遙控小車(chē)：智能停車(chē)場(chǎng)演示用車(chē)，可以遙控。

l 停車(chē)卡：可以雙向無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)能?chē)卡。

l 智能語(yǔ)音停車(chē)卡：可以播放語(yǔ)音信息的停車(chē)卡，用于接收并播放車(chē)位引導(dǎo)信息。

l 讀卡器基站：用于在停車(chē)場(chǎng)進(jìn)出口收費(fèi)島對(duì)停車(chē)卡進(jìn)行讀寫(xiě)操作。

l 無(wú)線基站：負(fù)責(zé)組建無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，對(duì)無(wú)線車(chē)位探測(cè)器等設(shè)備進(jìn)行管理和狀態(tài)監(jiān)控。

l 無(wú)線定位基站：放置在停車(chē)場(chǎng)內(nèi)的路口處，監(jiān)測(cè)到經(jīng)過(guò)的用戶卡信息，結(jié)合車(chē)位情況顯示行進(jìn)路線或者將引導(dǎo)信息下發(fā)到智能語(yǔ)音停車(chē)卡上。

l 網(wǎng)關(guān)：異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間數(shù)據(jù)交互的設(shè)備，連接無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，并與后臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行有線通信。

l 無(wú)線地磁車(chē)位探測(cè)器：根據(jù)車(chē)位附近的磁場(chǎng)變化程度探測(cè)車(chē)位有無(wú)車(chē)輛。

l 無(wú)線超聲波車(chē)位探測(cè)器：利用超聲波反射原理探測(cè)車(chē)位有無(wú)車(chē)輛。

l 無(wú)線高清攝像頭：監(jiān)控?cái)z像頭，通過(guò)WIFI與后臺(tái)控制計(jì)算機(jī)通信。

l 無(wú)線LED引導(dǎo)屏：在停車(chē)場(chǎng)路口顯示本區(qū)域車(chē)位信息。

l 無(wú)線三色燈：顯示車(chē)位占用（紅）/空閑（綠）/保留（黃）狀態(tài)。

l 無(wú)線自動(dòng)道閘：停車(chē)場(chǎng)入口閘門(mén)。

l 后臺(tái)控制計(jì)算機(jī)：負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行管理與信息顯示。

一．智能停車(chē)場(chǎng)沙盤(pán)演示系統(tǒng)簡(jiǎn)介

藝匠科技模型公司推出的物聯(lián)網(wǎng)智能交通教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，以智能車(chē)為控制對(duì)象，集合了無(wú)線通訊技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)，以停車(chē)場(chǎng)為主要應(yīng)用場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)停車(chē)誘導(dǎo)、反向查車(chē)等停車(chē)管理功能。

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了智能車(chē)輛識(shí)別、道閘自動(dòng)升降、車(chē)輛視頻監(jiān)控、停車(chē)引導(dǎo)、自動(dòng)計(jì)費(fèi)、反向?qū)ぼ?chē)等功能，使學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中深入的理解系統(tǒng)原理、構(gòu)建、聯(lián)動(dòng)等多個(gè)細(xì)節(jié)環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，并通過(guò)系統(tǒng)開(kāi)放式的平臺(tái)環(huán)境，自己動(dòng)手實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)、創(chuàng)新及應(yīng)用。

沙盤(pán)實(shí)物如圖1所示。

圖1 智能停車(chē)場(chǎng)沙盤(pán)演示系統(tǒng)示意圖

沙盤(pán)總體尺寸為：2米×1.2米，外觀為上下兩層式結(jié)構(gòu)的停車(chē)場(chǎng)。右側(cè)下層停車(chē)場(chǎng)僅為模型，顯現(xiàn)相應(yīng)概念，并不能實(shí)際操作與動(dòng)態(tài)演示。上層停車(chē)場(chǎng)為功能演示區(qū)，可以實(shí)際操作與動(dòng)態(tài)演示。

   整個(gè)沙盤(pán)的停車(chē)場(chǎng)區(qū)分為：A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)三個(gè)區(qū)域。

A區(qū)—4車(chē)位，其中兩個(gè)車(chē)位設(shè)置無(wú)線超聲波車(chē)位探測(cè)器，另兩個(gè)車(chē)位設(shè)置無(wú)線地磁車(chē)位探測(cè)器。

B區(qū)—2車(chē)位，一側(cè)車(chē)位設(shè)置無(wú)線超聲波車(chē)位探測(cè)器，另一側(cè)車(chē)位設(shè)置無(wú)線地磁車(chē)位探測(cè)器。

C區(qū)—2車(chē)位，為無(wú)線高清攝像頭監(jiān)控的停車(chē)區(qū)域。

二．系統(tǒng)架構(gòu)

