物聯網時代的停車場管理系統
傳統的停車場管理各自為政,并且無法讓車主了解實時信息,因此車主在尋找停車位的同時既浪費了大量時間,又浪費了寶貴的汽油資源。
無所不在的“物聯網”時代即將來臨,世界上所有的物體都可以通過互聯網主動進行信息交換。無線傳感網絡技術(WSN)、射頻識別技術(RFID)、納米技術、智能嵌入式技術將會得到更廣泛的應用。
物聯網可以通過RFID、紅外感應器、激光掃描器、全球定位系統等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物體與互聯網相連接,進行信息通信和交換,以實現對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。
通過物聯網,可以把一座城市的停車位信息整合到一起,并動態實時地在網絡上顯示每個車位的使用信息,既方便了管理,又方便了車主,同時也節約了大量的人力物力資源。
基于物聯網技術的城市停車位管理系統采用“監控中心—停車場主控節點—停車位測控器”的三層結構。
通過2.5G或3G的技術將監控中心的停車場控制系統軟件和停車場主控節點聯系起來,而停車場主控節點又通過自主研發的停車位網絡將停車位的數據信息發送到相關的停車位節點。通過可選的2.5G或3G的通信技術可以為不同的城市選擇合適的通信方式。
停車位節點1至N通過自主研發的網絡協議實現了通信的網絡結構,每個停車場主控節點作為該停車場的主控節點,它作為Internet和停車位網絡的接口,通過提供可選的2.5G/3G通信技術和停車位自組網絡的結合,將停車位的數據信息發送到任何一個有Internet網絡覆蓋的地方。
停車場主控節點將停車位信息發送到中心服務器,從而存入數據庫中,監控中心通過對服務器的數據庫操作可以實現對停車位的控制和監測。
停車場主控節點作為一個停車場網絡的路由節點和主控節點,是Internet和停車場網絡的接口網關。停車場主控節點主要由兩個MCU控制器和兩個遠距離無線通信模塊GTM900B和EM770W組成。
以MC13213無線傳感網絡微控制器為核心的停車場網絡主控節點負責和停車位無線傳感網絡通信,將相關數據幀信息通過同步信號和SCI接口發送到2.5G/3G數據收發處理模塊,該模塊以32位ColdFire系列芯片MCF52223為核心,接收數據后經處理后封幀,然后通過2.5G/3G發送到監控中心的服務器中。
MCF52223可以通過SCI接口和GPRS模塊GTM900B進行數據通信,也可以通過USB接口和WCDMA模塊EM770W通信。同時2.5G/3G模塊接收到監控中心的命令數據后,交由MCF52223解析,然后將解析后的命令發送到停車位網絡的主控節點。主控節點將數據發送到停車位網絡中傳輸。
ZigBee技術是一組基于IEEE 802.15.4無線標準研發的有關組網、安全和應用軟件方面的通信技術,是一種開放性的低成本、低功耗、低數據速率、低復雜度、雙向傳輸、高可靠性的新型短距離無線通信技術,其突出特點是應用簡單、功耗低、成本低、可靠性高,在WSN中有著廣泛的應用。
停車位測控節點主程序設計:主函數流程主要有三部分,有一個網絡數據幀處理隊列。第一個部分主要是系統的初始化和相關變量的設置;第二個部分主要是獲取車載標簽信息;第三個部分查看網絡數據幀處理隊列中是否有數據幀需要處理,如果有則將幀送給網絡數據幀處理和轉發模塊來進行相關操作。
RFZigBee接收數據模塊:負責接收從停車位傳感網絡接收相關數據,判斷該數據幀的正確性和合法性,然后對數據幀進行處理,之后經SCI模塊發送至2.5G/3G數據收發處理模塊。
RFZigBee發送數據模塊:主要負責偵聽串口數據,然后解析數據幀,同時判斷數據的有效性,判斷是否為2.5G/3G數據收發處理模塊發送來的命令。
城市停車難是當今城市建設的一大弊端,在構建停車場停車位自組網絡的基礎上,對車輛進行智能化的引導、均衡分配和使用停車位資源是解決問題最好的方法之一,但關鍵是如何實現城市停車位網絡的構建。
1、 提出了一種新的基于物聯網的智能城市停車位管理系統模型;
2、 利用2.5G/3G通信技術對分散各處的停車場中各個停車位信息進行統一實時監控。
3、通過ZigBee技術,實現“車—停車位—停車場”相互感知;