遙控小車：智能停車場演示用車，可以遙控。

l 停車卡：可以雙向無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)能嚳ā?/span>

l 智能語音停車卡：可以播放語音信息的停車卡，用于接收并播放車位引導信息。

l 讀卡器基站：用于在停車場進出口收費島對停車卡進行讀寫操作。

l 無線基站：負責組建無線傳感器網絡，對無線車位探測器等設備進行管理和狀態(tài)監(jiān)控。

l 無線定位基站：放置在停車場內的路口處，監(jiān)測到經過的用戶卡信息，結合車位情況顯示行進路線或者將引導信息下發(fā)到智能語音停車卡上。

l 網關：異構網絡之間數(shù)據(jù)交互的設備，連接無線網絡，并與后臺計算機進行有線通信。

l 無線地磁車位探測器：根據(jù)車位附近的磁場變化程度探測車位有無車輛。

l 無線超聲波車位探測器：利用超聲波反射原理探測車位有無車輛。

l 無線高清攝像頭：監(jiān)控攝像頭，通過WIFI與后臺控制計算機通信。

l 無線LED引導屏：在停車場路口顯示本區(qū)域車位信息。

l 無線三色燈：顯示車位占用（紅）/空閑（綠）/保留（黃）狀態(tài)。

l 無線自動道閘：停車場入口閘門。

l 后臺控制計算機：負責整個系統(tǒng)的運行管理與信息顯示。

一．智能停車場沙盤演示系統(tǒng)簡介

藝匠科技模型公司推出的物聯(lián)網智能交通教學實訓系統(tǒng)，以智能車為控制對象，集合了無線通訊技術、物聯(lián)網射頻識別技術、傳感器網絡技術、嵌入式系統(tǒng)技術、分布式信息處理技術，以停車場為主要應用場景，實現(xiàn)停車誘導、反向查車等停車管理功能。

系統(tǒng)實現(xiàn)了智能車輛識別、道閘自動升降、車輛視頻監(jiān)控、停車引導、自動計費、反向尋車等功能，使學生在實訓過程中深入的理解系統(tǒng)原理、構建、聯(lián)動等多個細節(jié)環(huán)節(jié)，激發(fā)學習興趣，并通過系統(tǒng)開放式的平臺環(huán)境，自己動手實現(xiàn)學習、創(chuàng)新及應用。

沙盤實物如圖1所示。

圖1 智能停車場沙盤演示系統(tǒng)示意圖

沙盤總體尺寸為：2米×1.2米，外觀為上下兩層式結構的停車場。右側下層停車場僅為模型，顯現(xiàn)相應概念，并不能實際操作與動態(tài)演示。上層停車場為功能演示區(qū)，可以實際操作與動態(tài)演示。

   整個沙盤的停車場區(qū)分為：A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)三個區(qū)域。

A區(qū)—4車位，其中兩個車位設置無線超聲波車位探測器，另兩個車位設置無線地磁車位探測器。

B區(qū)—2車位，一側車位設置無線超聲波車位探測器，另一側車位設置無線地磁車位探測器。

C區(qū)—2車位，為無線高清攝像頭監(jiān)控的停車區(qū)域。

二．系統(tǒng)架構

圖2  智能停車場演示系統(tǒng)架構圖

l 智能停車場入口處設置讀卡器基站、無線道閘和無線監(jiān)控攝像頭，入場車輛取卡后，讀卡器基站識別停車卡，自動打開道閘，攝像頭拍照。

l 無線超聲波車位探測器、無線地磁車位探測器、無線監(jiān)控攝像頭三種方式監(jiān)測車位占用情況，并將車位占用信息通過ZigBee或者WIFI傳送到后臺控制計算機系統(tǒng)。