圖2  智能停車(chē)場(chǎng)演示系統(tǒng)架構(gòu)圖

l 智能停車(chē)場(chǎng)入口處設(shè)置讀卡器基站、無(wú)線道閘和無(wú)線監(jiān)控?cái)z像頭，入場(chǎng)車(chē)輛取卡后，讀卡器基站識(shí)別停車(chē)卡，自動(dòng)打開(kāi)道閘，攝像頭拍照。

l 無(wú)線超聲波車(chē)位探測(cè)器、無(wú)線地磁車(chē)位探測(cè)器、無(wú)線監(jiān)控?cái)z像頭三種方式監(jiān)測(cè)車(chē)位占用情況，并將車(chē)位占用信息通過(guò)ZigBee或者WIFI傳送到后臺(tái)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

l 無(wú)線監(jiān)控?cái)z像頭不僅可以監(jiān)控車(chē)位占用情況，而且可以將所停車(chē)輛及車(chē)牌圖像信息通過(guò)WIFI傳送到后臺(tái)控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行車(chē)牌識(shí)別。

l 后臺(tái)控制計(jì)算機(jī)通過(guò)ZigBee更新無(wú)線LED引導(dǎo)屏和無(wú)線三色引導(dǎo)燈狀態(tài)，提供向入場(chǎng)車(chē)輛提供車(chē)位引導(dǎo)信息。

l 反向?qū)ぼ?chē)終端提供尋車(chē)服務(wù)，輸入車(chē)牌號(hào)，可以查詢車(chē)輛停放位置和取車(chē)地圖。

l ZigBee定位基站可以對(duì)行進(jìn)中的車(chē)輛及停放在車(chē)位上的車(chē)輛進(jìn)行定位。

l ZigBee無(wú)線基站組建無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，對(duì)無(wú)線信號(hào)進(jìn)行中繼和路由。

l WIFI路由器負(fù)責(zé)WIFI信號(hào)的中繼和路由。

l 網(wǎng)關(guān)連接無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，并與后臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行有線通信。

l 后臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的信息顯示、運(yùn)行管理、反向?qū)ぼ?chē)及計(jì)費(fèi)。

三．系統(tǒng)功能

1．自動(dòng)車(chē)輛識(shí)別

可實(shí)現(xiàn)當(dāng)車(chē)輛進(jìn)入有效范圍內(nèi)自動(dòng)識(shí)別、非法車(chē)輛進(jìn)入告警等功能。

2．自動(dòng)開(kāi)關(guān)閘機(jī)

可實(shí)現(xiàn)有效車(chē)輛識(shí)別后系統(tǒng)控制自動(dòng)升降道閘放車(chē)輛進(jìn)入或離開(kāi)，同時(shí)識(shí)別無(wú)效時(shí)可人工操作。

3．視頻監(jiān)控

實(shí)現(xiàn)對(duì)收費(fèi)崗?fù)さ谋镜睾途W(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控，可實(shí)現(xiàn)抓拍、存儲(chǔ)功能，以及車(chē)牌識(shí)別功能。

4．分級(jí)引導(dǎo)

實(shí)現(xiàn)入口LED引導(dǎo)屏和分區(qū)LED引導(dǎo)屏、車(chē)位引導(dǎo)三色LED燈等多級(jí)引導(dǎo)功能。

5．自動(dòng)計(jì)費(fèi)

可實(shí)現(xiàn)有效車(chē)輛進(jìn)入時(shí)自動(dòng)計(jì)費(fèi)的功能，減少人工成本。

6．反向?qū)ぼ?chē)系統(tǒng)

可實(shí)現(xiàn)車(chē)輛停放后，在反向?qū)ぼ?chē)終端查詢車(chē)輛擺放具體方位功能，以便快速查找存車(chē)位置，節(jié)省找車(chē)時(shí)間。 

7）車(chē)位狀態(tài)顯示及置位

通過(guò)車(chē)位上方的紅/綠/黃三色指示燈顯示車(chē)位有無(wú)車(chē)輛停放，或者是否為預(yù)留車(chē)位，同時(shí)可以通過(guò)后臺(tái)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)置車(chē)位三色指示燈狀態(tài)。

8）用戶擴(kuò)展

開(kāi)放的軟硬件接口，方便用戶實(shí)現(xiàn)硬件模塊擴(kuò)展和軟件系統(tǒng)升級(jí)。

五．軟件參數(shù)

1．軟件框圖

智能停車(chē)場(chǎng)演示系統(tǒng)管理軟件按功能分成：車(chē)位狀態(tài)查詢子系統(tǒng)、車(chē)位引導(dǎo)管理子系統(tǒng)、攝像頭監(jiān)控子系統(tǒng)、出入口計(jì)費(fèi)子系統(tǒng)、反向?qū)ぼ?chē)管理子系統(tǒng)五個(gè)部分。

