物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能停車(chē)管理中應(yīng)用

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【內(nèi)容摘要】隨著科技的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步，人民生活水平的不斷提高，如何運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提高智能汽車(chē)的管理效率。本文通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)闡述WSN技術(shù)、GPS技術(shù)等在車(chē)輛運(yùn)行時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控、定位提高安全性和在智能停車(chē)管理中提高人們出行效率。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)；智能停車(chē)；WSN技術(shù)

一、WSN技術(shù)在車(chē)輛實(shí)時(shí)監(jiān)控中的應(yīng)用

隨著人們生活水平的提高，汽車(chē)已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚囊徊糠?。汽?chē)在給生活帶來(lái)便利的同時(shí)，可能會(huì)給車(chē)主帶來(lái)一些安全方面的困擾。如車(chē)主離開(kāi)車(chē)后，汽車(chē)可能發(fā)生自燃或者被不法分子偷盜等安全問(wèn)題。而車(chē)主無(wú)法及時(shí)了解這一狀況，造成巨大的財(cái)產(chǎn)損失。物聯(lián)網(wǎng)是指通過(guò)各種信息傳感設(shè)備、射頻識(shí)別技術(shù)、紅外感應(yīng)器等裝置和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)物與物、物與人的相互聯(lián)系，延伸于互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物品和過(guò)程的智能化感知、識(shí)別和管理。數(shù)據(jù)采集技術(shù)是一門(mén)多學(xué)科交叉技術(shù)，主要結(jié)合了計(jì)算機(jī)、傳感器檢測(cè)、信號(hào)處理、故障診斷、人體工程等技術(shù)。依托片上系統(tǒng)、微機(jī)電系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)通信、嵌入式技術(shù)的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)（WirelessSensorNetwork）得到了迅速發(fā)展［1］。目前，無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)在車(chē)輛上的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，使用WSN技術(shù)對(duì)車(chē)輛進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控對(duì)汽車(chē)的服務(wù)發(fā)展顯得尤為重要［2］。車(chē)載監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)被多數(shù)人理解為車(chē)載多媒體。它很少會(huì)被人們單獨(dú)提出來(lái)，尤其是在國(guó)外。近年來(lái)，在Telematics中已經(jīng)有了車(chē)載監(jiān)控系統(tǒng)的概念。而美國(guó)是世界上最先提出Telematic的國(guó)家，商業(yè)模式主體是供應(yīng)商、服務(wù)商、消費(fèi)者這三個(gè)部分，后來(lái)慢慢在國(guó)際上也產(chǎn)生了影響。這些年，在國(guó)際舞臺(tái)上Telematic市場(chǎng)發(fā)展的非?？?，對(duì)于這個(gè)現(xiàn)象，可以從以下幾個(gè)方面來(lái)分析：第一，全球的汽車(chē)現(xiàn)已超過(guò)2億臺(tái)，而且它的保有量還在逐年遞增；第二，無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)正在迅速發(fā)展，汽車(chē)電子技術(shù)也在不斷的進(jìn)步；第三，如今市場(chǎng)上的芯片、車(chē)載單元、數(shù)據(jù)供應(yīng)商等產(chǎn)業(yè)鏈比較完善?，F(xiàn)在，傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、顯示器、記錄器以及PC機(jī)處理軟件等是國(guó)外比較常見(jiàn)的電子式車(chē)載系統(tǒng)的組成部分。其中可以通過(guò)插入記錄儀就能進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的便攜式的存儲(chǔ)卡也叫數(shù)據(jù)采集卡，計(jì)算機(jī)可以將從數(shù)據(jù)采集卡里收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行車(chē)輛的事故分析和圖像處理。針對(duì)于數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)和記錄儀的研發(fā)，全世界的很多大公司都投入了許多的財(cái)力和人力。最終，在不懈的努力下，多種性能優(yōu)良的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)被成功開(kāi)發(fā)出來(lái)。人們?cè)谏钪校_(kāi)始越來(lái)越廣泛的運(yùn)用汽車(chē)的車(chē)載診斷儀。這種儀器可以通過(guò)帶有網(wǎng)絡(luò)通信的監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)地將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到工作站，然后就可以實(shí)現(xiàn)汽車(chē)故障的診斷。2001年的8月，一種可以用來(lái)記錄交通事故發(fā)生時(shí)段和該路段車(chē)輛行駛數(shù)據(jù)的記錄儀被日本一個(gè)汽車(chē)研究所的開(kāi)發(fā)小組研制出來(lái)。通過(guò)特殊的傳感器，它可以記錄汽車(chē)方向盤(pán)角度、剎車(chē)板、油門(mén)和行駛的速度等情況，當(dāng)汽車(chē)在行駛過(guò)程中出現(xiàn)了急剎車(chē)或急轉(zhuǎn)彎導(dǎo)致汽車(chē)達(dá)到一定的加速度時(shí)，傳感器便會(huì)將它判斷為“事故”，會(huì)在磁盤(pán)中自動(dòng)記錄“事故”發(fā)生前的五十五秒和后五秒之間汽車(chē)的方向盤(pán)角度、和行駛的速度等各種數(shù)據(jù)。同時(shí)會(huì)利用汽車(chē)內(nèi)的相機(jī)自動(dòng)收錄在駕駛位的視角上，“事故”發(fā)生前十秒和后五秒間能看到的場(chǎng)面，這里就主要運(yùn)用到了圖象處理技術(shù)。2007年1月6日，一款名為“Sync”的車(chē)載系統(tǒng)問(wèn)世，并將由微軟和美國(guó)福特汽車(chē)公司共同開(kāi)發(fā)。在中國(guó)，研發(fā)和推廣車(chē)載監(jiān)控系統(tǒng)的工作早在20世紀(jì)80年代就已經(jīng)有國(guó)營(yíng)、民營(yíng)和合資企業(yè)開(kāi)始著手了。迄今為止，我國(guó)已經(jīng)有多達(dá)70余家企業(yè)生產(chǎn)有關(guān)車(chē)載監(jiān)控系統(tǒng)的儀器。產(chǎn)品的類(lèi)型有上百種，而且隨著技術(shù)的發(fā)展和人們的需求的改變，還不斷的有新產(chǎn)品被推出。盡管我國(guó)車(chē)載監(jiān)控技術(shù)研發(fā)工作起步較晚，但現(xiàn)在歐盟國(guó)家在這方面研究的起點(diǎn)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于我國(guó)，不論是從車(chē)載監(jiān)控系統(tǒng)的安裝、操作和使用方面，還是在數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、信息的上傳以及下載方式等方面我國(guó)都有了質(zhì)的飛躍。武漢理工大學(xué)在基于車(chē)輛保證動(dòng)力的基礎(chǔ)上可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的，用以西門(mén)子PLCS7－200為核心處理單元，研制了WG6120HD這種串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)公交車(chē)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)組態(tài)軟件FameView來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。通過(guò)大量數(shù)據(jù)跟蹤反饋，可以證明該系統(tǒng)是完全符合研究預(yù)期的。另外還有清華大學(xué)汽車(chē)安全與節(jié)能?chē)?guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的羅禹貢、卜健、楊殿閣等人的基于車(chē)載微機(jī)的混合動(dòng)力汽車(chē)監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)的研究。這個(gè)系統(tǒng)的硬件部分是由車(chē)載嵌入式微機(jī)、CAN－RS232轉(zhuǎn)換器、觸摸屏和液晶顯示屏等組成。它不光可以顯示汽車(chē)水箱的水溫、行駛過(guò)程的車(chē)速和耗油量等信息，還可以隨時(shí)采集汽車(chē)內(nèi)的各種參數(shù)并對(duì)汽車(chē)部件出現(xiàn)的故障及時(shí)報(bào)警。

