一种智能停车位管理系统及其工作方法与流程

本发明涉及一种智能停车位管理系统及其工作方法，属于停车场管理技术领域。

背景技术：

现有的智能停车场，例如，道尔智控的智能停车场及jeez极致的智能停车场。道尔智控的智能停车场仅仅是单纯的硬件设置，有车牌识别功能和读卡功能，不能很好地控制即将来该停车场的车数量，并未与互联网相连，难以管理，而且远方的人也无法得知该停车场的满载数量，盲目地来停车容易造成车辆拥挤现象，并且该停车场并没有手机支付功能。jeez极致的智能停车场拥有和道尔智控一样的功能，但是与互联网相互结合，拥有支付宝或者微信缴费功能，同样，远方的人也无法得知该停车场具体的满载情况，盲目地来停车容易造成车辆拥挤现象。

当下停车场只在出入口设置了检测装置，并未对停车位设置小型的检测装置，如果停车场比较大的话，用户还是很能快速的找到合适的停车位，但很容易造成拥挤现象。用户无法在远方无法得知该停车场是否已满，也许就在到的时候，该停车场已经满了,有的停车场需要人为监管。

现有的停车场只有在停车场的出入口设置了数量统计和计费功能，并采用ic卡，缴费技术也是利用微信或支付宝支付，并没有一款专门的查看空的停车位的数量、支付以及导航于一体的手机app与停车场进行交互。

中国专利文献cn106297392a公开了一种基于物联网的停车场智能寻车系统及方法，手机客户端上安装有寻车app，寻车app上设有停车场车位分布图上传模块、停车场编号及停车车位号上传模块、当前车位号上传模块和导航线路展示模块，服务器内设有停车场编号生成模块和步行导航线路生成模块。但是，该专利中app没有范围查询功能，只是显示了所有的停车场位置，也没有当前位置和各个停车场的相对位置比较，用户难以选择；并且，本专利没有手机支付功能，当今社会手机支付已经极大成为一种趋势，加入手机支付能更快的节省用户的时间。

中国专利文献cn107134164a公开了一种智能停车管理及车位预订系统和实现方法，其主要技术特点是：本系统包括停车位信息采集系统、智能车位锁系统、智能车位诱导系统、停车服务终端、停车服务pc端，停车服务终端与停车位信息采集系统、智能车位锁系统、智能车位诱导系统及停车服务pc端相连接实现智能停车管理与预定车位功能。但是，该专利手机端并未有支付功能，用户使用不方便；并且，本专利手机端并没有导航功能，对于外地人比较难寻找目的地。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种智能停车位管理系统；

本发明还提供了上述智能停车位管理系统的工作方法；

本发明的技术方案为：

一种智能停车位管理系统，包括依次连接的数据采集模块、网关模块、服务器端、用户终端，所述数据采集模块用于采集停车位上车位的使用状态，包括空闲状态、使用状态；所述网关模块用于将所述数据采集模块采集的数据发送至所述服务器端；所述服务器端用于实时更新停车位数据库，所述停车位数据库包括空闲状态的停车位的数量、停车场信息、个人用户信息，所述停车场信息包括停车场编号、停车场名称、停车场位置；所述个人用户信息包括用户id、用户姓名、用户手机号、用户车牌号；所述用户终端用于用户输入查询数值，选择合适的停车场并进行导航。

用户在远方即可得知附近停车场是否已满，大大降低繁华地区因难找停车位而造成的堵车现象，解放人力，更好的服务车主。

根据本发明优选的，所述数据采集模块包括红外测距传感器及型号为stc89c51的单片机；若车位为空闲状态显示为1，若车位为使用状态显示为0。

所述网关模块的型号为cortex-a8；cortex-a8(arm开发板)平台，移植linux操作系统，并在系统开发应用程序。

所述服务器端包括服务器端数据库代理模块、服务器端云计算模块；所述服务器端为计算机。

所述数据库代理模块用于实时监听所述网关模块的消息并对其进行加工处理后将有效信息插入停车位数据库；智能停车位管理系统开机后自启动数据库代理系统，可以实时监听网关中转设备端消息并对其进行加工处理后将有效信息插入数据库。程序是以c++编写集合多线程技术和socket编程。

所述服务器端云计算模块用于获取用户终端的查询数值，将其转换为bd09ii坐标系下的坐标，计算对应的经纬度，查询该经纬度范围内停车场；

所述用户终端为手机。

根据本发明优选的，所述服务器端数据库代理模块包括数据接收模块、数据处理和插入模块；

所述数据接收模块用于以传输和接受tcp报文的方式监听并接收所述网关模块发送到所述服务器端的数据；软件的主线程是通过socket编程，tcp服务器技术，并且每隔3秒更新一次收到数据的缓冲区，减少对服务器的压力。

