專利名稱：一種基于物聯(lián)網(wǎng)的城市路邊停車位監(jiān)管與計費系統(tǒng)及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種城市路邊停車位監(jiān)管與計費系統(tǒng)，具體涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的城市路邊停車位監(jiān)管與計費系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們生活水平不斷提高，擁有私家車的人越來越多，截止2010年，我國汽車保有量已經(jīng)超過7500萬輛。與此同時，由于人口以及城市的發(fā)展，使得城市停車難的問題越來越嚴重。為了緩解停車場地緊張的問題，很多城市在道路兩旁建立了臨時停車位。路邊停 車位一般是在道路通行能力允許的情況下設(shè)置的，是對城市道路基礎(chǔ)設(shè)施的一種充分有效的利用。路邊停車作為一種臨時措施，能夠方便短時停車用戶的需求，不至于花費很長的停入和駛出停車場時間。當前路邊停車收費管理存在著人力資源投入多、停車收費標準不一、車主找車位困難等問題，更為嚴重的是，收費由人工完成，方式不規(guī)范，易致票款流失、滋生貪腐行為。針對上述問題，目前還沒有一種有效的方式能夠?qū)Τ鞘兴新愤呁＼囄贿M行準確管理，有效避免票款流失，并實時為用戶提供其目的地附近停車位占用信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是設(shè)計開發(fā)一種基于物聯(lián)網(wǎng)的城市路邊停車位監(jiān)管與計費系統(tǒng)及其控制方法，實時為用戶提供其目的地附近停車位占用信息，減少尋找空車位的時間，并實現(xiàn)精確計時收費，避免票款流失，增加地方財政收入，有效防止貪腐行為。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種基于物聯(lián)網(wǎng)的城市路邊停車位監(jiān)管與計費系統(tǒng)，其特征在于它包括一個停車卡、磁感應(yīng)傳感器節(jié)點、匯聚節(jié)點和后臺服務(wù)器；
1)停車卡停車卡裝置在車輛上，卡中記錄用戶車輛的基本信息，停車卡在磁感應(yīng)傳感器節(jié)點觸發(fā)時與其進行信息交互；
2)磁感應(yīng)傳感器節(jié)點應(yīng)用電磁感應(yīng)原理，探測當前車位是否空置，每次車輛入位后，觸發(fā)向匯聚節(jié)點發(fā)送當前車位的狀態(tài)信息以及讀取該車的停車卡信息，將車輛信息、車位信息以及停車的起止時間發(fā)送到匯聚節(jié)點；
3)匯聚節(jié)點設(shè)置在道路兩旁，匯聚節(jié)點負責(zé)收集該路段中停車位的使用信息，然后通過無線通信網(wǎng)絡(luò)將信息發(fā)送到后臺服務(wù)器；
4)后臺服務(wù)器負責(zé)收集城市中所有路邊停車位的使用信息，然后根據(jù)計費標準，從相應(yīng)的停車卡賬戶中自動扣費。一種基于物聯(lián)網(wǎng)的城市路邊停車位監(jiān)管與計費系統(tǒng)控制方法，其特征在于它包括以下步驟(A)在每輛車中安放停車卡，并將相應(yīng)的基本信息寫入停車卡中；
(B)車輛進入路邊停車位，觸發(fā)車位中間的磁感應(yīng)傳感器節(jié)點，讀取車輛中停車卡信息，開始計時，向匯聚節(jié)點發(fā)送該車位被占用的消息；
(C)匯聚節(jié)點通過ZigBee通信模塊接收磁感應(yīng)傳感器節(jié)點發(fā)送的停車位占用消息，通過無線通信網(wǎng)絡(luò)將接收的消息轉(zhuǎn)發(fā)到后臺服務(wù)器；
(D)后臺服務(wù)器通過無線通信模塊接收匯聚節(jié)點發(fā)送的消息，對消息進行處理，更新數(shù)據(jù)庫中車位空置的信息，通過多終端向用戶提供城市車位的占用和空置信息；
