物联网智能车位管理系统设计

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【摘要】

目前停车场由于车位越来越多、管理越来越难，出现了众多问题。而物联网智能车位引导管理系统可以借助各种信息传感设备，探测、采集到停车场内的各种信息，通过网络层的传播，在服务器终端进行管理和控制，实现人与物、物与物相连。这种智能车位引导系统不仅降低了管理成本，还给用户提供了更方便、快捷、高效的服务，实现了车位引导管理系统的智能化、人性化、节能化。

【关键词】

物联网；信息传感设备；车位引导；智能化

1前言

随着人民生活质量的提高，汽车的数量越来越多，停车场的车位也越来越多，但随之带来的问题是:

(1)对于停车场管理人员来说，在停车场内还有多少剩余车位，具体在什么位置，需要配备专门的人员去实地查看。

(2)对于用户(泊车者)来说，在进入停车场后，并不知道空余车位具体在哪，尤其是面对多个路口时，不但浪费时间还很容易遭成交通拥堵。

(3)为了给用户提供更好的服务，需要有专门的人员去引导车辆停放，大型停车场就要配备更多的引导人员，浪费了财力和人力。

(4)停车场管理人员如果想要关闭停车场每个区域，在入口处无法准确的告诉用户，分片管理有困难。

(5)如果停车场有多个路口，一方面用户停车找车位比较困难，另一方面，用户停车后想取车时，往往找不到自己的车在什么位置。

2需求分析

针对现有停车场存在的各种问题。物联网智能车位引导管理系统主要解决两大问题:对于用户来说，如何及时了解车场剩余车位情况及空闲车位，方便、快捷停车;如何在离开时，快速的在众多车中找到自己的车。对于管理者来说，如何随时了解整个车场情况，如何智能化的管理停车位，为用户提供更快速高效的服务。

3系统设计

3．1车位引导系统工作原理

车位引导管理系统的工作原理，在每个车位上方安装一个超声波车位探测器，利用红绿灯来表示车位是否为空。车位探测器将采集到的实时信息上传给节点控制器，再由节点控制器将信息处理后，在本层或者本区域的LED显示屏上显示空余车位，并将车位信息通过网络层传播给中央控制器。服务器接收到中央控制器发送的车位信息后，将车位空余信息在户外LED引导屏上显示。管理者也可以通过管理软件对车位信息进行处理、对车场进行管理。

3．2反向寻车工作原理

在停车场内安装高清摄像头，对于拍摄到的图像，利用计算机视觉处理、图像处理、模式识别等技术进行采集、分析、处理，最终得到车型、颜色、车牌号等信息。然后将车辆信息和车位号记录到服务器中。用户要取车时，只需要在寻车查询机中输入车牌号，为了防止车牌号误识别，服务器先根据车牌号信息，将拍摄到的图像反馈给用户。用户确认是自己的车后，服务器根据车牌号找到车位号，并根据最短路径优先算法，以GIS地图的方式将最优路径显示给用户，用户也可以将路径信息下载到自己的手机，从而方便快速的找到自己的车。

3．3车位引导系统组成

根据车位引导系统工作原理图，我们主要用到的设备有:车位探测器:可以按照超声波车位探测器或者视频车位探测器。超声波车位探测器是利用从上到下发出超声波，安装在车位的上方，根据发出的超声波再反射回来的时间里计算距离，从而探测车位上是否有车停放。视频车位探测器是利用计算机技术和图像处理技术，给视频处理器一个原始图像，根据图像的变化，探测车位上是否有车停放。车位指示灯:根据车位探测器得到的结果，由节点控制器控制车位指示灯的颜色和开关。依据人们的日常习惯，红灯表示车位已被占用，绿灯表示车位为空。室内LED引导屏:安装在区域入口或者楼层入口处，根据节点控制器发来的控制信息，在引导屏上显示本区域空余车位信息和位置信息等。节点控制器:一般用在一个区域或者一层的管理上，设置车位探测器的探测频率，收集到车位探测器上的信息，控制车位指示灯的颜色，并将探测到的信息通过网络层上传给中央控制器。网络层:计算机网络技术已经非常成熟，停车场可以利用各通信商的现有网络。可以采用无线网络的方式，也可以采用有线网络的方式。中央控制器:接受节点控制器的信息，统一管理整个车场的车位信息。是我们这个车位引导系统核心部件，对于采集到的信息处理后，将处理的信息上传到服务器，并接受服务器的命令，控制所有的节点控制器。在反向寻车时还负责车辆信息的采集以及最优路径的选择。服务器:存放中央控制器上传的车位信息和车辆信息，并接受管理人员和用户的各种命令和指令。停车引导系统管理软件:以友好的、图形化的界面显示，供管理者使用，根据服务器的信息显示停车场的各种信息，管理者可以通过管理软件查看车位的使用情况、停车场内车辆的情况，高效快速的管理车位，并为用户提供查找车位、查找车辆等服务。户外LED引导屏:安装在停车场的入口处，接受中央控制器的车位信息，在入口处显示每个区域停车位的剩余情况，让用户在入口处就可以了解停车场内的情况，提前选择停放位置。

3．4系统实现

3．4．1管理部门的管理室

对于管理人员来说，面对的是物联网智能车位引导管理系统软件。在这个软件中可以查看车位的使用情况，车辆的基本信息。它的信息主要来源于服务器，而服务器中的信息又来源于中央控制器，中央控制器的信息来源于节点控制器，节点控制器的信息来源于车位探测器。因此信息是一个逐步采集、逐步收集处理的过程。

3．4．2停车场入口处

在停车场的入口处，必须安装一个户外LED显示屏，这个显示屏根据中央控制器发送的车位信息显示停车场内的空余车位。显示屏放置位置要明显，亮度要适合户外环境，便于用户在入口处快速看到停车场内的信息。其次，显示屏要能显示多个区域的车位信息，有提示性的文字。最后要设置显示屏的刷新频率，让用户能够看到实时信息。

3．4．3停车场内入口和路口

在停车场内部每个区域的入口处和路口处都要安装LED显示屏，显示屏的安装位置一般都是靠上方，让用户能够一眼看到。显示屏除了显示车位剩余信息外，还要有方向的指示，快速引导用户到达空余车位。对于多个分叉的路口处，更要有明确的反向指示，以防造成交通拥堵。

3．4．4每个停车位

在每个停车位上方要安装车位探测器，通过超声波、视频等探测技术准确探测车位是否为空，并将信息自动传送给节点控制器。同时在每个停车位上方还要安装车位指示灯，利用红绿灯的显示，第一时间告诉用户车位的占用情况，让用户可以合理选择路径，也方便管理者入场查看登记。

3．4．5寻车查询机

在停车场的人行入口处，安装寻车查询机。查询机终端提供可视化界面，用户输入车牌号后，能够以图像的形式反馈给用户，然后用户选择查看路径或者下载路径到手机，然后根据导航路线到达车辆停放的停车位。

4结语

物联网在智慧城市中应用非常广泛，其中智能车位引导管理系统就属于物联网的应用之一。智能车位引导系统就是利用在传感层探测车位信息，在网络层传输车位信息，在应用层管理车位信息来实现，最终为用户提供高效化、智能化、节能化的服务模式。

作者：贾瑛 单位：宝鸡职业技术学院

参考文献:

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