浅谈物联网背景下城市智能停车设备及技术应用

卢新锋

【摘  要】随着城市汽车出行量的迅猛增长，城市住宅区及公共的停车场地供不应求，而且很多停车场采用人工或半智能IC卡、人工收费的传统管理模式，大大降低了停车场的运行效率，同时也造成人力和资源浪费。因此，使用基于物联网的智能停车设备系统能够有效监控城市停车场的运营情况，通过停车场卡口的智能收费和电子货币结算技术，不仅节约停车场的运营成本、降低了车辆的碳排放，而且在一定程度上减缓了城市的交通压力，使城市出行更为便利。

【关键词】物联网;射频识别;智能停车场;设备技术

随着技信息术的快速发展，物联网的应用使得各个领域都有了新的发展空间，它将成为近代我国工业与信息化结合发展的焦点之一。在目前城市化进程加快以及人民生活水平不断提高的形势下，停车难正成为影响城市交通的重大问题。据统计2017年底我国汽车保有量达到2.4亿，停车位缺口超过5000万个，汽车数量的爆发式增长与停车位的供应不足之间的矛盾日益凸显。基于这种情况，根據物联网技术提出了智能停车管理系统，这套系统的应用极大的减轻了人们出行的压力，很好的解决了现代社会城市堵车及停车难的问题。通过利用物联网技术，把各种感应设备装入与空间地理位置相关的停车场，再利用互联网或GPRS等网络手段，结合地理信息系统可视化的特征及信息集成方式，把从感应设备上获取的信息映射在电子地图上，建立可视化的智能停车管理系统来解决停车难的方法。

一、智能停车系统设备的基本构成

智能停车管理系统的功能较为齐全，通过应用必然能够带来可观的效益，但此种管理系统的应用也耗费了较大的财力、物力和人力，还需要对智能停车管理系统的具体使用进行研究，以更好的满足停车场应用需求。智能停车管理系统采用的是CS框架，在停车场区域进行“信息客户”的安装，实时获取停车场内的信息。中央处理服务器及时对各种信息进行处理，并实时反馈到LED显示屏幕上，形成对附近车辆的引导，使停车管理的效率最大限度的提升，有效疏导周边的交通。CS框架采用的是GPRS技术，同时为了充分保证其稳定性与安全性，还结合了RFID进行同步检测处理，最大限度的保证了智能停车管理系统的安全性与稳定性。智能停车系统设备的基本构成如图1所示：

该系统包括以下模块：⑴电子闸栏。其功能是根据系统判断结果来控制开启还是关闭。⑵车辆检测器。通常埋在车辆通道地下，确认车辆位置。确保车辆尚在闸栏下方时，闸栏不会落下砸伤车辆。⑶车辆远距离读写设备。配合电子标签有效距离达到10米左右，车辆靠近前只需要减速即可迅速读取。⑷出入口控制主机。当遇到非常规情况时可以通过管理人员手动控制。⑸车辆电子标签。具有防水、防磁、信息贮存量大、高保密度、一卡多用等特点。⑹管理系统。实时系统管理、卡片数据管理;具备车辆信息统计分析功能，显示并打印各种统计报表资料，为管理人员的查询与管理提供全方位的服务;提高管理效率，降低运作的成本。⑺数据库系统。对于该智能停车场系统而言，每一台服务器都是一个真正的业务主机，是停车场的关键，数据的迅速存取和数据安全都很重要，因此，数据库我们选择SQL，并及时进行备份，以保证数据的完整性、准确性。

