基于ZIGBEE的室内停车位精准引导系统

摘要：汽车作为出行代步工具，拥有量宏大，城市建设中提供建设车位土地又紧缺，而大多数停车位为室内停车场或道路两侧划停车位，错乱停放管理者相对难管理。出行找车位难、陌生环境找车更难，出现了占用道路旁停车造成拥堵，占用生命通道、消防通道无法进行营救错失良机情况。出行的泊车问题成为许多驾驶员和车库管理者感到棘手，特别是一些年龄较大的驾驶人员和刚接触汽车不久的新手来说，常常为了泊车花费了不少时间和精力。因此，本文针对这一系列问题，设计了一套智能泊车系统，为驾驶员解决停车难、找车难，还有自动泊车和自动找空车位的功能，为管理者解决管车难等问题。

关键词：车位难找;车库管理;规划导航路线;智能泊车系统

1、引言

近年来，据调查数据显示，截至2018年，全国汽车保有量达2.4亿辆，与2012年底相比，增加1.19亿万辆，增长速度较快，从2012年到2018年逐年递增。

随着汽车使用量的提高，“停车难”的影响不仅局限于停车本身问题，还引发了一系列城市管理问题。例如：不正规占用车道、堵塞消防车道等停车问题引发的争论不在少数，停车问题引发的治安事件和暴力冲突也时有发生。另外，“停车难”还导致道路严重拥堵，进而加剧城市的环境压力。

现今，传统的停车场管理系统重点都为计费和收费的管理功能，关注的是各车辆进出的时间以便于进行收费，但是停车场的安全性和运行效率以及针对用户的人性化要求方面考虑的较少。然而，现有的很多针对智能停车场的研究都集中在门禁系统的开发上，是通过自动发卡机向用户自动发放IC卡，来实现车辆出入停车场的自动化管理，同时配合视频摄像头的车牌信息提取来采集入场车辆信息，这种方法在一定程度上解决了传统停车场智能化程度较低、管理效率较低和人工成本较高的问题。但是IC卡主要作用是授予车辆进出停车场的权限以及实现车辆的自动收费功能，无法实现车位统一管理，只是单纯统计车辆进出入数目，却不能及时准确找到车辆的停放位置;同时，不能够实现将停车库的车位信息共享出去，导致车主不能准确了解停车信息，从而导致车主浪费时间而无法找到车位的情况。

2、泊车的现况及融入智能化优势

泊车难问题无论是在国内还是国外，在城市管理和乡村建设上是比较热点的问题和重要的研究对象，如经济发达的国家或城市里，人地矛盾还是比较突出的，对于用地及资源的利用要求很高。虽然很多国家他们的政府实施了很多政策或者是管理系统来完善泊车问题，在此取得一定的成效，却不能从根本上大幅度的降低泊车难带来的问题。如国内，目前泊车存在有以下几个问题：

（1）停车效率低，驾驶员在进入一个新的停车场并不熟悉该地的停车位置，而那些传统的管理系统又不能提供空车位提示和找车定位，在停车和找车上会花费不少的时间。

（2）乱停放问题，部分车主找不到停车位，就随便找个空位停放，但他们不知道这个车位是否已经有人预定了或者是那些定了购买长期停放的客户的车位，此情况常见问题，容易造成一些不必要麻烦。

（3）传统泊车系统本身的问题，像现如今运用的一些管理设备，其本身可能是采用的處理器或是芯片的数据处理能力较低，在运行时存在数据更新缓慢、显示延迟、显示和实际不一样的错误信息等问题，大大降低了泊车的效率。另外就是质量问题，有些设备容易受到外部环境影响，像潮湿、高温或是外部压力等。

智能化科技能够提供更强更快捷的技术，拥有出色的处理计算能力、适应环境强。首先泊车系统在智能化下能够增强数据处理和显示能力，解决传统泊车系统运行慢效率低的缺点，其次智能泊车拥有互联网Zigbee技术的停车位精确引导系统，能够快速地找到理想停车位。也能够提供寻车服务，减少浪费寻车的时间。这样也能减少管理者的工作量，提高泊车效率和停车位资源利用率。智能化潜力较大，在未来开发出新的功能，为驾驶员提供更好的泊车服务。