l 無線監(jiān)控攝像頭不僅可以監(jiān)控車位占用情況，而且可以將所停車輛及車牌圖像信息通過WIFI傳送到后臺控制計算機進行車牌識別。

l 后臺控制計算機通過ZigBee更新無線LED引導屏和無線三色引導燈狀態(tài)，提供向入場車輛提供車位引導信息。

l 反向尋車終端提供尋車服務，輸入車牌號，可以查詢車輛停放位置和取車地圖。

l ZigBee定位基站可以對行進中的車輛及停放在車位上的車輛進行定位。

l ZigBee無線基站組建無線傳感器網絡，對無線信號進行中繼和路由。

l WIFI路由器負責WIFI信號的中繼和路由。

l 網關連接無線網絡，并與后臺計算機進行有線通信。

l 后臺監(jiān)控計算機系統(tǒng)負責整個系統(tǒng)的信息顯示、運行管理、反向尋車及計費。

三．系統(tǒng)功能

1．自動車輛識別

可實現(xiàn)當車輛進入有效范圍內自動識別、非法車輛進入告警等功能。

2．自動開關閘機

可實現(xiàn)有效車輛識別后系統(tǒng)控制自動升降道閘放車輛進入或離開，同時識別無效時可人工操作。

3．視頻監(jiān)控

實現(xiàn)對收費崗亭的本地和網絡視頻監(jiān)控，可實現(xiàn)抓拍、存儲功能，以及車牌識別功能。

4．分級引導

實現(xiàn)入口LED引導屏和分區(qū)LED引導屏、車位引導三色LED燈等多級引導功能。

5．自動計費

可實現(xiàn)有效車輛進入時自動計費的功能，減少人工成本。

6．反向尋車系統(tǒng)

可實現(xiàn)車輛停放后，在反向尋車終端查詢車輛擺放具體方位功能，以便快速查找存車位置，節(jié)省找車時間。 

7）車位狀態(tài)顯示及置位

通過車位上方的紅/綠/黃三色指示燈顯示車位有無車輛停放，或者是否為預留車位，同時可以通過后臺控制計算機系統(tǒng)設置車位三色指示燈狀態(tài)。

8）用戶擴展

開放的軟硬件接口，方便用戶實現(xiàn)硬件模塊擴展和軟件系統(tǒng)升級。

五．軟件參數(shù)

1．軟件框圖

智能停車場演示系統(tǒng)管理軟件按功能分成：車位狀態(tài)查詢子系統(tǒng)、車位引導管理子系統(tǒng)、攝像頭監(jiān)控子系統(tǒng)、出入口計費子系統(tǒng)、反向尋車管理子系統(tǒng)五個部分。

