淺析物聯(lián)網(wǎng)及其在共享智能停車系統(tǒng)中的應(yīng)用

張桐

衡水市第一中學(xué) 河北省衡水市 053000

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概況

1.1 物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)介

一般來(lái)說(shuō)，將物物相連的網(wǎng)絡(luò)稱作物聯(lián)網(wǎng)（internet of things，IOT），為了實(shí)現(xiàn)物體與物體之間的高效通信，構(gòu)建萬(wàn)物互聯(lián)的世界，利用傳感器、無(wú)線或有線網(wǎng)絡(luò)將空間內(nèi)的多個(gè)物理單位連接起來(lái)，便構(gòu)成了傳統(tǒng)意義上的物聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)的搭建可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多種物體集約化的管理，同時(shí)對(duì)其形成系統(tǒng)化的智能有著極大的意義。將物聯(lián)網(wǎng)分層研究，可以得出其三層結(jié)構(gòu)分別是感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，各層承擔(dān)著不同的作用，互相聯(lián)系又互相依存。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)的基本技術(shù)

（1）傳感器技術(shù)：傳感器屬于物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)末梢，各類傳感器的大規(guī)模部署和應(yīng)用是構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)不可或缺的基本條件，物聯(lián)網(wǎng)中傳感器獲取的海量信息是物聯(lián)網(wǎng)處理的主要內(nèi)容，物聯(lián)網(wǎng)的所有功能也是基于所有傳感信息而展開的。

（2）網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)：網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層中的關(guān)鍵技術(shù)，其主要功能是將傳感器獲取的海量信息傳輸給控制系統(tǒng)，并將控制系統(tǒng)的命令傳達(dá)給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)傳輸分為有線網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，有線網(wǎng)絡(luò)在戶外和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中常用，而無(wú)線網(wǎng)絡(luò)則在室內(nèi)和小型場(chǎng)合使用，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)分為WiFi、藍(lán)牙、zigbee等多種模式。

（3）信息融合技術(shù)：?jiǎn)我坏膫鞲衅餍畔㈦y以對(duì)系統(tǒng)的狀態(tài)做出實(shí)時(shí)的估計(jì)，所以需要對(duì)多個(gè)傳感器的信息做一定的融合處理，用不同傳感器的信息來(lái)修復(fù)原有的信息，從而達(dá)到對(duì)外界信息精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)。

（4）大數(shù)據(jù)技術(shù)：大數(shù)據(jù)的關(guān)鍵在于對(duì)含有意義的數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)化的處理，從而提高對(duì)數(shù)據(jù)的加工能力，通過加工物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)，整體全面地規(guī)劃分配利用，使其更加智能，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的增值。

2 停車系統(tǒng)需求分析

2.1 開發(fā)背景

目前城市停車難的問題凸顯，特別是位于市中心的繁華地區(qū)，停車供需矛盾非常突出，停車難現(xiàn)象正在加劇。目前，全國(guó)汽車保有量為3.19億輛，而車位數(shù)大約有2億個(gè)，在車位缺口的同時(shí)，還存在現(xiàn)有新建小區(qū)入住率偏低而車位大量空置的現(xiàn)象，如果將此部分車位合理規(guī)劃利用，將會(huì)實(shí)現(xiàn)車位共享的最終目標(biāo)。共享智能停車可以將部分小區(qū)閑置的車位共享給附近急需車位的用戶，實(shí)現(xiàn)智能化的車位分配，在解決停車難問題的同時(shí)提高了用戶體驗(yàn)，從而推動(dòng)共享經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

2.2 停車系統(tǒng)功能需求

傳統(tǒng)停車只是單純依靠車主駕駛著車輛尋找車位，浪費(fèi)時(shí)間的同時(shí)，成功停車的幾率有時(shí)也不高，而且大多停車場(chǎng)使用繁瑣的傳統(tǒng)收費(fèi)形式，取卡、現(xiàn)金付費(fèi)的過程中也導(dǎo)致部分時(shí)間的浪費(fèi)。

相比于傳統(tǒng)停車，理想的停車模式擁有車位尋找、車位規(guī)劃、路徑規(guī)劃、自動(dòng)扣費(fèi)、自動(dòng)找車等功能。停車系統(tǒng)能夠及時(shí)準(zhǔn)確地向用戶提供泊位的具體位置和具體收費(fèi)情況，并對(duì)整體泊車情況有效規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)利用率最大化，從而解決停車難、亂停車的問題，使小區(qū)空閑車位得到利用，方便用戶的出行，通過便捷移動(dòng)支付，節(jié)約時(shí)間，移動(dòng)操作實(shí)現(xiàn)車位預(yù)定和車輛的安全管理，減少不必要的浪費(fèi)。

常見的路邊停車、普通停車場(chǎng)停車、智能停車對(duì)比如表1所示。

表1 不同停車方式的對(duì)比

圖2 智慧停車架構(gòu)

3 基于物聯(lián)網(wǎng)的停車系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 總體框架

物聯(lián)網(wǎng)停車系統(tǒng)借助現(xiàn)代信息化、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)手段，通過建設(shè)統(tǒng)一部署，面向用戶手機(jī)APP，借助微信、支付寶等移動(dòng)便捷支付終端，實(shí)現(xiàn)車輛統(tǒng)一停車管理、智能監(jiān)督管控、電子支付以及泊車數(shù)據(jù)共享。

智慧停車業(yè)務(wù)有三個(gè)端口分別是采集端、客戶端和管理端，通過云平臺(tái)連接各端口，從事實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)智能收費(fèi)、調(diào)控前段，停車用戶APP端和停車場(chǎng)智能管理后端，最終實(shí)現(xiàn)智慧停車。

