一种基于无线传感器网络的智能停车检测系统的制作方法

本发明涉及车辆管理技术领域，具体涉及一种基于无线传感器网络的智能停车检测系统。

背景技术：

停车场管理系统是车辆管理系统的一个重要组成部分。随着停车场数量越来越多，规模越来越大，人工管理越来越难满足需要。因此，业界发展出了基于感应卡的停车场管理系统来解决停车场车位管理的问题，但是感应卡虽然安装及使用方便，但只能检测停车场停车的数目，不能检测具体停车位的占用情况，在停车场规模较大时，仍然难于对停车位进行管理及对驶入车辆进行引导。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种基于无线传感器网络的智能停车检测系统。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

提供了一种基于无线传感器网络的智能停车检测系统，包括基于无线传感器网络的停车数据收发模块、服务器和智能终端；所述的停车数据收发模块用于通过无线传感器网络检测停车位磁场的变化，获取停车数据并发送至服务模块；所述的服务模块用于对停车数据进行显示、处理和统计，并提供远程访问的接口；所述的智能终端通过无线网络访问服务器，获取停车数据、向服务器预约停车位。

本发明的有益效果为：实现的停车的智能检测，基于本发明的系统，用户可以快捷地获得各个停车位的停车数据，智能化程度高。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1本发明的结构框图；

图2是本发明智能终端的连接框图。

附图标记：

停车数据收发模块1、服务器2、智能终端3、远程查看模块10、停车位预约模块20。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

参见图1、图2，本实施例提供的一种基于无线传感器网络的智能停车检测系统，包括基于无线传感器网络的停车数据收发模块1、服务器2和智能终端3；所述的停车数据收发模块1用于通过无线传感器网络检测停车位磁场的变化，获取停车数据并发送至服务模块；所述的服务模块用于对停车数据进行显示、处理和统计，并提供远程访问的接口；所述的智能终端3通过无线网络访问服务器2，获取停车数据、向服务器2预约停车位。

优选地，所述智能终端3包括远程查看模块10、停车位预约模块20；所述的远程查看模块10用于供用户查看停车数据；所述的停车位预约模块20用于供用户向服务器2预约停车位。

优选地，当用户通过智能终端3连接服务器2时，服务器2会返回所有停车位的占用信息，并在智能终端3上以图片的形式显示出来，方便用户查看停车位占用数和每个停车位的占用状态；当用户通过停车位预约模块发出停车位预约请求时，服务器2会执行预约并返回智能终端3预约是否成功的消息；若预约成功，则同时在智能终端3显示预约的停车位位置。

本发明上述实施例能够实现的停车的智能检测，基于本发明的智能停车检测系统，用户可以快捷地获得各个停车位的停车数据，智能化程度高。

优选地，所述无线传感器网络采用下述的网络模型：

无线传感器网络由多个传感器节点和一个基站节点组成，无线传感器网络采用周期性数据收集方式，并可以在收集停车数据的过程中对停车数据进行融合处理。

其中，传感器节点由磁场传感器、温度传感器、微处理器、存储器、led指示灯、串口、电平转换模块、电源、射频模块和天线构成。其中，磁场传感器、温度传感器、存储器、led指示灯、电平转换模块和rf射频模块与微处理器相连，微处理器通过电源供电，串口与电平转换模块相连，天线与rf射频模块相连。磁场传感器采用磁敏电阻，测量空间直角坐标系三个轴方向的磁场强度；温度传感器采用热电阻，测量传感器所在位置的温度；微处理器用于接收传感器的测量数据并处理；存储器用于存储传感器节点运行的代码；led指示灯用于实时显示停车位占用状态；串口和电平转换模块用于上传传感器节点的代码；电源采用大容量锂电池，为传感器节点供电。

其中，所述停车数据收发模块1所用的无线传感器网络采用设定的分簇算法进行分簇，具体包括：

(1)设定检测区域，将检测区域划分为多个大小相等的方形子区域，方形子区域的边长z为：

式中，z为无线传感器网络的检测区域的长度，n为部署的传感器节点的数目，p为传感器节点失效的概率；

(2)首轮分簇时，基站向各个方形子区域的中心处传感器节点发送分簇消息，每个中心处传感器节点根据其到方形子区域顶点的距离确定发射功率，向其他传感器节点广播分簇消息；

(3)传感器节点接收到分簇消息后，根据下述公式计算出的距离确定发射功率，向其他传感器节点交互自身节点信息：

式中，w(gi)表示传感器节点gi确定发射功率时所根据的距离，为传感器节点gi的位置坐标，为传感器节点gi所处方形子区域的第e个顶点的位置坐标；

(4)设定最优簇头节点数目l，在每个方形子区域中选择l个传感器节点作为簇头节点，每个传感器节点选择最近的簇头节点加入簇；

(5)下一轮分簇时，基站向各个方形子区域的上一轮选出的簇头节点发送分簇消息，由簇头节点将分簇消息向簇内的传感器节点广播分簇消息。

本优选实施例能够获得较好的均匀分簇效果，从而均衡每个簇头节点在簇内进行停车数据的收集时的能耗，通过对分簇消息和节点信息交互方式的规定，避免了远距离发送停车数据，从而能够降低停车数据的通信开销，提高了基于无线传感器网络的停车数据收发模块1的能量使用效率，节省基于无线传感器网络的停车数据收发模块1的数据传输成本。

优选地，按照下列公式设定最优簇头节点数目l：

式中，p为传感器节点的失效概率。

本优选实施例根据传感器节点失效的概率确定参与簇头竞选的方形子区域的簇头节点数目，使得参与簇头竞选的方形子区域中至少包括一个有效的簇头节点，从而实现在最优化网络能耗的前提下保证方形子区域中传感器节点的数据收集，提高对停车数据进行收集的可靠性。

其中，按照下述方式在每个参与簇头竞选的方形子区域中选择l个传感器节点作为簇头节点：

(1)计算方形子区域内传感器节点的簇头竞争能力：

式中，表示传感器节点gj的簇头竞争能力值，分别为第f个方形子区域中传感器节点gj的剩余能量值、剩余可用内存，为第f个方形子区域中传感器节点gj的初始能量值，为第f个方形子区域中传感器节点gj的初始可用内存，t为设定的权重系数；

(2)对方形子区域内所有传感器节点按照簇头竞争能力值由大到小进行排序，选取前l个传感器节点作为该方形子区域的簇头节点。

本优选实施例能够确保选出的簇头节点具备较优的停车数据收集性能，保障基于无线传感器网络的停车数据收发模块1的数据收集可靠性。

优选地，进行分簇时，参与簇头节点竞选的方形子区域需要符合设定的参与条件，其中，没有参与簇头节点竞选的方形子区域中的传感器节点选择其他方形子区域中距离最近的簇头节点加入簇，以完成分簇操作；所述的设定的参与条件具体为：

式中，表示第f个方形子区域中传感器节点gj的剩余能量值，mf表示第f个方形子区域具有的传感器节点数量，sum表示计数函数，用于统计时的传感器节点个数，qs为设定的数量阈值。

本优选实施例在进行分簇的过程中通过对一些不适合进行簇头竞选的方形子区域进行排除，优化了簇头节点的数量，在整体上能够相对减少停车数据收发模块1中无线传感器网络的分簇时间，提高基于无线传感器网络的停车数据收发模块1的工作效率，进一步节省智能停车检测系统的运作成本。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。