物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在停車場(chǎng)管理系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

李邐　姚曄

摘 要：物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸和拓展。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)緊密結(jié)合無線射頻技術(shù)（RFID）、計(jì)算機(jī)、通信以及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等一系列信息技術(shù)。本文以停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的應(yīng)用研究來說明物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)對(duì)人們工作、生活的影響。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；RFID；停車場(chǎng)管理系統(tǒng)

引言

經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和生活水平的逐步提高，促使人們對(duì)出行要求越來越高，很多的家庭都購(gòu)置了小型汽車，為日常生活所用。但不斷增加的車輛數(shù)目導(dǎo)致城市的交通堵塞和停車難的問題越來越突出，逐漸成為影響和制約城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。

目前，城市停車場(chǎng)可以根據(jù)用途分為三類：配建停車場(chǎng)、路外停車場(chǎng)和路面停車場(chǎng)。配建停車場(chǎng)是城市在規(guī)定區(qū)域建立，專門用于車輛停放的區(qū)域，在停車場(chǎng)整體中占主導(dǎo)地位；路外停車場(chǎng)和路面停車場(chǎng)是在馬路車輛行駛范圍之外，規(guī)劃車位停放車輛，具有擠占性、方便性和臨時(shí)性的特點(diǎn)，需要擠占動(dòng)態(tài)交通資源，但可以對(duì)配建停車場(chǎng)不足起到調(diào)節(jié)和補(bǔ)充作用。由此可見，配建停車場(chǎng)為城市停車主要區(qū)域，更好的利用和管理停車場(chǎng)資源可以為城市停車難問題提供有效解決方式。

1.物聯(lián)網(wǎng)和RFID技術(shù)

（1）物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)（Internet Of Thing，IOT）的概念是1999年提出的，定義如下：把所有物品通過射頻識(shí)別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術(shù)充分運(yùn)用在各行各業(yè)之中，具體應(yīng)用就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體之中，然后將這一物物相連的網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來，實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)與物理系統(tǒng)的整合網(wǎng)絡(luò)，通過超級(jí)強(qiáng)大的中心計(jì)算機(jī)群，對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)人員、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)施實(shí)時(shí)的管理和控制，使用人們可以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的管理生產(chǎn)和生活，達(dá)到“智慧”的狀態(tài)[1]。物聯(lián)網(wǎng)可以通過射頻RFID技術(shù)、傳感器、二維碼及其他感知設(shè)備隨時(shí)隨地采集各種動(dòng)態(tài)，全面感知世界；可以利用網(wǎng)絡(luò)（有線、無線及移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)）將感知的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的傳送；也可以通過對(duì)物體實(shí)現(xiàn)智能化的控制和管理，真正達(dá)到人與物的無礙溝通。

（2）RFID技術(shù)

無線射頻識(shí)別（Radio Frequency Identification，RFID）技術(shù)是一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，原理是利用射頻信號(hào)和空間耦合（電感或電磁耦合）傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)被識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別。RFID系統(tǒng)具有兩個(gè)基本的構(gòu)成部分：應(yīng)答器（如，電子標(biāo)簽或射頻卡）和閱讀器（如讀寫器、基站等）[2]。為了更好地對(duì)識(shí)別數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，在較大型的RFID系統(tǒng)中，還需要中間件、應(yīng)用系統(tǒng)軟件等附屬設(shè)備來完成對(duì)閱讀器識(shí)別系統(tǒng)的管理。

智能交通系統(tǒng)是利用現(xiàn)代信息技術(shù)為核心，利用先進(jìn)的通信、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制和傳感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)交通的實(shí)時(shí)控制與指揮管理的過程。RFID技術(shù)應(yīng)用于停車場(chǎng)管理，不僅可以繼承磁卡、條碼卡、接觸式IC卡的優(yōu)點(diǎn)，并可遠(yuǎn)距離、靜態(tài)或動(dòng)態(tài)識(shí)別目標(biāo)（人、車、物等），而且RFID具有識(shí)別區(qū)域無方向性、無盲區(qū)，信號(hào)穿透力、繞射力強(qiáng)等特點(diǎn)。