系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)可以分為數(shù)據(jù)層、支撐層、應(yīng)用層。數(shù)據(jù)層儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，主要進(jìn)行數(shù)據(jù)的管理，相當(dāng)于物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的感知層，能夠識(shí)別車輛信息；支撐層為中間件、基礎(chǔ)構(gòu)件和高級(jí)構(gòu)件，為應(yīng)用層提供服務(wù)和支撐，對(duì)收集到的信息進(jìn)行處理規(guī)劃；應(yīng)用層為系統(tǒng)的各種應(yīng)用軟件，分別完成具體的功能，實(shí)現(xiàn)具體的停車功能。

3.2 硬件搭建

停車場(chǎng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)離不開硬件搭建，其分為服務(wù)端和用戶端。

服務(wù)端：

①車位檢測(cè)篩選方面，在停車場(chǎng)入口處地面安裝的無(wú)線地磁車檢器，能夠檢測(cè)車輛的大小長(zhǎng)度，篩選適合的泊位或提供特殊停車位，比如寬大車型停車位、新手司機(jī)停車位、充電樁停車位等多樣化、個(gè)性化的消費(fèi)升級(jí)服務(wù)。每個(gè)車位地面也會(huì)安裝無(wú)線地磁車檢器，車檢器可以準(zhǔn)確探測(cè)車位被占用的狀態(tài)和被車輛占用的時(shí)間長(zhǎng)度。這些信息被系統(tǒng)集成在一起，實(shí)現(xiàn)區(qū)域的車位誘導(dǎo)，車位管理，計(jì)費(fèi)，占用分析報(bào)告或停車位優(yōu)化的功能。

②在車位管理方面，通過對(duì)業(yè)主的車位加裝智能地鎖的方式進(jìn)行管理。智能地鎖采用先進(jìn)的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和無(wú)線通訊技術(shù)，車位共享、使用的信息及地鎖的鎖定和落鎖等操作均通過手機(jī)APP完成，比藍(lán)牙地鎖更加安全，比手動(dòng)操作更加方便。

③車輛安全方面，在每個(gè)車位的正上方安轉(zhuǎn)一個(gè)超聲波探頭，8個(gè)超聲波探頭通過RS485總線連接一個(gè)探頭控制器，將采集到的車輛具體狀況信息通過另外一條RS485總線連接到采集終端，探測(cè)到有無(wú)車輛停泊在車位上，同時(shí)通過無(wú)線射頻傳輸?shù)接脩鬉PP賬號(hào)，可助于用戶實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛情況。

用戶端：

①尋找車位方面，在停車之前可利用手機(jī)上的智能停車APP搜索距離最近的車位和具體的停車情況，并能依照相應(yīng)智能提示牌的引領(lǐng)，快速而準(zhǔn)確地把車停在合適的地方。

②車輛安全方面，停車后用戶能夠?qū)崟r(shí)對(duì)車輛的具體情況進(jìn)行監(jiān)控，如有車輛遭到破壞現(xiàn)象，能夠快速收到通知信息。

③應(yīng)用方面，用戶只需在相應(yīng)應(yīng)用市場(chǎng)下載智能停車APP，創(chuàng)建賬戶后充入一定金額，在移動(dòng)設(shè)備上可以直接搜索到附近的最佳車位，提供車位具體信息并進(jìn)行路徑規(guī)劃，成功停入車位后開始計(jì)時(shí)，駛離停車場(chǎng)自動(dòng)扣費(fèi)。

3.3 意義和作用

對(duì)于停車場(chǎng)提供商而言，改變了以往取卡停車，有人管理的模式，物聯(lián)網(wǎng)智能停車通過城市停車誘導(dǎo)系統(tǒng)保障停車場(chǎng)的流暢和合理規(guī)劃整體泊車秩序，促進(jìn)停車位的使用效率。同時(shí)也增加了空閑車位的利用率。對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，方便其出行、節(jié)約時(shí)間，減少了不必要的時(shí)間浪費(fèi)和矛盾沖突，增強(qiáng)了對(duì)車輛安全監(jiān)控，享受便捷支付帶來(lái)的方便；對(duì)于小區(qū)來(lái)說(shuō)，減少停車場(chǎng)管理人員工作壓力，實(shí)現(xiàn)了車位的完美利用；對(duì)社會(huì)來(lái)說(shuō)，推動(dòng)了和諧社會(huì)建設(shè)的進(jìn)程，增加有效資源的合理利用，對(duì)于構(gòu)建互聯(lián)智能社會(huì)的目標(biāo)有著巨大的推動(dòng)意義。

4 未來(lái)展望

在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的今天，智能停車已經(jīng)開始逐漸進(jìn)入人們的日常生活，但仍存在缺陷和不足，未來(lái)還需對(duì)物聯(lián)網(wǎng)與其他先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合方面做更加深入的完善工作。目前的智能停車較為機(jī)械，不能根據(jù)人的意志自動(dòng)規(guī)劃線路，未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)智能停車將會(huì)與人工智能有效結(jié)合，從而使智能停車系統(tǒng)可以依照用戶的個(gè)人習(xí)慣自動(dòng)進(jìn)行車位的篩選和調(diào)配，更富人性化。在行車方面，智能停車與自動(dòng)駕駛相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)車位規(guī)劃的同時(shí)減緩交通壓力，促使交通有序運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于智能停車，能突破資源約束瓶頸，推動(dòng)交通可持續(xù)發(fā)展，從而高效的實(shí)現(xiàn)共享經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，促進(jìn)未來(lái)智慧社區(qū)的建設(shè)?？傊?，隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)的飛速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)更好地服務(wù)于智能停車系統(tǒng)，其定會(huì)逐步成為人們生活中不可或缺的一部分，為日常生活和社會(huì)發(fā)展帶來(lái)便捷和優(yōu)化。