基于物联网的智能停车缴费系统设计和实现

基于物联网的智能停车缴费系统设计 和实现

一.问题的起源 主要内容：– 智能缴费的背景 – 为什么要建立智能缴费系统

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– 智能缴费的好处– 智能缴费的弊端

建立智能停车缴费的原因智能缴费的背景

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随着家用汽车消费迅猛增长,住宅区 及公共的停车场压力越来越大。由于现在 停车场管理采用人工或半智能IC卡两种方 式,停车场的收费完全依赖人工的方式，大 大降低了停车场的工作效率。在城市商业 区附近的停车场,驾驶员无法知道这些停车 场是否有空闲停车位,驾驶员只能主观判断 来查找停车位,这样极容易造成一些停车场 资源浪费或停车场的出入库交通拥堵,因而 使停车场收入减少、车辆的油耗增加、车 辆尾气排出加大等不良后果。

建立智能停车缴费的原因 为什么要建立智能缴费系统使用基于物联网的智能停车缴费系统 监控城市的停车场的运营情况,实现所有停 车场统一收费、电子货币结算,这样不仅节 约停车场的运营成本、降低了车辆的碳排 放、疏导了城市的交通,而且提高了城市的 形象及品味。

建立智能停车缴费的原因 智能缴费的好处基于物联网的智能停车场解决方案的 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。

建立智能停车缴费的原因 智能缴费的弊端基于物联网的智能停车场虽然使停车 缴费更合理化、而且使工作更加方便、快 捷、安全，但是，它使许多人没有了工作 岗位，带来了不必要的麻烦！

二.关键技术

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主要内容：– –

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物联网技术 车联网技术 RFID技术

物联网技术

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物联网是指将各种各样的物体经由各类信息传 感和数据采集设备后，通过有线或无线的通信 方式与互联网融合形成的一个巨大的物与物相 联的网络。物联网的作用在于，将原本与网络 无关，但与我们的生活、工作息息相关的万事 万物，融入到网络里来，结合成一个更加智慧 的生产、生活体系，大大地提高人类对事物的 控制和管理效能，极大地促进我们的生活、生 产乃至整个社会的发展。

车联网技术

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车联网是指装载在车辆上的电子标签通过无线 射频等识别技术,实现在信息网络平台上对所有 车辆的属性信息和静、动态信息进行提取和有 效利用, 并根据不同的功能需求对所有车辆的运 行状态进行有效的监管和提供综合服务。车联 网可以实现车与车之间、车与建筑物之间,以及 车与基础设施之间的信息交换,它甚至可以帮助 实现汽车和行人、汽车和非

机动车之间的“ 对 话”。就像互联网把每个单台的电脑连接起来, 车联网能够把独立的汽车联结在一起。

RFID技术

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RFID是一种非接触式的自动识别技术， 它通过射频信号自动识别目标对象并获取 相关数据，识别工作无须人工干预。当前， RFID 技术已经应用于一些领域当中，如 物流与供应链管理、不停车收费系统等。

三.主要实现思路

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主要内容：–

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语音诱导系统实现 短信功能的实现 手机上网的实现 停车预约系统的实现 停车场泊车位预测系统的实现 停车进出口管理系统的实现 场内引导系统的实现 停车位置查询系统实现 车位预约设备布设系统实现

语音诱导系统实现

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语音诱导系统可为车主指引找到停车场。这样 不仅节省了驾驶员的时间，还减少了车辆在道 路上的停留时间，相对的也起到了缓解道路拥 挤状况的作用。为此通过搭建呼叫中心，由坐 席人员为呼入电话的车主提供道路引导、信息 查询、车位预约等服务。整个呼叫中心将通过 PBX出/入局，并且支持IP电话、固话和移动手 机的呼入。PBX会将呼入信令通过局域网转接 至本地坐席，或通过Internet路由至远端坐席。

短信功能的实现车主可通过发送短信将自己的位臵告诉短信服务平台，服务平 台将规划好的诱导路线及车库信息返回到驾驶员手机，以短信方式 指导驾驶员行驶到停车库，这样让驾驶员无论何时何地都能获得停 车诱导服务。 短信查询系统利用中国移动的MAS或者企信通服务，用户可 以编辑短信的方式，发送到指定的号码上，进行停车泊位查询，查 询结果以文本说明的方式返回到用户手机上。用户可以查询当前目 的地的停车场的泊位信息，也可以加上预测事件来查询未来某个时 间的停车场泊位信息。

手机上网的实现

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传统的个人电脑浏览方式随着移动通讯技术的革新正在 慢慢被后者取代。一项针对国内智能手机的调查指出， 除了电话短信这些原始功能，手机上网已经成为用户最 常用的功能。 对于驾驶员而言，手机等移动设备与个人电脑相比无疑 是更加方便的查询工具。针对移动通讯设备，推出基于 无线网络的查询平台，这符合与时俱进的科学发展观思 想，满足当下广大人民的切身需求。上海市卢湾停车诱 导网特别为其开辟专门的访问通道，通过为手机等设备 的浏览习惯量身打造的查询系统，可以随时随地查询最 新信息，它将和升级后的网站一起，为用户提供无缝的 查询体验。

