基于物联网技术的智能停车场设计研究

    引言

    目前一般的停车场管理存在以下问题：停车场内车辆管理不完善，未经授权的车辆擅自进入停车场；无法避免人情收费漏洞，停车场管理成本过高等。此外，每天上下班时间段车流量大，停车效率低，给车主带来了不便，也降低了停车场的使用效率。为了解决此类问题，本文引入了物联网的RFID技术相关概念，给出了一个基于物联网的智能停车场解决方案，并分析了该解决方案给停车场带来的便利和效益。

    1 物联网相关技术

    1．1物联网概念

    物联网是新一代信息技术的重要组成部分。物联网的英文名称为“The Internet of Things”。物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

    1．2 RFID技术

    RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别，常称为感应式电子晶片或近接卡、感应卡、非接触卡、电子标签、电子条码等等。RFID是构成物联网的关键技术之一。一套完整RFID系统由Reader与Transponder两部份组成。其工作原理为，Reader发射一特定频率之无限电波能量给Transponder，用以驱动Transponder电路将内部之ID Code送出，此时Reader便接收此ID Code。Transponder的特殊在于免用电池、免接触、免刷卡，故不怕脏污，且晶片密码为世界惟一，无法复制，安全性高，寿命长。

    RFID的应用非常广泛，目前典型的应用有动物晶片、汽车晶片防盗器、门禁管制、停车场管制、生产线自动化、物料管理等。

    2 基于物联网的智能停车场设计

    2．1系统介绍

    针对高档社区、企业、政府部门对智能化停车场的需要，设计了智能停车场管理系统方案。该系统方案应用了物联网的RFID技术、计算机局域网技术、语音提示技术、短程微波通信技术、图像数字处理技术和自动控制技术，以实现车辆自动识别和信息化管理，提高车辆的通行效率和安全性，并统计车辆出入数据，方便管理人员进行调度，减轻管理人员的劳动强度，有效防止收费漏洞。

    2．2 系统模块组成

    该系统包括以下模块：
    (1)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。
    (2)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。
    (3)车辆远距离读写设备。配合电子标签有效距离达到l0米左右，车辆靠近前只需要减速即可迅速读取。
    (4)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。
    (5)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。
    (6)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。
    (7)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。

    2．3 系统流程设计

    当该车辆驶入／出门禁天线通信区时，天线以微波通讯的方式与电子识别卡进行双向数据交换，从电子车卡上读取车辆的相关信息，在司机卡上读取司机的相关信息，自动识别电子车卡和司机卡，并判断车卡是否有效和司机卡的合法性，核对车道控制电脑显示与该电子车卡和司机卡一一对应的车牌号码及驾驶员等资料信息；车道控制电脑自动将通过时间、车辆和驾驶员的有关信息存入数据库中，车道控制电脑根据读到的数据进行如下判断和处理。

    (1)正常卡：当车辆靠近读到的车牌号和司机卡都是合法的，活动门自动打开，车辆离开线圈后，活动门自动关闭；
    (2)未授权卡：当读到的车卡或司机卡是未授权的，系统报警并抓拍当前图像保存图片，活动门闸不开启；
    (3)无卡：当车辆触发线圈2时，系统没有读到车卡和司机卡时，系统判定为无卡车，系统报警并抓拍保存图片，活动门不开启；
    (4)非法卡：非本单位卡片，虽被读卡器读出数据，但不是本单位，系统报警并抓拍保存图片，活动门不开启。当场内车位满时，入El显示屏则显示“满位”，并自动关闭入口处读卡系统，同时检测到车辆靠近，声音提示“停车场已经满位，欢迎下次停车”。

    3 结束语

    本文提出了基于物联网的智能停车场解决方案，并得以应用，使停车场实现了智能化、高效化管理。系统可以有效地控制外来车辆出入权限，能有效掌握车辆动态，减少由车辆引起的安全隐患，优化车辆秩序，最终提高停车场的管理水平。