张烁　黄钰泯　都秉甲

摘  要：随着国内人均汽车占有量的不断提高，车位也逐渐变得难找，存在车主找不到车位和车位利用率的供需矛盾。文章使用物联网相关技术，采用NB-IoT通信模块，基于OneNET平台，通过微信小程序开发，实现了一套共享停车系统。系统应用场景包括私人停车位和公共停车位，本技术能够充分利用公共停车位和私家车位，即能做到停车信息及时发布和查找空闲停车位。小程序具有查询空闲车位及其位置信息，扫码停车，实时缴费等功能。

关键词：共享停车;物联网;NB-IoT;OneNET

中图分类号：F299.24       文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）23-0160-02

Abstract： With the continuous improvement of domestic per capita car ownership， parking spaces are gradually becoming difficult to find， and there is a contradiction between supply and demand that car owners can not find parking spaces and the utilization rate of parking spaces. By adopting the technology related to the Internet of things andusing the NB-IoT communication module， based on the OneNET platform， through WeChat Mini Programs development， this paper achieves a shared parking system. The application scenarios of the system include private parking spaces and public parking spaces. This technology can make full use of public parking spaces and private parking spaces; that is， it can release parking information and find free parking spaces in time. Mini Program has the functions of querying free parking space and its location information， scanning code parking， real-time payment and so on.

Keywords： shared parking; Internet of things; NB-IoT; OneNET

1 概述

当前停车场由于技术管理手段落后带来一系列问题，以下是主要问题：（1）信息孤岛：由于停车位的信息化水平低，用户往往不能准确获知车位信息，导致在停车资源严重缺乏的情况下存在大量的闲置，停车场收益下降、用户停车困难。（2）计价单一：停车场只是简单的均价停车收费，无法满足日益复杂的精细化、差异化收费。（3）通行效率低、用户体验差：出行高峰期停车场出入口严重拥堵，往往浪费用户大量时间，也影响停车场运行效率。（4）停车场效益损失：传统停车场存在人工参与过多、PC 电脑故障率高，造成人力、管理、维护成本高，造成极大的效益损失。面对目前的这些问题，为了盘活停车场资源，以及有效利用私家或者小区空余车位。我们迫切的需要通过物联网、互联网技术手段对传统的停车场进行技术升级，提升停车场运行效率。对停车场硬件进行智慧化升级，自动检测车位状态、智能缴费等，降低人工的使用提高效率。

本技术采用基于NB-IoT的通信技术，目前，NB-IoT以其低带宽、低功耗、远距离、大量连接的优势，正受到整个通信产业链的高度重视，国内运营商正在对NB-IoT网络加紧布局。本共享停车技术紧跟物联网技术发展趋势，面向规模潜在城市停车的应用市场，设计与实现基于NB-IoT的智能共享停车位系统。

2 共享停车系统主要组成

2.1 停车节点

停车节点由供电设备和电路、步进电机、STM32芯片、NB-IoT芯片、锁臂和保护外壳组成。节点的位置信息、使用状态及停车后的计费情况可以在客服端进行查询。

2.2 通信模块

采用中国移动NB模组NB-IoT M5311结合STM32 F103RCT6芯片模块实现节点信息上传功能。

2.3 信息服务平台

公共物联网平台采用OneNET云平臺，共享停车信息平台则是自搭的服务平台。OneNET平台保存节点状态和位置，并针对用户的需求下发相应指令。共享停车信息平台周期性从OneNET平台获取节点数据，用于与客户端相关的业务逻辑处理，将客户端的开锁请求传送到OneNET云平台，通过指令发送给指定停车节点。共享停车信息平台还负责用户信息管理。

2.4 客户端

基于微信小程序的客户端，实现了包括两种模式，租赁和发布模式。租赁车位模式中实现了包括缴费、预约、停车引导和节点信息查询功能。发布车位模式主要实现了车位发布和费用核算和租车人信息查询的功能。