所述数据处理和插入模块用于对所述网关模块发送到所述服务器端的数据进行有效性判断，即与正确的信息格式进行比对，所述正确的信息格式为：前8位是提前约定好的用来表示停车场验证码，之后后面都是由0和1组成的字符串；0表示车位空，1表示车位不空；转换处理及加工(提取出前8位表示那个停车场，查找后面字串为1的个数，统计该停车场的车位被占信息)符合正确的信息格式的数据，连接到停车位数据库进行插入和修改。如果该停车场刚加入到该系统中，则将当前的数据插入到远端的数据库中，如果是已经有的停车场，对比数据库中的数量，如果一样，不做任何操作，如果不一样，修改数据库中的信息。

根据本发明优选的，所述数据采集模块还包括rfid无线射频模块，所述网关模块还连接显示模块；rfid射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可应用于各种恶劣环境，rfid技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。

所述rfid无线射频模块用于对出入的车辆进行刷卡，并将卡片状态信息通过发送至服务器端，所述卡片状态信息包括卡片的持有者信息、进入停车场的时间、剩余金额，所述卡片的持有者信息包括卡号、姓名、身份证号；

所述服务器端还用于通过同一车辆出入的时间差计算停车时间，进而求取停车费用。

所述显示模块用于显示当前停车场内处于空闲状态的车位的数量。

根据本发明优选的，所述rfid无线射频模块的型号为afd-8500a；所述显示模块为led显示屏。

根据本发明优选的，所述数据采集模块通过无线cc1101模块连接所述网关模块。

无线cc1101模块的稳定性非常高，这样就保证了数据之间的稳定传送，这样数据采集模块和网关模块之间达成了协调一致，再通过gprs最后将数据发送到服务器端。

接收监控端发送太仓促信息使用的无线cc1101模块，无线cc1101模块是一款低于1ghz设计，旨在用于极低功耗应用。其主要针对工业、科研和医疗以及短距离无线通信设备。无线cc1101模块可提供对数据包处理、数据缓冲、突发传输、接收信号强度指示、空闲信道评估(cca)、链路质量指示以及无线唤醒(wor)的广泛硬件支持。无线cc1101模块在代码、封装和外引脚方面均与cc1100兼容，可用于全球最为常用的开放式低于1ghz频率的rf设计。

通过上述智能停车位管理系统选择合适停车场的实现方法，包括步骤如下：

a、实时更新停车位数据库

(1)所述红外测距传感器实时采集停车场内车位的使用状态，包括空闲状态、使用状态；若车位为空闲状态显示为1，若车位为使用状态显示为0；

(2)所述红外测距传感器采集的数据通过所述无线cc1101模块实时传输至所述网关模块；

(3)所述网关模块将所述数据采集模块采集的数据发送至所述服务器端；并通过显示模块显示当前停车场内处于空闲状态的车位的数量；

(4)所述数据接收模块以tcp报文的方式监听并接收所述网关模块发送到所述服务器端的数据；

每当网关模块有数据更新时候，该数据接收模块进行数据接收，在整个数据传送过程中，用tcp报文的方式，确保数据的准确无误。

(5)所述数据处理和插入模块用于对步骤(4)监听并接收的数据进行有效性判断，即与正确的信息格式进行比对，所述正确的信息格式为：前8位是提前约定好的用来表示停车场验证码，之后后面都是由0和1组成的字符串；0表示车位空，1表示车位不空；转换处理及加工(提取出前8位表示那个停车场，查找后面字串为1的个数，统计该停车场的车位被占信息)符合正确的信息格式的数据，连接到停车位数据库进行插入和修改；如果该停车场刚加入到该系统中，则将当前的数据插入到远端的数据库中，如果是已经有的停车场，对比数据库中的数量，如果一样，不做任何操作，如果不一样，修改数据库中的信息。

b、用户选择合适的停车场并进行导航

(6)用户传入查询数值，查询数值包括查询范围和用户所在的地理坐标，查询范围是指距离当前用户所在的地理坐标的距离；例如，以用户为圆心，以1000米为半径的辐射范围；

(7)所述服务器端云计算模块获取用户终端的查询数值，计算查询范围内的停车场，并将查到的停车场的信息返回给用户，停车场的信息包括停车场名称、停车场内处于空闲状态的车位的数量；

