智能停车场管理实训系统
型号:DL07-Parking1.系统简介
智能停车场主题沙盘实训系统(型号:SeaIOT-Parking)以实际停车场为原型,综合运用传感器采集、设备控制、无线传感器网络、射频识别、图像采集、嵌入式系统、无线通信等物联网技术以及多学科技术的交叉融合,依托部署在停车场沙盘中的智能小车、传感器节点、控制节点、工业摄像机、智能网关、服务器与客户端实现车辆身份的自动识别,计时收费管理、出入库道闸的自动开关、出入库车辆抓拍、不停车支付、车位检测与管理、客户端车位查询、车位预约等功能,为解决现代城市停车难、出库难等一系列问题提供了技术路线,也为物联网专业教学提供了一个完备的应用实训系统。
2.系统构成
系统利用各种传感器检测停车场环境与车位占用状况;结合嵌入式数据库存储技术将采样数据统一保存管理;利用ZigBee无线传感器网络统一管理各个节点;利用射频技术实现车辆的自动识别;利用图像采集技术实现车辆抓拍;利用自动控制理论和反馈控制理论实现智能控制;利用嵌入式Linux系统实现智能停车场管理软件;利用WIFI网络实现网关与服务器/客户端之间的通信,激发用户了解物联网技术在城市停车场等现实环境的应用。
硬件资源
智能停车场主题沙盘实训系统主要由感知设备、控制设备、射频识别装置、图像采集设备、智能小车、智能网关、智能终端、供电设备、铝合金钢架模型等组成。
1) 感知设备:主要由传感器调理板、ZigBee通信模块以及接口底板组成。传感器包括车位状态检测传感器、光线传感器等,可根据客户需求定制不同类型的传感器节点。它们通过ZigBee技术将采样数据传输给智能网关。
2) 控制设备:主要由执行设备、ZigBee通信模块以及接口底板组成的控制节点。此处的控制设备主要指直流供电型设备。它主要包括车位状态指示灯、车库照明灯、道闸控制器、语音播放器、站台LCD显示器等。
3) 射频识别装置:主要由超高频读写器、天线、以及超高频标签组成,可通过改变天线射频功率实现读写距离远近的调节,主要用来实现车辆身份识别,并通过TCP/IP协议将识别信息传输给智能网关。
4) 图像采集设备:主要是模拟摄像头。它安装在停车场的出入口处,对车辆进行抓拍备案,用于后期的车Pai识别或车流量统计。
5) 智能小车:由核心控制板、ZigBee通信模块、传感器采集板、伺服电机、供电板、轮式底盘组成,实现自动循迹、避障、红灯择路行驶、前进、后退、左右转弯、到站停车、以及与智能网关的通信等功能。
6) 智能网关:安装在本地,主要由嵌入式主板组成,封装在模具内,美观大方。嵌入式主板集成ZigBee无线通信模块,可设计为ZigBee协调器或路由器,分别用于建立ZigBee网络或维护ZigBee网络。主板也集成了WiFi模块,用于连接无线路由器,降低以太网布线的复杂度。主板留有GPRS、3G模块的接口,可实现智能网关接入移动互联网功能。
7) 智能终端:Android平板电脑,运行智能停车场管理软件,实现车位预约与导引。
8) 供电设备:配有完善的供电设备,包括空气开关、急停开关、电源指示灯等,安装在底座钢架上,为系统输入安全稳定的交流220V总电源。
9) 钢架模型:支撑智能车场的整个设施,内部铺设供电线路。除了提供标准智能停车场模型外,还可根据学校的要求设计停车场的外观,线路,以及设备部署方式等。
4.软件资源
系统软件默认采用C/S结构,主要包括智能小车软件、无线网络传感器数据透明传输软件、基于QT的智能停车场管理软件、基于Android的智能停车场管理软件等。
1) 智能小车软件:
主要包含自动循迹和遥控两种实现方式。它们都是驱动直流伺服电机带动万向轮转动,实现小车的行驶。区别在于前者主要利用微控制器的接口技术,驱动红外反射传感器实现的线路识别;后者是通过接收遥控器的行驶指令实现的线路识别。
2) 无线网络传感器数据透明传输软件:
主要实现ZigBee网络的建立、节点的自动入网、节点休眠与唤醒、节点之间数据的透明传输、传感器节点的采样与传输、以及执行节点驱动设备的功能。
3) 基于QT的智能停车场管理软件:
智能网关采用嵌入式Linux操作系统,上电后即运行基于QT的智能停车场管理软件。软件包括系统设置、车场管理等界面,集成了嵌入式数据库,用于保存车辆身份信息以及车位状态。用户可以在本地网关上直接浏览出入库车辆的图片,身份信息、停车费用信息、车位占用状况等,也可以手动控制出入口处的闸机。
4) 智能终端停车场管理软件:
智能终端运行基于Android的智能停车场管理软件,主要实现停车场车位的预约和车位的地图导引等功能。
.教学资源
智能停车场管理实训系统覆盖了微控制器接口技术、ZigBee无线传感器网络、Linux智能网关、以及Android监控终端四部分,提供了约二十个课时的实验,从微控制器驱动传感器信号采集、无线传输,到网关汇聚分析处理,再到Android监控终端的应用,一条线贯穿,让学生在实验中逐步领悟物联网的体系结构,关键技术以及实现方式,培养学生动手解决问题的能力,激发学生的创造力。
另外,为方便用户教学和学习,系统提供了一本使用手册和一本实验指导书。使用手册主要介绍如何安全正确地操作这套系统,使其正常运转,实现智能停车场的各项功能。实验指导书详细地介绍了系统的网络结构,网络参数,实验目的,实验原理,以及实验步骤等。