基于半有源RFID技術(shù)的停車庫車輛引導(dǎo)、反向?qū)ぼ囍悄芟到y(tǒng)

　　1. 項(xiàng)目背景

　　1.1 現(xiàn)狀分析

　　隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，汽車已越來越多的進(jìn)入家庭，汽車消費(fèi)時代已悄然來臨。隨著車輛的增加，城市停車位的缺口越來越大，就需要停車場的建設(shè)要跟得上，對于重要公共場所，停車場作為重要的配套設(shè)施，直接影響它的服務(wù)品質(zhì)和定位檔次，以及營業(yè)收入的多少。

　　為了提高停車場的服務(wù)水平，停車場智能管理系統(tǒng)是必不可少的。它已經(jīng)在大部分停車場發(fā)揮著重要作用，在為人們停車帶來方便的同時也具有良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

　　在智能化的停車場管理中，涉及到各方面的管理，車輛進(jìn)出的管理及收費(fèi)、車輛進(jìn)出停車場停車位的檢測與智能引導(dǎo)、反向?qū)ぼ囀瞧渲袔讉€重要方面，各個子系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)，協(xié)調(diào)運(yùn)行。

　　出入口管理系統(tǒng)要求對各種車輛實(shí)時進(jìn)行嚴(yán)格的管理，對其出入的時間進(jìn)行嚴(yán)格記錄，并對各類車輛進(jìn)行識別和登記，將各種信息輸入到數(shù)據(jù)庫。對所有出入口的車輛進(jìn)行有效地、準(zhǔn)確地監(jiān)測和管理。

　　車位智能引導(dǎo)系統(tǒng)是幫助車主在最短的時間內(nèi)找到合適的停車場和停車位，避免車輛找不到停車場，進(jìn)場后找不到車位，甚至互相搶車位，導(dǎo)致?lián)矶?，提高運(yùn)營效率，使駕駛者感受到良好的服務(wù)和愉快的感受。

　　智能反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)是在車主返回停車場時，由于停車場太大或者地形不熟，車主容易找不到車，系統(tǒng)可以幫助車主盡快找到車輛停放的區(qū)域，提高車主的滿意度，同時加快停車場的車輛周轉(zhuǎn)，提高使用率和收入。

　　建立一套智能化的停車場進(jìn)出管理、停車位檢測，智能引導(dǎo)與反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)，使停車服務(wù)做到安全、簡便、準(zhǔn)確，并且使造價和經(jīng)營成本控制在適當(dāng)范圍，是當(dāng)前停車場管理的趨勢。在提高效率的同時更能解決人工管理的一切弊端，是停車場管理的理想模式。

　　1.2 系統(tǒng)建設(shè)意義

　　1. 智能停車場的建設(shè)是城市智能交通重要的組成部分，打造智能停車場管理系統(tǒng)，可以緩解城市的交通阻塞，增強(qiáng)道路的通行能力，減少車輛的運(yùn)輸成本。進(jìn)而更好的建設(shè)智能交通，服務(wù)于智慧城市。

　　2. 長期以來，大中型城市的停車設(shè)施建設(shè)相對滯后于機(jī)動車輛的快速增長，致使停車矛盾愈加突出和嚴(yán)重，導(dǎo)致“停車難，亂停車”也成為城市交通管理的難點(diǎn)和熱點(diǎn)，打造智能停車場建設(shè)，可以徹底解決“停車難、亂停車”的現(xiàn)象

　　3. 總體來講，建設(shè)智能停車場，可以提高停車場運(yùn)行效率，方便快捷的停車、找車，提高停車場整體服務(wù)水平

　　2. 系統(tǒng)概述

　　2.1 系統(tǒng)設(shè)計原則

　　注重整體規(guī)劃

　　智能停車場管理系統(tǒng)(半有源RFID技術(shù)的停車場出入口管理、停車位檢測、反向?qū)ぼ?、智能引?dǎo)系統(tǒng))由三部分組成，第一，智能停車場管理系統(tǒng)核心硬件(包括：2.4G+125k雙頻半有源電子標(biāo)簽、125k低頻激活器、全向讀寫器)第二，智能停車場管理系統(tǒng)平臺(包括出入口不停車自動識別進(jìn)出系統(tǒng)、停車位檢測系統(tǒng)、智能車位引導(dǎo)和反向?qū)ぼ囅到y(tǒng));第三，硬件中間件(包括PLC、LED動態(tài)顯示引導(dǎo)屏、查詢機(jī)、工業(yè)級交換機(jī)、機(jī)柜、PC機(jī)、服務(wù)器、不間斷電源等);

