基于物联网的智能停车场的设计与实现

文/卫昱含 张伟 卜伟同 贾立松

1 需求分析

传统停车场管理系统的弊端逐渐显现，在了解当前停车场管理需要，以及服务对象基本需求后，有目的的设计智能停车场管理系统，以此提高智能停车场利用率。智能停车场服务对象包括驾驶者、管理者、后台工作者，其中，驾驶者需求即在短时间内获取停车位信息、快速进出、高效支付；管理者需求即动态掌握停车场车辆状态，针对车辆进出时间具体记录，按照收费规定完成费用收取任务；后台工作者的需求主要有，动态管理电子车牌，在掌握停车位使用情况后，动态显示停车位状态信息，以此提高停车位利用率。

2 智能停车场总体设计

2.1 设计原则

智能停车场管理系统设计的过程中，遵循适应性、合理性、可维护性、经济型、可持续性原则，提高智能停车场使用价值、满足服务对象需求的同时，顺应城市发展需要，确保智能停车场管理系统与智慧城市系统顺利对接。

2.2 系统设计

物联网时代到来后，物联网信息技术为智能停车场管理系统设计提供了可靠支持，它通过连接网络及物品，迎合智能化识别、智能管理操作需要。基于物联网设计智能停车场管理系统框架，即优化感知层、网络层、用户层、应用层系统结构，丰富子系统功能。

3 智能停车场硬件及软件设计

3.1 硬件设计

从总体设计中分析可知，硬件设计包括三方面，即数据采集系统、数据传输系统、显示系统。硬件设计期间，充分准备系统组成内容，如 协议采集器、红外遥控传感器、Wi-Fi无线网络、计算机等。

感知层设计：红外遥感控制器感知车辆是否进入停车位，之后将感应信号传输于 单片机和 协议采集器，针对采集到的数据集中处理。待集中器传递指令后，采集器会按照指令提示做出响应，实现数据信息在集中器的存储。停车场计算机设备发出信息获取指令后，Wi-Fi通信模块会即刻传递存储的数据信息。网络层设计：管理系统通过联合 技术和Wi-Fi网络技术，完成无线信号传输。

3.2 软件设计

智能停车场软件设计包括三方面，分别为停车位信息采集、网络 、移动设备APP，具体分析如下：

停车位信息采集设计，借助 软件以及C语言，优化信息采集程序，即红外遥控传感器获取停车位信息→传输信息于 单片机→传输信息于 协议采集器→传输信息于无线通信模块→信息经集中器处理→信息经WIFI通信模块处理→最终传递于停车场计算机设备。

网络 设计：这部分内容设计时，主要应用 语言，软件工具选为 。网络 设计得益于框架开发和框架支持，其中，容器在配置文件和对象连接方面发挥重要的辅助作用，根据属性提示完成对象引用目的。在这一过程中，开发人员应准确连接配置文件，最终数据库表信息能够准确、全面显示。

移动设备APP设计：在 软件集成开发调试环境中，利用 语言编写程序代码，之所以搭建 软件环境，主要是为了提高安卓应用程序利用率。设计期间优先选用MVC软件设计模式，以此实现通信异步传输、数据大量缓存、信息随时访问、网络请求传输等功能，对比于传统系统，便于服务对象阅读，并且还能节省开发时间，大大提高系统利用率。安卓网络为基础的网络请求解决方案较多，其中，方案较成熟，它支持数据交互，高效处理网络疑难问题，该方案当前应用频率较高，得到了较多用户认可。

4 基于物联网的智能停车场管理系统测试

4.1 传输性能参数

参数指的是发射功率、链路预算、接收灵敏度、误差向量幅度，其中，发射功率在 之间，一般来讲，发射功率与发送性能成正比，随着传输距离的延长，功率耗量相应增多。链路预算值提高，无线收发器间隔距离随之延长，并且几节点数量随之减少，进而减少系统维护资金投入。智能停车场管理系统测试的过程中，应全面考虑 传输性能参数变化情况，并有依据的调整 传输性能参数，使其符合智能化管理标准。

4.2 网络构建

网络构建的过程中，利用协调器完成网络建立目的，同时，合理化定义网络信道，确保网络节点与PC顺利连接。待程序和地址成功写入后，针对协调器初始化处理，待网络顺利接通后，协调器指示灯正常闪烁，意味着协调器信息能够自由传输。

4.3 子节点加入

网络构建工作结束后，子节点向网络发送加入请求，待子节点入网后，路由器以闪烁的方式予以提示。终端节点网络地址路由器有序配置，意味着车位采集终端能够全面采集车位信息。

4.4 管理程序实现

由于停车场内信号指示灯工作电压为11V，因此，信号灯应用11V直流稳压电源满足电能供应需要。停车位未被预定时，车位信号灯为绿色，其余信号灯处于关闭状态，用户能够将车停放在该车位；停车位被预定，或者车位内有车辆停放时，信号灯显示红色，其余信号灯同样处于关闭状态，此时用户需要耐心等待。

5 结论

综上所述，基于物联网设计智能停车场管理系统，在了解管理系统需求的前提下，分析硬件设计和软件设计，并组织管理系统测试活动。管理系统设计期间，高效应用 技术和WiFi网络技术，用户通过操作手机客户端，根据手机界面车位状态信息显示情况，缩短空缺车位寻找时间，大大提高车位利用率。此外，停车场管理工作能够有序进行，这在一定程度上缓解了人工压力，这对智能停车场管理系统大范围推广有促进作用。