(E)車輛離開路邊停車位，再次觸發(fā)車位中間的磁感應(yīng)傳感器節(jié)點，計時停止，向匯聚節(jié)點發(fā)送車位使用信息及車位空置信息；
(F)匯聚節(jié)點通過ZigBee通信模塊接收磁感應(yīng)傳感器節(jié)點發(fā)送的車位使用和車位空置消息，通過無線通信網(wǎng)絡(luò)將接收的消息轉(zhuǎn)發(fā)到后臺服務(wù)器；
(G)后臺服務(wù)器通過無線通信模塊接收匯聚節(jié)點發(fā)送的消息，對消息進行處理，更新數(shù)據(jù)庫信息，通過多終端向用戶提供城市車位的占用和空置信息；根據(jù)計費標準，計算每輛車使用車位的費用，并對相應(yīng)的停車卡賬戶進行扣費。本發(fā)明提出的基于物聯(lián)網(wǎng)的城市路邊停車位監(jiān)管與計費系統(tǒng)具有以下優(yōu)點和積極效果
(I)節(jié)約用工成本。實現(xiàn)自動計時收費，無需人工過多干預(yù)，大大減少用工成本。(2)規(guī)范收費流程。避免出現(xiàn)收費人員私吞停車費用，造成政府財政損失。(3)精確合理收費?？梢葬槍Σ煌瑓^(qū)域，實行差異化收費標準，并且按標準計時收費，這樣收費更人性化、更合理。(4)實時更新城市車位空置情況。匯總采集的車位使用信息，對外開放車位空置情況，用戶可通過個人電腦、手機等終端查看指定位置的車位空置情況，方便用戶的出行，幫助其快速找到所需的停車位。


圖I是本發(fā)明系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)框圖
圖2是本發(fā)明的空置車位信息采集與發(fā)布流程圖 圖3是本發(fā)明的停車計時收費流程圖
具體實施例方式圖I是本發(fā)明系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)框圖。本發(fā)明包括以下四個部分停車卡、磁感應(yīng)傳感器節(jié)點、匯聚節(jié)點和后臺服務(wù)器。停車卡停車卡裝置在車輛上，卡中記錄用戶車輛的基本信息，如車牌號、用戶手機、可供支付的經(jīng)費余額等，停車卡由ARM處理器、存儲器和ZigBee通信模塊組成，ZigBee通信模塊與ARM處理器通過串行接口相連，ZigBee通信模塊用于和磁感應(yīng)傳感器節(jié)點進行信息交互。ARM處理器應(yīng)為支持ZigBee協(xié)議的單片機或處理器，如Atmel公司的8位ATMegal28單片機等，存儲器與ARM處理器通過主控同步串口相連。停車卡用于與磁感應(yīng)傳感器節(jié)點進行無線通信，在磁感應(yīng)傳感器節(jié)點觸發(fā)時與其進行信息交互，當停車時觸發(fā)車位上的磁感應(yīng)傳感器節(jié)點，該節(jié)點讀取停車卡中的基本信息，并開始計時；當車輛離開停車位，再次觸發(fā)該節(jié)點，停止計時；最后，磁感應(yīng)傳感器節(jié)點將車輛信息以及停車的起止時間發(fā)送到匯聚節(jié)點。磁感應(yīng)傳感器節(jié)點由ARM處理器、存儲器、電磁感應(yīng)模塊和ZigBee通信模塊組成，電磁感應(yīng)模塊與ARM處理器通過串行接口相連，用于探測車位是否存在車輛；ZigBee通信模塊與ARM處理器通過串行接口相連，ZigBee通信模塊用于和停車卡以及匯聚節(jié)點進行信息交互。存儲器與ARM處理器通過主控同步串口相連。磁感應(yīng)傳感器節(jié)點布置在停車位中間位置，應(yīng)用電磁感應(yīng)原理，探測當前車位是否空置，負責(zé)實時監(jiān)測當前車位的空置情況，采用觸發(fā)式感應(yīng)，每次車輛入位后，觸發(fā)向匯聚節(jié)點發(fā)送當前車位的狀態(tài)信息以及讀取該車的停車卡信息，并開始計時；當車輛離開停車位，再次觸發(fā)該節(jié)點，停止計時；最后，磁感應(yīng)傳感器節(jié)點將車輛信息、車位信息以及停車的起止時間發(fā)送到匯聚節(jié)點。 