　　立足自主研發(fā)

　　系統(tǒng)建設(shè)的核心技術(shù)以2.4G+125K雙頻段，公司提供的所有核心設(shè)備都擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，2.4G微功耗技術(shù)，125K低頻精確邊界控制，低頻喚醒技術(shù)，對停車場車輛進(jìn)行自動識別和非接觸性信息采集處理，把先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、電子控制技術(shù)及計算機(jī)處理技術(shù)等有效地綜合運(yùn)用于停車場管理系統(tǒng)中，從而建立起一種各系統(tǒng)、全方位發(fā)揮作用，并且實(shí)時、準(zhǔn)確、高效運(yùn)行的智能化管理系統(tǒng)平臺。

　　著眼未來發(fā)展

　　在系統(tǒng)整體架構(gòu)、服務(wù)設(shè)備選型、雙頻半有源電子標(biāo)簽功能選型、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集等方面，均充分考慮后續(xù)功能的實(shí)現(xiàn)，兼顧設(shè)備的兼容性、系統(tǒng)的擴(kuò)充性、功能的擴(kuò)展性和應(yīng)用的多樣性;

　　強(qiáng)化系統(tǒng)規(guī)范

　　系統(tǒng)開發(fā)和資源建設(shè)符合統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范和表征體系，注重開發(fā)工作的連續(xù)性和共享性，注意為后續(xù)系統(tǒng)的研發(fā)、推廣留有規(guī)范的數(shù)據(jù)及控制接口。統(tǒng)一開發(fā)應(yīng)用技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲格式、信號傳輸制式、互聯(lián)接口模式等技術(shù)指標(biāo);

　　發(fā)揮建設(shè)效益

　　系統(tǒng)開發(fā)與建設(shè)要結(jié)合停車場現(xiàn)有實(shí)際情況，在現(xiàn)有系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)一步加強(qiáng)交通的管理工作;按照統(tǒng)籌規(guī)劃、邊建邊用、逐步完善的建設(shè)思路，充分發(fā)揮建設(shè)效益;

　　2.2 系統(tǒng)工作原理

　　智能化停車場管理系統(tǒng)包括出入口車輛自動進(jìn)出識別、停車場停車位檢測定位、智能引導(dǎo)與反向?qū)ぼ囎酉到y(tǒng)組成，當(dāng)車輛進(jìn)出停車場時，埋在出入口的低頻線圈，激活放置在車輛上的雙頻電子標(biāo)簽，標(biāo)簽主動發(fā)送標(biāo)簽ID和線圈觸發(fā)地址碼，被遠(yuǎn)距離2.4G讀卡器讀取，連接控制器，控制閘機(jī)的開啟與閉合，達(dá)到不停車進(jìn)出管理。

　　車輛智能引導(dǎo)系統(tǒng)根據(jù)停車位檢測系統(tǒng)提供的車位實(shí)時狀態(tài)，為車位引導(dǎo)提供數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)采集器和節(jié)點(diǎn)控制器將數(shù)據(jù)實(shí)時發(fā)送到主控器和管理電腦，由主控制器及時更新各個交叉路口引導(dǎo)屏的空車位數(shù)，指引客戶停車。同時根據(jù)車位使用情況控制車位指示燈顯示不同的顏色，紅色為占用，綠色為空位，客戶在50米外即可看到，根據(jù)車位指示燈的顏色客戶可很快找到車位。

　　反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)根據(jù)車輛上的雙頻電子標(biāo)簽，進(jìn)行車位檢測定位，在車輛定位的前提下，系統(tǒng)的記錄里有該車輛所在位置的信息，在返回停車場尋車時，客人進(jìn)行查詢車輛位置的操作更加簡單，只須就近找一個查詢終端，直接讀取代表車輛身份的ID進(jìn)行查詢，顯示屏上就會顯示該憑證對應(yīng)的車位信息，如“B1層，A08分區(qū)”。就可以將客人迅速的從一個巨大茫然的空間里，清晰的引導(dǎo)到一個比較小的區(qū)間內(nèi)，在這個小區(qū)間內(nèi)，對絕大多數(shù)客人來說，尋找自己的車已經(jīng)不是問題，這樣就實(shí)現(xiàn)了智能化的幫助客人尋車的流程。也可以結(jié)合查詢終端里面內(nèi)置的電子地圖，實(shí)時自動生成線路圖，幫助客戶方便快捷的找到自己的車輛。