圖3 智能停車場演示系統(tǒng)管理軟件框圖

2．軟件界面

智能停車場演示系統(tǒng)計算機管理軟件主界面如圖4所示。

圖4  管理軟件主界面（待修改）

(1) 車位狀態(tài)查詢子系統(tǒng)功能

l 監(jiān)測車位狀態(tài)。

l 監(jiān)測地磁傳感器和超聲波傳感器的工作狀態(tài)。

l 可對地磁傳感器和超聲波傳感器進行遠程設置。

l 車位狀態(tài)發(fā)生變化時更新后臺數(shù)據(jù)庫車位信息。

l 綁定停車卡號，車位號和車牌號。

(2) 出入口計費子系統(tǒng)功能

l 對已注冊車輛進入停車場自動記錄卡號和進入時間。

l 未注冊車輛進入停車場采集車牌號、派發(fā)停車卡，分配車位號。

l 對道閘的控制即可自動也可手動。

l 車輛進出停車場紀錄出入時間，計算停車費用。

l 車輛離開停車場時更新后臺數(shù)據(jù)庫車位信息。

(3) 車位引導管理子系統(tǒng)功能

l 實時更新無線LED引導屏信息。

l 實時更新無線三色燈的狀態(tài)。

l 根據(jù)停車卡中的車牌號和車位號等信息規(guī)劃行車路徑。

l 可通過無線定位基站播報語音引導信息；

l 可將引導信息下發(fā)到智能語音停車卡。

(4) 攝像頭監(jiān)控子系統(tǒng)功能

l 入口攝像頭對進場車輛拍照。

l 可對牌照信息進行識別。

l 車位監(jiān)控攝像頭對停放車輛視頻監(jiān)控。

l 車位監(jiān)控攝像頭采集停放圖像并進行牌照號識別。                                                                              

(5) 反向尋車管理子系統(tǒng)功能

l 用戶可以通過輸入車牌號或者刷卡查詢車輛停放位置與照片。

l 反向查詢終端通過無線方式與信息處理中心交互數(shù)據(jù)。

六、部分實驗目錄

實驗部分

第一章. 實驗環(huán)境與軟件工具

1.1開發(fā)平臺簡介

1.2 Windows系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境

1.3 Linux系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境

第二章. CC2530無線通訊模塊部分

實驗一. LED燈的控制實驗

實驗二. 定時器實驗

實驗三. A/D轉換實驗

實驗四. ZigBee開發(fā)入門

實驗五. ZigBee組網實驗

實驗六. PC機串口控制ZigBee實驗

實驗七. 基于ZigBee的無線傳感器網絡實驗

實驗八. 基于ZigBee的無線透傳實驗

實驗九. 基于WiFi的配置組網實驗

實驗十. 基于WiFi的傳感網實驗

實驗十一. RFID自動讀卡實驗

實驗十二. 基于RFID的電子錢包應用實驗

第三章. 基礎應用實驗

實驗一. 實驗環(huán)境使用入門

實驗二. 多線程程序設計

實驗三. 串口程序設計

實驗四. SOCKET 網絡編程

實驗五. 嵌入式SQLite應用

實驗六. 嵌入式WebServer移植

實驗七. 本地視頻采集實驗

實驗八. 遠程視頻監(jiān)控實驗

第四章. 基于Qt的GUI實驗

實驗一. 搭建本機Qt開發(fā)環(huán)境

實驗二. 基于QtDesigner的程序設計

實驗三. 搭建Qt/Embedded ARM環(huán)境

第五章. 底層系統(tǒng)構建實驗

實驗一. Linux內核裁剪與編譯

實驗二. 構建根文件系統(tǒng)

第六章. 設備底層驅動實驗

實驗一. 內核驅動入門

實驗二. 按鍵中斷驅動及控制

實驗三. PWM蜂鳴器驅動及控制

實驗四. ADC驅動及采樣

實驗五. LCD設備驅動及控制

實驗六. SD卡接口實驗

實驗七. U盤接口使用

綜合項目實訓部分

1物聯(lián)網智能停車場實訓系統(tǒng)之RFID讀卡實訓

2 物聯(lián)網智能停車場實訓系統(tǒng)之無線組網實訓

3 物聯(lián)網智能停車場實訓系統(tǒng)之道閘控制實訓

4 物聯(lián)網智能停車場實訓系統(tǒng)之數(shù)據(jù)庫處理實訓

5 物聯(lián)網智能停車場實訓系統(tǒng)之視頻監(jiān)控實訓

6 物聯(lián)網智能停車場實訓系統(tǒng)之綜合

智能動態(tài)停車場沙盤模型所含功能：

1、交通誘導系統(tǒng)：一級誘導屏、二級誘導屏、三級誘導屏、四級誘導屏、場內級誘導屏；2、智能小車：自動尋跡、自動識別車位停車、前照明燈、剎車燈、續(xù)航（3 小時）、無線 wifi 控制。3、自動道閘機：識別來車自動臺桿落桿。4、視頻監(jiān)控、拍照：通過電腦終端（觸摸一體機）可查看停車場視頻、拍照信息。5、自動計時收費：小車行駛至停車位、停留數(shù)秒后系統(tǒng)自動計時、當小車駛離停車場時，數(shù)碼屏幕顯示停車時間、費用、并且通過etc 形式自動扣費。6、語音播報：當小車進入停車場、或者離開停車場都會有語音播報聲“歡迎光臨 xx 停車場，收費 xx 元，再見”等提示語音。7、車位狀態(tài)指示燈：車位上方安裝車位狀態(tài)指示燈，空位為綠色，占用車位為紅色，根據(jù)小車停車狀態(tài)自動改變。

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