匯聚節(jié)點由ARM處理器、存儲單元、ZigBee通信模塊和無線通信模塊組成，ZigBee通信模塊與ARM處理器通過串行接口相連，用于與磁感應(yīng)傳感器節(jié)點進行信息交互；存儲器與處理器通過主控同步串口相連，用于存貯磁感應(yīng)傳感器節(jié)點采集到的車位使用信息；無線通信模塊與ARM處理器通過串行接口相連，用于向后臺服務(wù)器發(fā)送停車位使用信息。匯聚節(jié)點設(shè)置在道路兩旁，可以每隔50m左右安裝匯聚節(jié)點。匯聚節(jié)點負責(zé)收集該路段中停車位的使用信息，然后通過無線通信網(wǎng)絡(luò)將信息發(fā)送到后臺服務(wù)器。后臺服務(wù)器由存儲器、處理器、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)及無線通信模塊組成，存儲器與處理器通過主控同步串口相連，無線通信模塊與ARM處理器通過串行接口相連，后臺服務(wù)器負責(zé)收集城市停車位使用信息，更新數(shù)據(jù)庫，通過多終端對外發(fā)布城市停車位的實時占用與空置信息；安裝計費標準，自動對相應(yīng)的車輛賬戶進行扣費；
上述停車卡、磁感應(yīng)傳感器節(jié)點、匯聚節(jié)點之間采用IEEE 802. 15. 4標準協(xié)議進行通信；匯聚節(jié)點和后臺服務(wù)器采用無線通信標準協(xié)議進行信息交互。參見圖2、圖3，一種基于物聯(lián)網(wǎng)的城市路邊停車位監(jiān)管與計費系統(tǒng)控制方法，它包括以下步驟
(A)在每輛車中安放停車卡，并將相應(yīng)的基本信息寫入停車卡中；
(B)車輛進入路邊停車位，觸發(fā)車位中間的磁感應(yīng)傳感器節(jié)點，讀取車輛中停車卡信息，開始計時，向匯聚節(jié)點發(fā)送該車位被占用的消息；
(C)匯聚節(jié)點通過ZigBee通信模塊接收磁感應(yīng)傳感器節(jié)點發(fā)送的停車位占用消息，通過無線通信網(wǎng)絡(luò)將接收的消息轉(zhuǎn)發(fā)到后臺服務(wù)器；
(D)后臺服務(wù)器通過無線通信模塊接收匯聚節(jié)點發(fā)送的消息，對消息進行處理，更新數(shù)據(jù)庫中車位空置的信息，通過多終端向用戶提供城市車位的占用和空置信息；
(E)車輛離開路邊停車位，再次觸發(fā)車位中間的磁感應(yīng)傳感器節(jié)點，計時停止，向匯聚節(jié)點發(fā)送車位使用信息及車位空置信息；
(F)匯聚節(jié)點通過ZigBee通信模塊接收磁感應(yīng)傳感器節(jié)點發(fā)送的車位使用和車位空置消息，通過無線通信網(wǎng)絡(luò)將接收的消息轉(zhuǎn)發(fā)到后臺服務(wù)器；
(G)后臺服務(wù)器通過無線通信模塊接收匯聚節(jié)點發(fā)送的消息，對消息進行處理，更新數(shù)據(jù)庫信息，通過多終端向用戶提供城市車位的占用和空置信息；根據(jù)計費標準，計算每輛車使用車位的費用，并對相應(yīng)的停車卡賬戶進行扣費；
(H)用戶通過個人電腦、手機等終端，可以瀏覽城市中停車位的空置信息，從附近區(qū)域找到合適的空置停車位。圖2是本發(fā)明的空置車位信息采集與發(fā)布流程圖。