2.停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的功能模塊研究

停車場(chǎng)管理系統(tǒng)可設(shè)定五個(gè)功能模塊：用戶管理模塊、卡管理模塊、員工管理模塊、統(tǒng)計(jì)與查詢模塊和系統(tǒng)設(shè)置模塊，由于篇幅有限，本文對(duì)主要功能進(jìn)行分析和說明：

（1）用戶管理模塊

用戶可分為長(zhǎng)期用戶和臨時(shí)用戶兩種。長(zhǎng)期用戶需要完成信息的注冊(cè)或修改功能、所有用戶均要完成交費(fèi)管理功能；另外用戶管理模塊還包括進(jìn)出場(chǎng)管理、車輛監(jiān)控管理、可視化地圖查詢等功能。

長(zhǎng)期用戶的注冊(cè)需要填寫車輛的基本信息、個(gè)人基本信息，通過分配RFID卡功能分配有效RFID，并可選擇注冊(cè)為刷卡、包月、VIP等業(yè)務(wù)類型。長(zhǎng)期用戶可以通過交費(fèi)管理功能進(jìn)行賬戶續(xù)費(fèi)、類型轉(zhuǎn)換功能，員工可以根據(jù)該功能對(duì)用戶進(jìn)行凍結(jié)或解凍操作。

用戶進(jìn)出場(chǎng)管理主要是在用戶進(jìn)場(chǎng)過程中，通過RFID卡自動(dòng)識(shí)別、系統(tǒng)抓拍車輛照片、記錄車輛車牌號(hào)以及進(jìn)場(chǎng)時(shí)間。閱讀器讀入RFID卡號(hào)，在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)進(jìn)行檢索，搜索相關(guān)資料來判斷用戶等級(jí)，直至用戶在停車場(chǎng)完成車輛停放；用戶出場(chǎng)過程中，系統(tǒng)通過讀取RFID卡的信息自動(dòng)識(shí)別卡號(hào)，通過內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)查詢相應(yīng)車輛停放記錄，根據(jù)用戶類型自動(dòng)收取費(fèi)用。長(zhǎng)期用戶直接從卡中儲(chǔ)值區(qū)扣除相應(yīng)費(fèi)用，臨時(shí)卡用戶繳付停車費(fèi)后，歸還RFID卡，出口道閘啟動(dòng)，用戶出場(chǎng)。

車輛監(jiān)控與管理功能可以監(jiān)控所有車輛?？梢灾苯硬榭窜嚺铺?hào)、車位號(hào)、車輛的狀態(tài)、進(jìn)場(chǎng)時(shí)間等信息，也可選擇列表記錄來查看基本信息。

在可視化地圖中可對(duì)車場(chǎng)車位的停放信息、車位分配情況、使用情況、鎖定情況等進(jìn)行查詢和管理。

（2）卡管理模塊

該管理模塊可包括RFID卡登記與修改、RFID卡掛失與鎖定、員工注冊(cè)和員工資料修改、長(zhǎng)期用戶查詢、員工查詢和收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定等功能。

RFID卡的登記、修改主要完成對(duì)卡片日常信息的維護(hù)與記錄；RFID卡的掛失與鎖定功能主要為保證持卡用戶的信息安全和財(cái)產(chǎn)安全功能；收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定，主要是管理員通過該界面完成對(duì)車場(chǎng)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的制定，包括對(duì)收費(fèi)的時(shí)間單位、單位費(fèi)用、優(yōu)惠時(shí)段、折扣率、車型費(fèi)率、月租以及刷卡用戶有限期限等的設(shè)置。

（3）統(tǒng)計(jì)功能模塊

該模塊通過每次運(yùn)營(yíng)操作的累積統(tǒng)計(jì)，動(dòng)態(tài)地將停車場(chǎng)管理的各個(gè)方面，如車位使用情況、員工業(yè)績(jī)及用戶記錄等信息記錄下來，通過統(tǒng)計(jì)分析，得到分析結(jié)果。車場(chǎng)管理人員可以通過這些結(jié)果對(duì)車場(chǎng)的進(jìn)出場(chǎng)、用戶管理、卡管理及員工業(yè)績(jī)等各環(huán)節(jié)的運(yùn)營(yíng)情況進(jìn)行較為直觀的分析，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。