　　2.3 系統(tǒng)總體設(shè)計示意圖

　　2.4 系統(tǒng)功能介紹

　　在智能化的停車場管理中，涉及到各方面的管理，車輛進(jìn)出的管理及收費(fèi)、停車場停車位檢測定位、智能車位引導(dǎo)和反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)是其中幾個重要方面，各個子系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)，協(xié)調(diào)運(yùn)行。

　　出入口管理系統(tǒng)要求對各種車輛實(shí)時進(jìn)行嚴(yán)格的管理，對其出入的時間進(jìn)行嚴(yán)格記錄，并對各類車輛進(jìn)行識別和登記，將各種信息輸入到數(shù)據(jù)庫。對所有出入口的車輛進(jìn)行有效地、準(zhǔn)確地監(jiān)測和管理。對于固定車輛和VIP車輛實(shí)現(xiàn)不停車自動識別進(jìn)出。

　　智能車位引導(dǎo)系統(tǒng)是幫助顧客和車輛在最短的時間內(nèi)找到合適的停車場和停車位，避免車輛找不到停車場，進(jìn)場后找不到車位，甚至互相搶車位，導(dǎo)致?lián)矶拢岣哌\(yùn)營效率，使駕駛者感受到良好的服務(wù)和愉快的感受。

　　智能反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)是在車主返回停車場時，由于停車場太大或者地形不熟，車主容易找不到車，系統(tǒng)可以幫助車主盡快找到車輛停放的區(qū)域，提高車主的滿意度，同時加快停車場的車輛周轉(zhuǎn)，提高使用率和收入。

　　2.5 系統(tǒng)軟件介紹

　　3. 系統(tǒng)總體建設(shè)規(guī)劃

　　基于半有源RFID技術(shù)的智能化停車場管理系統(tǒng)的設(shè)計包括車輛出入口管理系統(tǒng)、智能車位引導(dǎo)系統(tǒng)、智能反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)，各個系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)，協(xié)調(diào)運(yùn)行。共同建設(shè)停車場管理的智能化，信息化。

　　以下我們從半有源RFID技術(shù)智能化停車場管理系統(tǒng)幾個組成部分詳細(xì)講解。

　　3.1 車輛出入口管理系統(tǒng)總體架構(gòu)示意圖

　　采用半有源RFID技術(shù)打造停車場出入口管理系統(tǒng)，車輛上安裝雙頻(2.4G+125K)電子標(biāo)簽，在出入口埋設(shè)低頻感應(yīng)線圈，安裝2.4G有源讀卡器，電子標(biāo)簽平時處于休眠狀態(tài)，進(jìn)出停車場時在出入口車道被低頻激活器感應(yīng)線圈喚醒激活，標(biāo)簽上面的低頻芯片將實(shí)時解析出125K激活器線圈ID和低頻信號的RSSI場強(qiáng)值，接著以 2.4G頻段進(jìn)行一次強(qiáng)信號發(fā)射(無線發(fā)射的數(shù)據(jù)包中含標(biāo)簽ID和激活器線圈ID以及低頻場強(qiáng)RSSI值)。2.4G讀卡器接收到標(biāo)簽ID和激活器線圈ID后，把信號以維根26、繼電器或者RS485等輸出方式給控制器，控制閘機(jī)的開啟與閉合。一方面可以實(shí)現(xiàn)不停車進(jìn)出停車場，提高車輛通過出入口的效率，減少堵車塞車，另一方面杜絕跟車問題。

　　3.1.1 車輛出入口管理系統(tǒng)系統(tǒng)硬件組成

　　1) RFID讀卡器，進(jìn)行停車場2.4G信號覆蓋，讀取車輛上面的雙頻電子標(biāo)簽信息，并通過串口485、RJ45、維根26、繼電器輸出和控制器聯(lián)接，控制閘機(jī)的開啟與關(guān)閉。

　　2) 低頻激活器，安裝在車輛出入口地面，激活器激活喚醒雙頻電子標(biāo)簽，把感應(yīng)線圈的ID與電子標(biāo)簽的ID解析出來，以2.4G頻段把信號發(fā)射出去。讀卡器進(jìn)行讀取

　　3) 雙頻電子標(biāo)簽安放在進(jìn)出停車場的車輛上面，進(jìn)行車輛的身份識別，為進(jìn)出停車場，進(jìn)行停車位檢測與智能引導(dǎo)和反向?qū)ぼ嚪?wù)。