當車輛進入路邊停車位后，觸發(fā)磁感應(yīng)傳感器節(jié)點通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)向匯聚節(jié)點發(fā)送信息，匯聚節(jié)點接收到信息后，通過無線通信網(wǎng)絡(luò)向后臺服務(wù)器發(fā)送信息，更新數(shù)據(jù)庫信息，將該車位標記為已占用車位；當車輛離開停車位時，再次觸發(fā)磁感應(yīng)傳感器節(jié)點，通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)向匯聚節(jié)點發(fā)送車位空置信息，匯聚節(jié)點通過無線通信網(wǎng)絡(luò)將收到的信息轉(zhuǎn)發(fā)給后臺服務(wù)器，后臺服務(wù)器更新數(shù)據(jù)庫信息，將該車位標記為空置車位；車位空置狀態(tài)信息通過多終端對外發(fā)布，并實時更新。圖3是本發(fā)明的停車計時收費流程圖。當車輛進入路邊停車位后，觸發(fā)磁感應(yīng)傳感器節(jié)點，讀取停車卡信息并開始計時，同時通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)向匯聚節(jié)點發(fā)送信息，匯聚節(jié)點通過無線通信網(wǎng)絡(luò)向后臺服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)收到的信息，后臺服務(wù)器更新數(shù)據(jù)庫信息，將該車位標記為已占用車位；當車輛離開停車位時，再次觸發(fā)磁感應(yīng)傳感器節(jié)點，向匯聚節(jié)點發(fā)送車位空置信息、車輛信息以及停車起止時間信息，匯聚節(jié)點通過無線通信網(wǎng)絡(luò)向后臺服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)收到的信息，后臺服務(wù)器更新數(shù)據(jù)庫信息，將該車位標記為空置車位，并根據(jù)計費標準，計算每輛車的停車費用，并從相應(yīng)的賬戶中扣費，若余額不足，則向相應(yīng)的用戶發(fā)送 短信通知其及時繳費。
權(quán)利要求
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的城市路邊停車位監(jiān)管與計費系統(tǒng)，其特征在于它包括一個停車卡、磁感應(yīng)傳感器節(jié)點、匯聚節(jié)點和后臺服務(wù)器； 1)停車卡停車卡裝置在車輛上，卡中記錄用戶車輛的基本信息，停車卡在磁感應(yīng)傳感器節(jié)點觸發(fā)時與其進行信息交互； 2)磁感應(yīng)傳感器節(jié)點應(yīng)用電磁感應(yīng)原理，探測當前車位是否空置，每次車輛入位后，觸發(fā)向匯聚節(jié)點發(fā)送當前車位的狀態(tài)信息以及讀取該車的停車卡信息，將車輛信息、車位信息以及停車的起止時間發(fā)送到匯聚節(jié)點； 3)匯聚節(jié)點設(shè)置在道路兩旁，匯聚節(jié)點負責(zé)收集該路段中停車位的使用信息，然后通過無線通信網(wǎng)絡(luò)將信息發(fā)送到后臺服務(wù)器； 4)后臺服務(wù)器負責(zé)收集城市中所有路邊停車位的使用信息，然后根據(jù)計費標準，從相應(yīng)的停車卡賬戶中自動扣費。
2.如權(quán)利要求I所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的城市路邊停車位監(jiān)管與計費系統(tǒng)，其特征在于所述的停車卡由ARM處理器、存儲器和ZigBee通信模塊組成，ZigBee通信模塊與ARM處理器通過串行接口相連，存儲器與ARM處理器通過主控同步串口相連。
3.如權(quán)利要求I或2所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的城市路邊停車位監(jiān)管與計費系統(tǒng)，其特征在于所述的匯聚節(jié)點由ARM處理器、存儲器、ZigBee通信模塊和無線通信模塊組成，ZigBee通信模塊與ARM處理器通過串行接口相連，用于與磁感應(yīng)傳感器節(jié)點進行信息交互；存儲器與處理器通過主控同步串口相連，用于存貯磁感應(yīng)傳感器節(jié)點采集到的車位使用信息，無線通信模塊與ARM處理器通過串行接口相連，用于向后臺服務(wù)器發(fā)送停車位使用信息。