二、GPS在車(chē)輛定位中的應(yīng)用

全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem，通常簡(jiǎn)稱(chēng)GPS），為地球表面絕大部分地區(qū)提供準(zhǔn)確的定位、測(cè)速和高精度的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)?；谖锫?lián)網(wǎng)的GPS車(chē)輛定位系統(tǒng)，是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合到車(chē)輛定位之中去，通過(guò)一定的數(shù)據(jù)分析，再將其信息提供給網(wǎng)絡(luò)中心，最終實(shí)現(xiàn)了車(chē)輛的定位，了解車(chē)輛相關(guān)信息。

（一）家庭使用方面。將車(chē)輛的定位系統(tǒng)運(yùn)用在家庭車(chē)輛上，能夠?qū)崿F(xiàn)有效的定位跟蹤，在車(chē)主發(fā)現(xiàn)自己的車(chē)輛存在被盜可能或者不清楚自己車(chē)輛的定位信息時(shí)，可以通過(guò)定位系統(tǒng)找到自己的車(chē)輛，實(shí)現(xiàn)了減少公共資源利用、自我掌握車(chē)輛動(dòng)態(tài)信息的優(yōu)點(diǎn)。

（二）成本計(jì)算方面。一些車(chē)載定位系統(tǒng)的成本高昂，導(dǎo)致一些車(chē)主出現(xiàn)非必需品的想法，增大了車(chē)輛丟失的可能性。本文設(shè)計(jì)的車(chē)輛定位系統(tǒng)，在一定程度上解決了這個(gè)問(wèn)題，降低了成本的同時(shí)，也降低了車(chē)輛的丟失率。