　　4.1.2 車輛出入口管理系統(tǒng)各硬件安裝注意事項(xiàng)

　　1) 低頻激活器采用感應(yīng)線圈，切割地槽埋地的安裝方式，地面切割為20公分掩埋，形成回路，天線需用PVC管保護(hù)，以防進(jìn)水對天線造成腐蝕。

　　2) 雙頻電子標(biāo)簽安放在進(jìn)出停車場的車輛上面，進(jìn)行車輛的身份識別，為進(jìn)出停車場，進(jìn)行停車位檢測與智能引導(dǎo)和反向?qū)ぼ嚪?wù)。

　　3) 2.4G讀卡器進(jìn)行信號的全覆蓋，實(shí)時接收標(biāo)簽發(fā)送的數(shù)據(jù)，安裝在車輛行駛的出入口位置，離地面1.5M高左右，保證能覆蓋到低頻激活器線圈天線的區(qū)域，保證數(shù)據(jù)的讀取

　　3.2 車位智能引導(dǎo)系統(tǒng)總體架構(gòu)示意圖

　　停車位檢測定位系統(tǒng)

　　停車位檢測總體架構(gòu)示意圖

　　停車位檢測定位管理軟件

　　低頻激活器帶4到6根棒狀天線，根據(jù)停車位的大小，在每個停車場的斑馬線上安裝一個棒狀天線，一個低頻激活器可以最多可以定位5個停車位，車輛上面放置雙頻電子標(biāo)簽，一根棒狀天線的激活器半徑在4M左右，低頻激活器天線采用循環(huán)激活，循環(huán)發(fā)送的喚醒機(jī)制，當(dāng)車輛停放在1號停車位時，先被3001激活，再被3002激活，激活標(biāo)簽的同時把每個天線的RSSI值(信號強(qiáng)度值)同時顯示，當(dāng)在1號停車位時，3001天線與3002天線RSSI值最大，就檢測定位車輛停在1號停車位上面。

　　停車位檢測定位系統(tǒng)實(shí)時檢測車位上是否有車輛停放，通過數(shù)據(jù)采集器和節(jié)點(diǎn)控制器將數(shù)據(jù)實(shí)時發(fā)送到主控器和管理電腦，由主控器及時更新各個交叉路口引導(dǎo)屏的空車位數(shù)，指引客戶停車。同時根據(jù)車位使用情況控制車位指示燈顯示不同的顏色，紅色為占用，綠色為空位，客戶在50米外即可看到，根據(jù)車位指示燈的顏色客戶可很快找到車位。信息顯示系統(tǒng)動態(tài)實(shí)時顯示停車場車位數(shù)的變化，主入口引導(dǎo)屏顯示整個車場空車位數(shù)，區(qū)位引導(dǎo)屏顯示該區(qū)域的空車位數(shù)，交叉路口引導(dǎo)屏顯示行車方向上的空車位數(shù)。車位信息由主控器實(shí)時發(fā)布。

　　3.2.1車位智能引導(dǎo)系統(tǒng)硬件組成

　　1) RFID全向讀寫器，實(shí)現(xiàn)整個停車場區(qū)域2.4G信息覆蓋，保證標(biāo)簽主動發(fā)送的數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r讀取，通過RJ45網(wǎng)線傳輸?shù)胶笈_進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理。

　　2) 低頻激活器(車位探測器)采用RFID技術(shù)，一個低頻激活器最多可以檢測定位5個車位

　　3) 雙頻電子標(biāo)簽，安放在所需要管理識別的車輛上

　　4) 車位指示燈，超高亮度LED指示燈，紅綠指示，紅燈表示占用，綠燈表示空位

　　5) 控制器，分為主控器、節(jié)點(diǎn)控制器、區(qū)域控制器、主控制器為智能引導(dǎo)系統(tǒng)核心控制設(shè)備，完成系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)的匯總和控制指令的發(fā)出，對系統(tǒng)所有設(shè)備進(jìn)行管理控制，可接1-16個節(jié)點(diǎn)控制器。節(jié)點(diǎn)控制器，數(shù)據(jù)采集設(shè)備，設(shè)計容量為1-32個RS485設(shè)備，建議在實(shí)際工程中接16個左右，一個設(shè)備箱內(nèi)可含2套。區(qū)域控制器為數(shù)據(jù)采集設(shè)備，設(shè)計容量為1-32個RS485設(shè)備，建議在實(shí)際工程中接16個左右，一個設(shè)備箱內(nèi)可含2套

