基于Zigbee的智能停车系统

蔡宜谷 王少云

广东第二师范学院物理系, 广东 广州 510000

1 概述

随着社会经济的持续发展和产业调整，大批人口将向城市转移，城市人口将不断增加。同时，经济活动日趋频繁，商业活动将更加活跃，机动车的数量和使用频率也将大大增加，对中心城市的交通带来沉重的压力；交通“停车难”日益成为制约我国大中城市经济发展的“瓶颈”。同时，传统停车场管理效率和安全性大大滞后于社会的需要，给人们的生活带来了极大的不便。尤其，随着智能大厦和智能小区等智能建筑的不断发展，与之配套的停车场管理系统应运而生。

与国外智能化停车场系统日新月异的使用情形相比，国内对于智能化停车场的使用、特别是对基于先进的无线传感网技术的智能化停车场系统的使用，还处于一片空白。而基于ZigBee的智能化停车场系统，可利用传感器节点的感知能力来监控和管理每个停车位，提供特殊的引导服务，实现停车场的车位管理和车位发布等功能，彻底改变智能化停车场的发展方向。

2 系统设计

系统由五级设备体系构成。分为前端检测子系统、中间传输子系统、控制子系统、信息发布子系统、管理子系统。其系统结构如图1所示。

图1 系统结构图

系统应用为在每个车位上安装车位检测器，车位检测器是由电池供电的，不需要任何连线，通过无线方式进行数据传输。当车辆在某个车位上停放3秒以上时，车位检测器发送车位占用信息给路由节点/中继节点，路由节点/中继节点将车位占用信息发送到网关节点，可以实时通过LED显示车位空余信息，同时向管理平台提供数据，供管理平台进行车位安排管理及引导提醒。

2.1 检测子系统

前端检测子系统包括车位检测节点，车辆检测节点。

车位检测节点埋设在车位地面正中，完成对是否有车在该车位上停放的判断，当判断出无车辆停放时，检测节点通过无线的方式向中心发送车位空闲信息，当判断出有车辆停放时则发送车位占用信息；车辆检测节点布设于停车场出入口处，用于感知车辆通过信息，并通知网关系统自动控制闸机的开启与闭合，同时具备流量统计功能，用于对进出停车场的车辆数进行统计与周期性上报。

2.2 传输子系统

传输子系统由路由节点和中继节点组成。

路由节点按设计需求布设，采用MESH结构完成对于前端检测节点发送的无线检测信号的接收和与网关节点之间的通信，将检测到的车位信息发送至网关节点进行处理，路由节点之间的通信以及路由节点与网关节点之间的通信采用无线或有线的方式进行。

中继节点完成对无线无缝覆盖的补充，针对某些楼面车位的独立位置，需要中继节点完成前端检测节点无线信号的接收功能，然后将信号送路由节点进行传输。

2.3 控制子系统

控制子系统由网关节点组成。

网关节点完成与传输节点、管理平台的连接功能，用于传输节点的数据汇集，网关节点同步控制出入口闸机、二维码读头、车辆检测器等，完成车辆进出停车场的识别与现场设备的控制，同时完成LED引导屏的信息发布功能。提供USB、网口、串口等常用设备接口，支持与其他系统，如车位预订系统、停车场管理系统等的集成。

2.4 信息发布子系统

信息发布子系统由多级可变诱导屏、区域停车入位引导屏、触摸式查询终端和公共发布网站组成。完成对区域内车位状态信息的实时更新发布、区域显示停车入位信息、车位预定查询及反向寻车等功能。信息服务平台系统通过对前端所有采集到的基础数据信息进行融合汇总后，根据不同发布的需要进行数据显示分发。多级可变诱导屏布设于进入区域的主干道路上，实时更新显示区域内剩余车位数量，供驾驶员进行停车选择；区域停车入位引导屏布设于停车场内进入固定分区的道路上，为驾驶员进行区域停车入位进行指引。

2.5 管理子系统

管理子系统由服务器、现场后台管理软件、停车信息服务平台软件组成。

现场后台管理系统软件采用C/S架构，完成对停车场车位的管理功能，包括楼面空余车位显示(二维平面图)、空余车位统计、车位占用统计、空位车位信息发布、周期时间车位使用状况统计等功能，实时告知现场物业管理人员，现阶段停车场内的车位使用、预定、剩余情况。

2.6 系统图（见图2）

图2 系统图

2.7 系统工作流程图

图3 系统工作流程图

3 小结

本文提出的采用ZigBee技术设计的停车场智能管理控制系统主要由前端检测子系统、中间传输子系统、控制子系统、信息发布子系统、管理子系统这五级设备体系构成。其具有传输距离远、功耗小、造价低廉、实用性强等优点。目前,该方案已达到了预期的效果。

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