(8)通过导航进入用户选择的停车场内；android有百度地图的sdk，该sdk提供了基础api，用这些api便可以实现定位服务和导航服务(直接调取函数即可)；

通过上述智能停车位管理系统计时收费的实现方法，包括步骤如下：

a、所述rfid无线射频模块对出入的车辆进行刷卡，并将卡片状态信息通过发送至服务器端，所述卡片状态信息包括：卡片id、姓名、身份证号、剩余金额、进入时间；

b、所述服务器端计算同一车辆出入的时间差，计算停车时间，进而求取停车费用；

c、手机支付费用。

本发明的有益效果为：

本发明系统实质为基于物联网的一种信息公告服务。而本服务的信息源则来自物联网的信息采集。程序起点为用户在app上发出的一个简单的请求，手机app能够确定当前gps并由用户选择搜索附近1千米、2千米、3千米的停车场；云端服务器收到用户请求后进行计算(云计算)并查询合适的停车位后返回一串json字符串，手机app读取json并解析，汇总成用户界面上可直观查阅的停车场信息。此处的停车场信息是由物联网端进行实时的更新。布置在停车位上的传感器对当前车位是否在使用进行判断，并实时回传给网关。网关负责与服务器端进行通信。服务器端上的数据库代理系统对数据进行容错，验真处理并更新数据库停车位信息。而手机app可以根据用户根据个人喜好选择合适的停车场并进行导航。解放了人力，更好的服务车主，大大降低繁华地区因难找停车位而造成的堵车现象，合理的收费。

附图说明

图1为本发明智能停车位管理系统的结构框图；

图2为本发明智能停车位管理系统的硬件结构连接框图；

图3为本发明智能停车位管理系统的详细结构连接框图；

图4为本发明手机app的登陆界面示意图；

图5为本发明手机app的登陆之后的主界面示意图；

图6为本发明手机app中选择查询范围的提示框示意图；

图7为本发明搜索之后的结果提示框示意图；

图8为本发明导航界面示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例对本发明作进一步限定，但不限于此。

实施例1

一种智能停车位管理系统，如图1、图2所示，包括依次连接的数据采集模块、网关模块、服务器端、用户终端，数据采集模块用于采集停车位上车位的使用状态，包括空闲状态、使用状态；网关模块用于将数据采集模块采集的数据发送至服务器端；服务器端用于实时更新停车位数据库，停车位数据库包括空闲状态的停车位的数量、停车场信息、个人用户信息，停车场信息包括停车场编号、停车场名称、停车场位置；个人用户信息包括用户id、用户姓名、用户手机号、用户车牌号；所述用户终端用于用户输入查询数值，选择合适的停车场并进行导航。

用户在远方即可得知附近停车场是否已满，大大降低繁华地区因难找停车位而造成的堵车现象，解放人力，更好的服务车主。

实施例2

根据实施例1所述的一种智能停车位管理系统，如图3所示，其区别在于，数据采集模块包括红外测距传感器及型号为stc89c51的单片机；若车位为空闲状态显示为1，若车位为使用状态显示为0。

网关模块的型号为cortex-a8；cortex-a8(arm开发板)平台，移植linux操作系统，并在系统开发应用程序。

服务器端包括服务器端数据库代理模块、服务器端云计算模块；服务器端为计算机。

数据库代理模块用于实时监听网关模块的消息并对其进行加工处理后将有效信息插入停车位数据库；智能停车位管理系统开机后自启动数据库代理系统，可以实时监听网关中转设备端消息并对其进行加工处理后将有效信息插入数据库。程序是以c++编写集合多线程技术和socket编程。

服务器端云计算模块用于获取用户终端的查询数值，将其转换为bd09ii坐标系下的坐标，计算对应的经纬度，查询该经纬度范围内停车场；

用户终端为手机。

服务器端数据库代理模块包括数据接收模块、数据处理和插入模块；

数据接收模块用于以传输和接受tcp报文的方式监听并接收网关模块发送到服务器端的数据；软件的主线程是通过socket编程，tcp服务器技术，并且每隔3秒更新一次收到数据的缓冲区，减少对服务器的压力。

数据处理和插入模块用于对网关模块发送到服务器端的数据进行有效性判断，即与正确的信息格式进行比对，正确的信息格式为：前8位是提前约定好的用来表示停车场验证码，之后后面都是由0和1组成的字符串；0表示车位空，1表示车位不空；转换处理及加工(提取出前8位表示那个停车场，查找后面字串为1的个数，统计该停车场的车位被占信息)符合正确的信息格式的数据，连接到停车位数据库进行插入和修改。如果该停车场刚加入到该系统中，则将当前的数据插入到远端的数据库中，如果是已经有的停车场，对比数据库中的数量，如果一样，不做任何操作，如果不一样，修改数据库中的信息。