停车预约系统的实现

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停车预约系统提供电话预约、短信预约以 及网站预约等服务，停车人可通过不同的

方式向停车信息服务平台发送预约请求， 由停车信息服务平台处理相关的预约请求， 并与停车场管理系统进行信息的交互，将 停车人的预约请求发送到停车场终端。当 驾车者驾驶车辆到达停车场时，由停车场 管理系统根据预约信息列表中所保存的相 关预约信息判断当前入场的车辆是否为预 约车辆，处理预约信息等。

停车场泊车位预测系统的实现

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停车场泊车位预测系统采用BP神经网络 技术。神经网络有多种模型，利用误差反 传神经网络(也称BP网络)构造有效停 车泊位预测模型，可以较为准确地预测短 期内的有效停车泊位变化，是一种能较好 满足用户出行决策和经营停车场的企业运 营管理需要的有效停车泊位预测模型。

停车进出口管理系统的实现

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本系统中停泊车辆的收费采用人工收费、远距离读卡器自动收费和 基于手机SIM 卡的多功能缴费三种方式。 人工收费：人工收费主要针对临时车辆，且使用现金支付的用户。 临时车辆离场前，车主将临时票交给工作人员，工作人员在时租卡 读写器上一刷，电脑根据车辆入场时间和相对应的收费标准自动计 费，并存入数据库内，车主按显示金额用现金支付。同时，图像采 集设备会自动抓拍车辆图片，并与数据库内存储的数据进行比对， 确认无误后开闸放行。 远距离读卡器自动收费：远距离读卡器自动收费主要针对长期用 户。持卡车辆离场时，只需持卡在离出口控制机3-15 米范围内， RFID 远距离读卡器会自动读取车主卡上信息，并计算、扣除相应 停车费用。同时，图像采集设备会自动抓拍车辆图片，并与数据库 内存储的数据进行比对，确认无误后系统自动开闸放行。 手机SIM 卡的缴费：通过与中国移动公司(或中国电信)的合作， 采用SIM 卡实现停车场小额支付，实现停车场系统的多元化应用， 操作流程与公共交通卡缴费一致。车辆离场前，车主经过集中缴费 终端时，将临时票在读写器上一刷，电脑根据车辆入场时间和相对 应的收费标准自动计费，并存入数据库内，车主可根据显示金额使 用手机SIM 卡缴费，同时将停车交易记录保存到后台数据库中，用 于收费信息的查询以及与移动公司后台系统的结算，停车场收费系 统与移动公司SIM 卡应用系统之间按照SIM 卡应用系统要求的数据 格式进行交互。

场内引导系统的实现

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场内引导系统由车位信息采集设备和车位引导设备组成， 主要采用了超声波检测和地图监控等技术。拟实现对进 入停车场内部的车辆进行停车指引，包括入口处区域 (或楼层)的指引、场内分区指引和车位指示灯等，方 便驾驶员尽快找

到可停放的停车位。场内引导系统由车 位信息采集设备(超声波车位检测器)、车位信息发布 (LED 车位指示灯)、前端控制设备(控制主机)和后 台管理系统(场内诱导系统软件)组成。

停车场泊车位预测系统的实现

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停车场泊车位预测系统采用BP神经网络 技术。神经网络有多种模型，利用误差反 传神经网络(也称BP网络)构造有效停 车泊位预测模型，可以较为准确地预测短 期内的有效停车泊位变化，是一种能较好 满足用户出行决策和经营停车场的企业运 营管理需要的有效停车泊。

停车位臵查询系统实现

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停车位臵查询系统由车牌识别设备、RFID 读卡器和查 询终端组成，拟通过反向寻车系统实现对所停放车辆的 反向查询操作，方便驾驶员尽快找到车辆停放的位臵。 具体系统结构如上图所示。首先需要定位单元系统，可 以为车位为单元也可以为区域为单元，实现对长期用户 车辆、临时用户车辆的定位；其次，需要定位总段设备， 主要是通过RFID读卡器安装在分区交界通道的顶部；再 次，系统中还需要设臵查询终端设备，当车辆离场时可 通过查询终端进行车辆的定位查询，查询终端采用市场 上技术成熟的触摸查询一体机，具备多种外观选择，产 品主机配臵，外接设备可根据实际使用需求做相应调整； 最终，该系统中的车牌识别摄像机、RFID 读卡器均汇 集至控制主机，并由控制主机通过网线与后台服务器进 行通信，上传临时用户车辆和长期用户车辆的相关定位 信息，控制主机放臵在中央控制室内。

车位预约设备布设系统实现

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车位预约系统主要通过停车预约服务器、 停车预约软件并且通过web service接口 与综合性停车信息系统连接实现，具体结 构如下图：

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