統(tǒng)計(jì)模塊包括分為停車總數(shù)統(tǒng)計(jì)、月收費(fèi)總數(shù)統(tǒng)計(jì)、各類停車統(tǒng)計(jì)、索要憑證數(shù)統(tǒng)計(jì)、停車峰值開始時(shí)間、最大停車數(shù)統(tǒng)計(jì)、各區(qū)車位使用情況統(tǒng)計(jì)、臨時(shí)用戶消費(fèi)金額統(tǒng)計(jì)及員工業(yè)績(jī)統(tǒng)計(jì)等功能。

停車總數(shù)統(tǒng)計(jì)：可以根據(jù)系統(tǒng)中日統(tǒng)計(jì)表的當(dāng)天停車總數(shù)，以日為單位，統(tǒng)計(jì)出停車場(chǎng)每月停車數(shù)量的大概趨勢(shì)，使得停車場(chǎng)管理者在運(yùn)營(yíng)初期能夠掌握了解停車場(chǎng)在規(guī)劃及流程方面的各類問題，并及時(shí)找到解決方法。

各類停車統(tǒng)計(jì)：根據(jù)日統(tǒng)計(jì)表中的當(dāng)天臨時(shí)停車數(shù)、當(dāng)天長(zhǎng)期停車數(shù)等數(shù)據(jù)信息，以日為單位，統(tǒng)計(jì)出停車場(chǎng)每天各個(gè)用戶群的數(shù)量，并對(duì)不同用戶類型數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，做出相應(yīng)調(diào)整。

3.RFID技術(shù)應(yīng)用于停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

在停車場(chǎng)管理中應(yīng)用RFID技術(shù)可以有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）降低勞動(dòng)成本，提高工作效率。駕駛員只需將RFID停車卡在指定位置5米左右范圍內(nèi)一晃，系統(tǒng)就可瞬間完成檢驗(yàn)、記錄、核算、收費(fèi)等工作，道閘可自動(dòng)關(guān)閉，全過程無需人員操作。

（2）保密性高，安全性好。RFID卡的加密性極高，一車配備一卡，系統(tǒng)自動(dòng)完成判斷車輛是否進(jìn)場(chǎng)或出場(chǎng)，有效防止車輛失竊。

（3）收費(fèi)合理。固定車主用戶（長(zhǎng)期持卡），只須發(fā)卡收取押金，分期收取儲(chǔ)值金額和期限費(fèi)用，管理主動(dòng)、簡(jiǎn)明；臨時(shí)卡用戶可在入口取卡，出口交卡收費(fèi)，費(fèi)用計(jì)入計(jì)算機(jī)中，保證費(fèi)用不流失。

（4）抗環(huán)境影響能力強(qiáng)。RFID卡適應(yīng)各種復(fù)雜天氣，且RFID卡的免接觸方式，不會(huì)對(duì)硬件系統(tǒng)造成磨損干擾等破壞，系統(tǒng)故障率低。

（5）系統(tǒng)擴(kuò)展性強(qiáng)?？膳c監(jiān)控、通信、財(cái)務(wù)等系統(tǒng)方便連接。

4.結(jié)論

隨著中國(guó)工業(yè)的發(fā)展，城市機(jī)動(dòng)車輛增速迅猛，而城市的空間有限，不可能無限制建立停車場(chǎng)，停車問題極待解決。將RFID技術(shù)引入停車場(chǎng)管理系統(tǒng)來管理停車場(chǎng)，使車輛進(jìn)出有序、手續(xù)簡(jiǎn)便、速度快、管理自動(dòng)化、收費(fèi)更加公正合理，提供了停車問題的有效解決方案。（作者單位：遼寧行政學(xué)院）

參考文獻(xiàn)：

[1] 趙林度，陳宇，任宗偉.電子證件物聯(lián)網(wǎng)[M]，中國(guó)物資出版社，2011.8

[2] 武奇生，劉盼芝.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用[M]，機(jī)械工業(yè)出版社，2012.1