数据采集模块还包括rfid无线射频模块，网关模块还连接显示模块；rfid射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可应用于各种恶劣环境，rfid技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。

rfid无线射频模块用于对出入的车辆进行刷卡，并将卡片状态信息通过发送至服务器端，卡片状态信息包括卡片的持有者信息、进入停车场的时间、剩余金额，所述卡片的持有者信息包括卡号、姓名、身份证号；

服务器端还用于通过同一车辆出入的时间差计算停车时间，进而求取停车费用。

显示模块用于显示当前停车场内处于空闲状态的车位的数量。

rfid无线射频模块的型号为afd-8500a；所述显示模块为led显示屏。

数据采集模块通过无线cc1101模块连接网关模块。

无线cc1101模块的稳定性非常高，这样就保证了数据之间的稳定传送，这样数据采集模块和网关模块之间达成了协调一致，再通过gprs最后将数据发送到服务器端。

接收监控端发送太仓促信息使用的无线cc1101模块，无线cc1101模块是一款低于1ghz设计，旨在用于极低功耗应用。其主要针对工业、科研和医疗以及短距离无线通信设备。无线cc1101模块可提供对数据包处理、数据缓冲、突发传输、接收信号强度指示、空闲信道评估(cca)、链路质量指示以及无线唤醒(wor)的广泛硬件支持。无线cc1101模块在代码、封装和外引脚方面均与cc1100兼容，可用于全球最为常用的开放式低于1ghz频率的rf设计。

实施例3

实施例2所述智能停车位管理系统选择合适停车场的实现方法，包括步骤如下：

a、实时更新停车位数据库

(1)红外测距传感器实时采集停车场内车位的使用状态，包括空闲状态、使用状态；若车位为空闲状态显示为1，若车位为使用状态显示为0；

(2)红外测距传感器采集的数据通过无线cc1101模块实时传输至网关模块；

(3)网关模块将数据采集模块采集的数据发送至服务器端；并通过显示模块显示当前停车场内处于空闲状态的车位的数量；

(4)数据接收模块以tcp报文的方式监听并接收网关模块发送到服务器端的数据；

每当网关模块有数据更新时候，该数据接收模块进行数据接收，在整个数据传送过程中，用tcp报文的方式，确保数据的准确无误。

(5)数据处理和插入模块用于对步骤(4)监听并接收的数据进行有效性判断，即与正确的信息格式进行比对，正确的信息格式为：前8位是提前约定好的用来表示停车场验证码，之后后面都是由0和1组成的字符串；0表示车位空，1表示车位不空；转换处理及加工(提取出前8位表示那个停车场，查找后面字串为1的个数，统计该停车场的车位被占信息)符合正确的信息格式的数据，连接到停车位数据库进行插入和修改；如果该停车场刚加入到该系统中，则将当前的数据插入到远端的数据库中，如果是已经有的停车场，对比数据库中的数量，如果一样，不做任何操作，如果不一样，修改数据库中的信息。

b、用户选择合适的停车场并进行导航

(6)用户传入查询数值，查询数值包括查询范围和用户所在的地理坐标，查询范围是指距离当前用户所在的地理坐标的距离；例如，以用户为圆心，以1000米为半径的辐射范围；

(7)服务器端云计算模块获取用户终端的查询数值，计算查询范围内的停车场，并将查到的停车场的信息返回给用户，停车场的信息包括停车场名称、停车场内处于空闲状态的车位的数量；

(8)通过导航进入用户选择的停车场内；android有百度地图的sdk，该sdk提供了基础api，用这些api便可以实现定位服务和导航服务(直接调取函数即可)；

用户通过图4的手机app的登陆界面登陆，登陆之后的主界面示意图如图5所示，手机app中选择查询范围的提示框示意图如图6所示，用户在手机app上发出的一个简单的请求，手机app能够确定当前gps并由用户选择搜索附近1千米、2千米、3千米的停车场；搜索之后的结果提示框示意图如图7所示，服务器端收到用户请求后进行计算(云计算)并查询合适的停车位后返回一串json字符串，手机app读取json并解析，汇总成用户界面上可直观查阅的停车场信息，导航界面示意图如图8所示，当用户确定停车位后，app可开启导航功能进行引导。

实施例4

通过实施例2所述智能停车位管理系统计时收费的实现方法，包括步骤如下：

a、rfid无线射频模块对出入的车辆进行刷卡，并将卡片状态信息通过发送至服务器端，所述卡片状态信息包括：卡片id、姓名、身份证号、剩余金额、进入时间；

b、所述服务器端计算同一车辆出入的时间差，计算停车时间，进而求取停车费用；

c、手机支付费用。