3 停车系统功能

描述为从节点的注册到用户的使用过程。

3.1 节点注册

平台管理员可以在平台注册车位的相关信息，包括：位置信息，收费情况，持有人电话等。注册后用户可以在小程序查找附近的节点相关信息。

3.2 車位预约及停车引导

用户在客户端查询到附近节点相关信息时，可以在小程序进行付费预约，预约后，节点信息修改，限制其他用户进行操作，等待预约用户进行扫码停车。用户可以通过小程序内的导航系统到达相应节点，以进行停车服务。

3.3 扫码停车及付费

当停车节点车位状态为空闲时，锁臂处于上升状态，停车节点外壳上带有二维码，当用户在客户端根据导航到达节点时，扫描二维码确认，开始进入计费界面，锁臂下降;当用户想结束停车时，驶离节点，点击结束停车，在客户端进行付费后，锁臂上升。结束停车后，节点信息更新，等待下一辆车的到来。

3.4 反向寻车

若用户进行了停车操作，对于私人停车位，用户可以在客户端查询其停车位置，利用导航系统到达;对于公共停车位，例如大型停车场，节点注册时已经在平台登记了相关信息，用户注册时也登记了车牌信息，用户可以在客户端输入自己车牌号，即可查找自己车辆所在停车节点的信息，方便快速查找到自己车辆。

4 系统技术路线

（1）感知层以基于NB-IoT的停车节点作为核心单元。充分发挥停车业务的小带宽特点，以及NB-IoT的覆盖增强的优势，设计并实现一款基于NB-IoT的停车节点，实现该停车节点的软硬件设计与研发。（2）传输层主要以运营商NB-IoT网络作为传输通道，发挥NB-IoT的低速率、低功耗和覆盖增强的技术优势。（3）控制层主要基于微信小程序搭建用户应用软件，实现用户停车位的发布、查询和预约，以及现场扫描开锁、支付等操作。（4）云应用主要利用中国移动OneNET平台的开放能力，进行平台应用编辑开发，对NB-IoT停车节点的接入通信以及业务行为进行统计分析;基于微信公众号平台对用户的访问量、访问行为等进行统计分析等。对于地锁式停车节点，用户可以通过客户端，向停车服务平台提出服务申请，服务平台将控制指令发送至OneNET云端，云端通过NB-IOT网络将指令发送给地锁控制锁臂升降，为用户保留车位。（5）基于NB-IoT停车节点完成对是否有车在该车位上停放的判断，当判断出无车辆停放时，监测节点通过无线的方式向中心发送车位空闲信息，当判断出有车辆停放时则发送车位占用信息;车辆检测检点布设于停车场出入口处，用于感知车辆通过信息。（6）客户端小程序基于MVVM架构，利用Model层存储数据，利用View层显示数据，V-model由系统直接提供，从而减少了代码量。项目核心逻辑利用JavaScript来编写，定义了软件的生命周期函数，逻辑处理函数，状态触发等基础函数，通过HTTP请求实时获得结点的状态。界面展示则利用WXML标记内容，为内容添加层次关系，该层绑定了CSS类和大量的逻辑触发函数。最后通过CSS技术来美化用户界面。开发过程中借用第三方应用集成了导航功能，使得功能进一步完善。

5 本系统的拓展思路

5.1 客户端

除了小程序之外，还可以开发微信公众号，手机APP，对于大型的停车场，为了方便管理员管理节点，还可以将节点信息传到引导屏。

5.2 停车锁的选择

智能停车系统针对不同应用场景可接入多厂家、多形态、多检测方案车检器。例如，如果车位位于路边，可以采用埋地式的车位锁，对于大型停车场，可以采用贴地式的地磁感应锁，以做到节点抗干扰能力强，节点信息可以实时上传到停车场入口的显示大屏，使得停车更加便捷，如图2。

参考文献：

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