗伟.电子证件物联网[M]，中国物资出版社，2011.8

[2] 武奇生，刘盼芝.物联网技术与应用[M]，机械工业出版社，2012.1