二、智能停车系统主要功能和技术应用

2.1智能停车管理系统的主要功能

以物联网为基础的智能停车管理系统中应用了多项技术，能够实现很多功能。（1）对车位进行自动的统计。系统通过所采用的红外传感技术与重力感应技术，能实现对停车场中进出的全部车辆进行智能化的计算与统计，并且根据统计得出的结果，实时地把具体车位情况向车位显示屏进行传送，这就实现了车位显示屏能够智能显示当前停车场内具体的车位空余信息。（2）实现对车位的自动引导。在车辆进入停车场后，系统的车位引导模块会对车位的具体专用与空闲情况进行自动检测，并通过车位引导控制设备实时发送车位的变化情况到车位引导显示器上，此时，车辆可根据显示器上的引导信息，快速找到由系统分配的最佳停车位。（3）实现对车位的管理。系统能够对停车位进行全面的控制与管理，清楚的了解当前停车场车位的具体使用情况。（4）实现数据的共享。系统的车位引导模块能够同停车场管理模块共用一个数据库，实现数据信息之间的共享，保证了系统间有着良好的联动性。（5）报表。智能停车管理系统能够根据相关要求，自动进行统计并生成报表。可以统计停车场在每天、每月与每个时间段的具体使用情况等，而且能够以excel表格的形式导出数据，极大的方便了相关管理工作人员的工作。（6）显示。通过LED显示屏幕，以中文字幕全天候的显示当前车位剩余情况、周边交通现状、天气状况以及问候语等等。（7）实现车辆的查询。系统在进行功能拓展后，车主可进行自主查询，例如车主在取车时，忘记了车辆的具体停放地点，这时可以通过智能停车管理系统的查询终端，快速的发现车辆的具体停放位置。

2.2智能停车管理系统的技术应用

地面感应线圈安装在停车场的入库、出库的地下，在本系统中与通信管理机配套使用，当车辆进入到地面感应线圈范围时，通信管理机将收到车辆的信号，道闸控制器主要控制停车场的入库、出库处的道闸的开、关、停，指令由通信管理机下达。基于ARM平台的通信管理机通过接点实时采集停车场的入库、出库的地面感应线圈的信号，收到撤销的进出地面感应线圈的信号后，通信管理机启动RFID读写器工作，RFID读写则扫描本系统的RFID电子标签信息，通信管理机对读写传送的电子标签信息进行验证，RFID电子标签通过后，通信管理机发送指令给道闸控制器，要求控制器打开道闸，让车辆通行。通信管理机、RFID读写器、RFID电子标签之间的数据传输采用统一协议。通信管理机将电子标签数据通过电信宽带或将数据按自定义的通信协议传输到固定公网的通信服务器。通信服务器采用专用、高速服务器，以TCP/IP方式与城市的所有停车场的通信管理机进行实时通信，主要完成停车场的数据更新，如价格到数据库服务器查询RFID电子标签是否有可更新的数据，如充值向通信管理机发送时钟同步数据接收通信管理机的RFID电子标签消费数据短信充值、网上银行、支付宝等外部接口通信。另外，在局域内，通信服务器还要与数据库服务器进行通信，主要向数据库服务器读写数据操作。

数据库服务器采用LINUX平台，采用大型数据库ORACLE。主要存储城市的所有RFID停车场系统的数据，建立一些数据库操作存储过程、视图，供外部系统调用。数据服务器将城市的所有停车场的数据集中管理，采用了数据备份含异地备份机制，这些数据可供城市规划单位进行数据分析、挖掘。WEB服务器主要完成停车场集中管理、停车场运营管理、RFID用户停车数据查询功能，并与数据库服务器进行通信。还负责对登录WEB的操作用户进行签权认证，通过签权后方可进入系统，操作员通过浏览器来完成业务的处理。通信服务器、数据库服务器、WEB服务器在一个局域网内，外部访问这些服务器必须通过防火墙、身份认证。数据库服务器只接受通信服务器、WEB服务器的操作。系统管理员、停车场商户、用户是操作用户的终端，通过用户和密码登录到服务器，按权限级别完成对系统的一些操作功能。停车场商户在系统的注册由系统管理员审核后负责完成，用户注册需要办理本系统的RFID电子标签，通过手机短信、完成注册。

三、结束语

总之，智能停车场，是以"互联网+"的概念整合改造的传统停车场，用网络及终端设备和车主进行交互，通过各类传感器为车主提供周边停车场、车辆检索、自动扣费等服务。物联网技术在智能交通领域重点应用，将会全面提升停车场管控水平和信息服务水平，通过物联网的发展和智能空间技术的完善，可以预测停车场最终会以智能空间的形式为车主提供更多更好的服务。

参考文献：

[1]基于PLC的地下智能立体车库控制系统设计[J].彭兴会，李明辉.现代国企研究.2018（14）

[2]基于物联网的城市智能停车系统设计与研究[J].苏晓峰，史启程.工业控制计算机.2016（01）

[3]城市机动车停车收费绩效评价理论及策略研究[J].刘雪莲，焦新龙，马天山.数学的实践与认识.2018（03）

（作者单位：深圳中集天达空港设备有限公司）