（三）行業(yè)發(fā)展方面。我國(guó)是發(fā)展中國(guó)家，汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展是必然趨勢(shì)，并且車(chē)輛的需求在隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平和人民生活質(zhì)量的不斷提高中逐漸的擴(kuò)大。車(chē)輛定位系統(tǒng)的大規(guī)模投入使用顯得尤其必要，一個(gè)行業(yè)的發(fā)展必將帶來(lái)就業(yè)崗位的不斷增加。對(duì)于幅員遼闊的中國(guó)來(lái)說(shuō)，更多的就業(yè)崗位，可以減緩就業(yè)壓力，提升人民生活幸福感。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能車(chē)位中的應(yīng)用

目前，歐美國(guó)家和亞洲國(guó)家采取了不同的停車(chē)方式，但各國(guó)都積極采用了立體化停車(chē)的措施，全自動(dòng)化的智能式停車(chē)最為普遍。在這方面發(fā)展較為迅速完善的亞洲國(guó)家有日本、韓國(guó)，歐洲國(guó)家有德國(guó)、法國(guó)。在亞洲，由于日本、韓國(guó)土地面積較小，而人口數(shù)量眾多，這些地方較早也較為廣泛地應(yīng)用了智能車(chē)庫(kù)技術(shù)，其中日本的智能車(chē)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展最為完善。在日本，智能停車(chē)場(chǎng)的功能已經(jīng)不單單限制于停車(chē)這一單純的需求，各式各樣的商業(yè)廣告牌和頂棚的綠化將智能車(chē)庫(kù)所裝飾，從而渲染了一種與城市商業(yè)、生態(tài)氣息相吻合的獨(dú)特氛圍，發(fā)展了與城市環(huán)境融為一體，具有一定的觀賞價(jià)值、實(shí)用價(jià)值以及經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)價(jià)值的城市建筑。在日本，街道上都有醒目的停車(chē)誘導(dǎo)標(biāo)志，在停車(chē)場(chǎng)的入口處的電子屏上會(huì)自動(dòng)顯示“空”、“滿(mǎn)”狀態(tài)和停車(chē)的收費(fèi)詳情，同時(shí)停車(chē)場(chǎng)還會(huì)將自身的空滿(mǎn)狀態(tài)上傳到停車(chē)網(wǎng)站、手機(jī)終端和車(chē)載GPS導(dǎo)航等設(shè)備上，以便于駕車(chē)用戶(hù)更及時(shí)、方便地找到目標(biāo)停車(chē)位，以及了解收費(fèi)詳情。自2000年后，我國(guó)的汽車(chē)銷(xiāo)量逐年攀升，特別是近兩年，汽車(chē)銷(xiāo)量穩(wěn)居世界第一，如此龐大的基數(shù)使現(xiàn)有的停車(chē)位處于爆棚的狀態(tài)，而對(duì)于我國(guó)交通而言更是巨大的挑戰(zhàn)?？萍嫉倪M(jìn)步和人們生活水平的提高，便捷人們的日常，布置靈活、能耗低、安全可靠的智能車(chē)庫(kù)也基于此出現(xiàn)，越來(lái)越受到更多人的認(rèn)可，國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的是升降橫移類(lèi)車(chē)庫(kù)。與國(guó)外車(chē)庫(kù)智能化的方式類(lèi)似，采用傳感器對(duì)停車(chē)場(chǎng)內(nèi)的車(chē)位狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，在停車(chē)場(chǎng)的入口處同樣放置屏幕顯示停車(chē)場(chǎng)的空余狀態(tài)，同時(shí)在停車(chē)場(chǎng)的出入口處安裝智能識(shí)別系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)車(chē)輛車(chē)牌號(hào)的識(shí)別，可以得出該車(chē)的停車(chē)時(shí)間，用戶(hù)可通過(guò)電子屏幕上的二維碼進(jìn)行自動(dòng)繳費(fèi)，實(shí)現(xiàn)停車(chē)場(chǎng)無(wú)人化管理。更有一些大型的停車(chē)場(chǎng)，加設(shè)了區(qū)域引導(dǎo)信息屏，實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛的引導(dǎo)，方便用戶(hù)更加快捷地找到目標(biāo)停車(chē)位。

【參考文獻(xiàn)】

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［2］殷輝，張丁一，劉金鑫，等．新能源電動(dòng)汽車(chē)生產(chǎn)車(chē)間信息采集與監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)［J］．制造業(yè)自動(dòng)化，2018，40（10）：1～3

作者:郟浩杰 周靜怡 吳慧 王亓劍 李長(zhǎng)凱 單位:安徽新華學(xué)院