4.如權(quán)利要求I或2所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的城市路邊停車位監(jiān)管與計費系統(tǒng)，其特征在于所述的磁感應(yīng)傳感器節(jié)點布置在路邊每個停車位的中間位置，由ARM處理器、存儲器、電磁感應(yīng)模塊和ZigBee通信模塊組成，電磁感應(yīng)模塊與ARM處理器通過串行接口相連，用于探測車位是否存在車輛；ZigBee通信模塊與ARM處理器通過串行接口相連，用于向匯聚節(jié)點發(fā)送停車位使用信息。
5.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的城市路邊停車位監(jiān)管與計費系統(tǒng)控制方法，其特征在于它包括以下步驟 (A)在每輛車中安放停車卡，并將相應(yīng)的基本信息寫入停車卡中； (B)車輛進入路邊停車位，觸發(fā)車位中間的磁感應(yīng)傳感器節(jié)點，讀取車輛中停車卡信息，開始計時，向匯聚節(jié)點發(fā)送該車位被占用的消息； (C)匯聚節(jié)點通過ZigBee通信模塊接收磁感應(yīng)傳感器節(jié)點發(fā)送的停車位占用消息，通過無線通信網(wǎng)絡(luò)將接收的消息轉(zhuǎn)發(fā)到后臺服務(wù)器； (D)后臺服務(wù)器通過無線通信模塊接收匯聚節(jié)點發(fā)送的消息，對消息進行處理，更新數(shù)據(jù)庫中車位空置的信息，通過多終端向用戶提供城市車位的占用和空置信息； (E)車輛離開路邊停車位，再次觸發(fā)車位中間的磁感應(yīng)傳感器節(jié)點，計時停止，向匯聚節(jié)點發(fā)送車位使用信息及車位空置信息； (F)匯聚節(jié)點通過ZigBee通信模塊接收磁感應(yīng)傳感器節(jié)點發(fā)送的車位使用和車位空置消息，通過無線通信網(wǎng)絡(luò)將接收的消息轉(zhuǎn)發(fā)到后臺服務(wù)器； (G)后臺服務(wù)器通過無線通信模塊接收匯聚節(jié)點發(fā)送的消息，對消息進行處理，更新數(shù)據(jù)庫信息 ，通過多終端向用戶提供城市車位的占用和空置信息；根據(jù)計費標準，計算每輛車使用車位的費用，并對相應(yīng)的停車卡賬戶進行扣費。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的城市路邊停車位監(jiān)管與計費系統(tǒng)及其控制方法，其特征在于它包括1)停車卡停車卡裝置在車輛上，卡中記錄用戶車輛的基本信息；2)磁感應(yīng)傳感器節(jié)點應(yīng)用電磁感應(yīng)原理，探測當前車位是否空置，將車輛信息、車位信息以及停車的起止時間發(fā)送到匯聚節(jié)點；3)匯聚節(jié)點設(shè)置在道路兩旁，匯聚節(jié)點負責(zé)收集該路段中停車位的使用信息，然后通過無線通信網(wǎng)絡(luò)將信息發(fā)送到后臺服務(wù)器；4)后臺服務(wù)器負責(zé)收集城市中所有路邊停車位的使用信息。本發(fā)明提出的基于物聯(lián)網(wǎng)的城市路邊停車位監(jiān)管與計費系統(tǒng)具有以下優(yōu)點和積極效果實時更新城市車位空置情況。匯總采集的車位使用信息，對外開放車位空置情況，用戶可通過個人電腦、手機等終端查看指定位置的車位空置情況，方便用戶的出行，幫助其快速找到所需的停車位。
文檔編號G07F17/24GK102968856SQ20121043987
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者鄭增威, 呂進, 董芳, 劉俊飆, 周曉偉 申請人:浙江大學(xué)城市學(xué)院