基于物聯(lián)網(wǎng)的智能停車(chē)系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)
隨著經(jīng)濟(jì)水平和人們生活質(zhì)量的不斷提高，機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量迅速增加，傳統(tǒng)停車(chē)系統(tǒng)無(wú)法滿足高速增長(zhǎng)的停車(chē)需求，智能停車(chē)管理系統(tǒng)的研究勢(shì)在必行。通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)停車(chē)系統(tǒng)的分析，研究了智能停車(chē)系統(tǒng)需具備的基本功能，并以ZigBee傳感網(wǎng)絡(luò)、MQTT協(xié)議、Node．js與O2O模式等作為關(guān)鍵技術(shù)，提出系統(tǒng)的整體架構(gòu)、系統(tǒng)組成和實(shí)現(xiàn)技術(shù)，該系統(tǒng)可有效利用城市停車(chē)資源，減輕停車(chē)壓力。
王中生，韓康
（西安工業(yè)大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 西安 710021）
智能停車(chē)；ZigBee；MQTT；Node．js；O2O
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)、城市化進(jìn)程不斷加快，機(jī)動(dòng)車(chē)的數(shù)量迅速增加，日益增長(zhǎng)的停車(chē)需求與城市所能提供的停車(chē)位數(shù)量之間的矛盾越來(lái)越突出，停車(chē)問(wèn)題已經(jīng)成為影響城市交通可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。然而，傳統(tǒng)停車(chē)場(chǎng)由于功能單一、效率低下、自動(dòng)化程度低，己經(jīng)不能滿足人們的停車(chē)需求，因此發(fā)展城市各處停車(chē)場(chǎng)的智能化建設(shè)對(duì)于改善整個(gè)城市的交通管理狀況起著至關(guān)重要的作用［1］。
傳統(tǒng)停車(chē)場(chǎng)在停車(chē)效率、能源消耗、安全性能、車(chē)場(chǎng)管理運(yùn)營(yíng)等方面已不能滿足現(xiàn)代化的停車(chē)發(fā)展需求，多數(shù)傳統(tǒng)停車(chē)系統(tǒng)存在以下問(wèn)題。
（1）停車(chē)系統(tǒng)僅記錄停車(chē)場(chǎng)內(nèi)車(chē)輛數(shù)目或剩余車(chē)位數(shù)目，無(wú)法提供具體的停泊位置信息。如果停車(chē)場(chǎng)規(guī)模較大，車(chē)主很難快速找到合適的停車(chē)位。
（2）無(wú)法提供空余停車(chē)位在線顯示功能。對(duì)于一個(gè)開(kāi)放性停車(chē)場(chǎng)，車(chē)主無(wú)法了解到該停車(chē)場(chǎng)是否會(huì)有空余車(chē)位，等到車(chē)主到達(dá)該停車(chē)場(chǎng)時(shí)才發(fā)現(xiàn)已經(jīng)停滿，這無(wú)疑是對(duì)時(shí)間和資源的浪費(fèi)。
（3）停車(chē)系統(tǒng)之間很少進(jìn)行資源共享。當(dāng)前各個(gè)停車(chē)場(chǎng)的系統(tǒng)是各自分離的“信息孤島”［2］，停車(chē)系統(tǒng)之間無(wú)法進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，即使某些停車(chē)場(chǎng)爆滿，而另一些停車(chē)場(chǎng)有大量空余車(chē)位，系統(tǒng)也無(wú)法為用戶提供來(lái)自其他停車(chē)場(chǎng)的可選停車(chē)方案。
因此，開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)一套完整的智能停車(chē)管理系統(tǒng)非常必要。智能化的停車(chē)管理系統(tǒng)成為大中型綜合商業(yè)建筑物、學(xué)校以及居民小區(qū)必備的配套設(shè)施［3］，它可以有效減輕人們出行的壓力，緩解現(xiàn)代城市堵車(chē)及停車(chē)難的問(wèn)題。
1、系統(tǒng)功能
智能停車(chē)管理系統(tǒng)針對(duì)傳統(tǒng)停車(chē)場(chǎng)的缺陷，結(jié)合國(guó)內(nèi)外智能停車(chē)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，采用O2O模式，為系統(tǒng)添加了以下幾方面功能。
1．1空余車(chē)位在線查看功能
在O2O（Online to Offline）模式下，用戶可以通過(guò)PC網(wǎng)頁(yè)或者手機(jī)等終端遠(yuǎn)程查看停車(chē)場(chǎng)的空余車(chē)位信息，車(chē)位上有車(chē)泊入或離開(kāi)時(shí)，車(chē)位狀態(tài)變化都會(huì)及時(shí)顯示在用戶終端上。如果用戶想要在某個(gè)停車(chē)場(chǎng)泊車(chē)，可提前通過(guò)手機(jī)等移動(dòng)終端查看信息并預(yù)定車(chē)位，進(jìn)行有計(jì)劃的安排，消除尋找車(chē)位的盲目性。
1．2車(chē)位預(yù)約功能
通過(guò)移動(dòng)終端查看空閑車(chē)位，用戶可以對(duì)其進(jìn)行標(biāo)記和預(yù)約，對(duì)于被用戶標(biāo)記過(guò)的車(chē)位系統(tǒng)會(huì)限制其他車(chē)輛泊入，待用戶到達(dá)自己預(yù)約的車(chē)位時(shí)，可以通過(guò)移動(dòng)終端操作，解除限制，泊車(chē)入位。
1．3停車(chē)引導(dǎo)功能
用戶可以通過(guò)移動(dòng)終端查看停車(chē)場(chǎng)布局圖和停車(chē)情況，并根據(jù)引導(dǎo)找出事先預(yù)約或者空閑的車(chē)位。當(dāng)停車(chē)場(chǎng)規(guī)模較大時(shí)，清晰的停車(chē)分布圖可以引導(dǎo)用戶快速泊車(chē)。
1．4停車(chē)場(chǎng)信息共享和停車(chē)位推薦功能
當(dāng)用戶通過(guò)移動(dòng)終端預(yù)約車(chē)位時(shí)，系統(tǒng)控制硬件，采取強(qiáng)制措施保護(hù)車(chē)位，例如升起一排地樁或者檔桿，阻止其他用戶進(jìn)入。但是這顯然是對(duì)公共資源的一種浪費(fèi)，更好的做法是，僅對(duì)被預(yù)約的車(chē)位進(jìn)行標(biāo)記，當(dāng)用戶預(yù)約的車(chē)位被其他用戶占用時(shí)，系統(tǒng)可為用戶推薦車(chē)位，提供可選的停車(chē)方案。停車(chē)位推薦的功能是依賴于信息共享的，各個(gè)停車(chē)系統(tǒng)之間能夠信息共享，才能提供合理的車(chē)位推薦。
2、系統(tǒng)架構(gòu)
該智能停車(chē)系統(tǒng)整體上劃分為三大部分［4］：數(shù)據(jù)源層、數(shù)據(jù)服務(wù)層和發(fā)布層，如圖1所示。
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公安部備案號(hào) 11010502032413