3、系统概述

本文设计了一种基于互联网Zigbee技术的停车位精确引导系统，采用移动通信终端和服务器实现用户停车引导与逆向寻车引导，即使是你不熟悉的停车环境，只要通过互联网，以手机为载体，能实时共享当地的停车场泊车信息，用户无需耗费多余时间寻找停车位与车辆。不单止停车用户受益，停车场的管理层面也能享受到停车引导系统的便利。此外，基于Zigbee技术的停车位引导系统采用新时代智能化管理，能准确地区分自有车辆、外来车辆和特殊车辆，增强泊车的安全性，及时收取停车费及其他相关费用，智能化水平高，减少了管理人员的雇用，提高管理效率，Zigbee技术扩展性好，可以轻松扩展停车场规模，最大程度的一次性智能化、自动化设计，提高服务效率与服务档次，提供优质、安全、智能的泊车服务。

现况，大型停车场都存在着地形复杂，空车位难找和路线不清等综合问题。由此可知，要提高停车场的效率是要改善现有停车场的管理方式和管理系统等主要问题。随着科技技术的不断发展，应用于停车管理的方式也在不断创新中，将导航定位技术应用于大型停车场中，已成为这方面的新技术，可以通过原理结合特有的办法来判断空车位的算法，除此之外，开发相应的手机APP，让客户使用方便快捷。利用Zigbee在室内无线定位车位精度高、效率好、低功耗、安全高、成本低等优点，并且导航定位分布广泛、方便定位等特点，应用在大型停车场实现智能定位和导航的需求。另外，智能泊车系统还可以通过大数据分析，对不同的物体做出不同的对比分析，从而检测出空车位的存在位置，还可以通过门口主显示屏看到车辆的数量，提高客户停车效率。

4、 系统模块构成

系统模块主要是通过嵌入式主板和单片机等主要重大硬件构成的。嵌入式主板连接深度摄像机：通过AI计算找到空车位，深度摄像机可以看到周围的环境;嵌入式主机和显示屏相连接：可以通过显示屏看到停车场里有多少空车位;嵌入式主机再以单片机相连，单片机再已导航定位系统相连，可以实现车辆自主定位;最后单片机再以传感器相连：传感器可以感应到某个车位是否有车和还有多少车。

4.1 Zigbee无线定位系统

Zigbee无线通信作为一种新型技术，拥有传统网络通信无线比拟优势。与传统网络通信WiFi定位，蓝牙，GPS等定位技术相比，Zigbee具有低功耗、低成本、时延短优点。在设备上，可以与传感器相结合，与车位检测、引导停车系统通信联系。同时，能提供65536节点，网络中的任意节点之间相互进行无线通信定位，模块通信范围内找到对应位置快速形成連接网络，从而寻找空车位，提高停车位资源利用。

4.2 Zigbee定位系统硬件

Zigbee无线通信利用多节点特征，网络通信上按照蜂窝结构实现定位寻找，当原节点失去通信，蜂窝网状网络通信能力可寻找对象，从而保证正常通信。在此基础上，无线通信模块，导航模块，停车位精确引导模块和反向寻车模块。首先通过采集数据信息实现空车位检测，停车方向引导。其次，通过深度摄像头以及光敏电阻传感确定停车位是否占用，然后将数据通过Zigbee上传至管理系统。并由显示屏显示数据信息，相关信息实时在手机APP上更新。在硬件设备上，无线通信模块是主体，能否实行精确定位空车位位置，是Zigbee无线定位系统与硬件部分共同实现的。

5、结束语

综上所述，本文研制基于Zigbee的室内停车位精准引导系统能够在大型停车场或是陌生的停车场里面快速停车或快速找到自己的车辆。采用的是导航定位和Zigbee技术定位精度高、效率好、低功耗、高安全;让车辆更安全的停放，进一步提升停车效率;无需繁琐的泊车操作，只需一个指令，便可轻松停车，让泊车更加智能化。通过手机APP可以实时查看车辆停放的大概位置，使客户更方便地找到自己的车辆。

参考文献

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作者简介：罗小军，1983年10月，男，汉族，籍贯（江西省 市），硕士研究生，毕业院校：山东农业大学 ，职称：助教 ，研究方向：电气自动化方向。

（本论文来源广州南洋理工职业学院校级“创新强校工程”项目，项目编号：NY-2017CQ1TD-05）

（广州南洋理工职业学院 广东 广州 510900）