　　6) 車位引導(dǎo)屏分為主引導(dǎo)屏和車位引導(dǎo)屏，主入口引導(dǎo)屏，分層顯示每層的空車位數(shù)量戶外落地安裝，防水防潮車位顯示采用超高亮度戶外LED，陽光直射可清晰辨認(rèn)，車位引導(dǎo)屏，室內(nèi)通道上方吊裝，防水防潮，剩余車位數(shù)顯示采用黃綠LED，50米清晰可辨

　　3.2.2 車位智能引導(dǎo)系統(tǒng)各硬件安裝注意事項(xiàng)

　　1) RFID全向讀寫器實(shí)現(xiàn)2.4G信號在停車場全面覆蓋，2.4G全向讀寫器室內(nèi)識別距離在60m左右，根據(jù)停車場面積來布設(shè)全向讀寫器數(shù)量。全向讀寫器安裝注意安裝高度(一般在3到4m)接頭防水(電源接頭、網(wǎng)絡(luò)接頭)

　　2) 低頻激活器也叫車位檢測定位器，根據(jù)車位數(shù)量，把激活器的每根棒狀天線淺埋到每個車位的斑馬分割線上面。

　　3) 雙頻電子標(biāo)簽安放在車輛上面，盡量放置在前擋風(fēng)玻璃上

　　4.3 智能反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)總體架構(gòu)示意圖

　　智能反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)建立是在對車位進(jìn)行檢測定位的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。在實(shí)現(xiàn)車輛精確定位的前提下，系統(tǒng)的記錄里有該車輛所在位置的信息，在返回停車場尋車時，客人進(jìn)行查詢車輛位置的操作更加簡單，只須就近找一個查詢終端，直接讀取代表車輛身份的電子標(biāo)簽，輸入標(biāo)簽ID號進(jìn)行查詢，顯示屏上就會顯示該電子標(biāo)簽對應(yīng)的車位信息，如“B1層，A08分區(qū)”。同時以電子地圖的形式自動生成路徑信息，車主可以按照提供的路線尋找車輛

　　查詢終端一般設(shè)置在客人步行進(jìn)入停車場的通道上，或者中央收費(fèi)處附近的必經(jīng)之路上，這樣客人在進(jìn)場尋車之前，就可以預(yù)先進(jìn)行查詢，按圖索驥。

　　查詢終端也可以與商業(yè)多媒體信息查詢機(jī)結(jié)合在一起，應(yīng)用更為廣泛和豐富。

　　3.3.1智能反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)硬件組成

　　1) RFID全向讀寫器，實(shí)現(xiàn)整個停車場區(qū)域2.4G信息覆蓋，保證標(biāo)簽主動發(fā)送的數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r讀取，通過RJ45網(wǎng)線傳輸?shù)胶笈_進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理。

　　2) 低頻激活器(車位探測器)采用RFID技術(shù)，一個低頻激活器最多可以檢測定位5個車位

　　3) 雙頻電子標(biāo)簽，安放在所需要管理識別的車輛上

　　4) 電子地圖式查詢終端，查詢機(jī)帶有顯示屏，提示停車位置和當(dāng)前位置，自動生成路線，采用電子地圖方式自助讀卡查詢車輛位置，直觀清晰

　　4.3.2 智能反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)各硬件安裝注意事項(xiàng)

　　1) RFID全向讀寫器實(shí)現(xiàn)2.4G信號在停車場全面覆蓋，2.4G全向讀寫器室內(nèi)識別距離在60m左右，根據(jù)停車場面積來布設(shè)全向讀寫器數(shù)量。全向讀寫器安裝注意安裝高度(一般在3到4m)接頭防水(電源接頭、網(wǎng)絡(luò)接頭)

　　2) 低頻激活器也叫車位檢測定位器，根據(jù)車位數(shù)量，把激活器的每根棒狀天線淺埋到每個車位的斑馬分割線上面。

　　3) 雙頻電子標(biāo)簽安放在車輛上面，盡量放置在前擋風(fēng)玻璃上

　　4) 電子地圖式查詢終端放置到每層電梯間，電梯口是離場客人的必到之處，設(shè)在這個地點(diǎn)能夠最大限度的覆蓋客人的范圍，也縮短了客人查詢時的過程和時間。