圖3 智能停車(chē)場(chǎng)演示系統(tǒng)管理軟件框圖

2．軟件界面

智能停車(chē)場(chǎng)演示系統(tǒng)計(jì)算機(jī)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(chē)位狀態(tài)查詢子系統(tǒng)功能

l 監(jiān)測(cè)車(chē)位狀態(tài)。

l 監(jiān)測(cè)地磁傳感器和超聲波傳感器的工作狀態(tài)。

l 可對(duì)地磁傳感器和超聲波傳感器進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)置。

l 車(chē)位狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)更新后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)車(chē)位信息。

l 綁定停車(chē)卡號(hào)，車(chē)位號(hào)和車(chē)牌號(hào)。

(2) 出入口計(jì)費(fèi)子系統(tǒng)功能

l 對(duì)已注冊(cè)車(chē)輛進(jìn)入停車(chē)場(chǎng)自動(dòng)記錄卡號(hào)和進(jìn)入時(shí)間。

l 未注冊(cè)車(chē)輛進(jìn)入停車(chē)場(chǎng)采集車(chē)牌號(hào)、派發(fā)停車(chē)卡，分配車(chē)位號(hào)。

l 對(duì)道閘的控制即可自動(dòng)也可手動(dòng)。

l 車(chē)輛進(jìn)出停車(chē)場(chǎng)紀(jì)錄出入時(shí)間，計(jì)算停車(chē)費(fèi)用。

l 車(chē)輛離開(kāi)停車(chē)場(chǎng)時(shí)更新后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)車(chē)位信息。

(3) 車(chē)位引導(dǎo)管理子系統(tǒng)功能

l 實(shí)時(shí)更新無(wú)線LED引導(dǎo)屏信息。

l 實(shí)時(shí)更新無(wú)線三色燈的狀態(tài)。

l 根據(jù)停車(chē)卡中的車(chē)牌號(hào)和車(chē)位號(hào)等信息規(guī)劃行車(chē)路徑。

l 可通過(guò)無(wú)線定位基站播報(bào)語(yǔ)音引導(dǎo)信息；

l 可將引導(dǎo)信息下發(fā)到智能語(yǔ)音停車(chē)卡。

(4) 攝像頭監(jiān)控子系統(tǒng)功能

l 入口攝像頭對(duì)進(jìn)場(chǎng)車(chē)輛拍照。

l 可對(duì)牌照信息進(jìn)行識(shí)別。

l 車(chē)位監(jiān)控?cái)z像頭對(duì)停放車(chē)輛視頻監(jiān)控。

l 車(chē)位監(jiān)控?cái)z像頭采集停放圖像并進(jìn)行牌照號(hào)識(shí)別。                                                                              

(5) 反向?qū)ぼ?chē)管理子系統(tǒng)功能

l 用戶可以通過(guò)輸入車(chē)牌號(hào)或者刷卡查詢車(chē)輛停放位置與照片。

l 反向查詢終端通過(guò)無(wú)線方式與信息處理中心交互數(shù)據(jù)。

六、部分實(shí)驗(yàn)?zāi)夸?/span>

實(shí)驗(yàn)部分

第一章. 實(shí)驗(yàn)環(huán)境與軟件工具

1.1開(kāi)發(fā)平臺(tái)簡(jiǎn)介

1.2 Windows系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境

1.3 Linux系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境

第二章. CC2530無(wú)線通訊模塊部分

實(shí)驗(yàn)一. LED燈的控制實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)二. 定時(shí)器實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)三. A/D轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)四. ZigBee開(kāi)發(fā)入門(mén)

實(shí)驗(yàn)五. ZigBee組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)六. PC機(jī)串口控制ZigBee實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)七. 基于ZigBee的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)八. 基于ZigBee的無(wú)線透?jìng)鲗?shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)九. 基于WiFi的配置組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)十. 基于WiFi的傳感網(wǎng)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)十一. RFID自動(dòng)讀卡實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)十二. 基于RFID的電子錢(qián)包應(yīng)用實(shí)驗(yàn)

第三章. 基礎(chǔ)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)一. 實(shí)驗(yàn)環(huán)境使用入門(mén)

實(shí)驗(yàn)二. 多線程程序設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)三. 串口程序設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)四. SOCKET 網(wǎng)絡(luò)編程

實(shí)驗(yàn)五. 嵌入式SQLite應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)六. 嵌入式WebServer移植

實(shí)驗(yàn)七. 本地視頻采集實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)八. 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控實(shí)驗(yàn)

第四章. 基于Qt的GUI實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)一. 搭建本機(jī)Qt開(kāi)發(fā)環(huán)境

實(shí)驗(yàn)二. 基于QtDesigner的程序設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)三. 搭建Qt/Embedded ARM環(huán)境

第五章. 底層系統(tǒng)構(gòu)建實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)一. Linux內(nèi)核裁剪與編譯

實(shí)驗(yàn)二. 構(gòu)建根文件系統(tǒng)

第六章. 設(shè)備底層驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)一. 內(nèi)核驅(qū)動(dòng)入門(mén)

實(shí)驗(yàn)二. 按鍵中斷驅(qū)動(dòng)及控制

實(shí)驗(yàn)三. PWM蜂鳴器驅(qū)動(dòng)及控制

實(shí)驗(yàn)四. ADC驅(qū)動(dòng)及采樣

實(shí)驗(yàn)五. LCD設(shè)備驅(qū)動(dòng)及控制

實(shí)驗(yàn)六. SD卡接口實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)七. U盤(pán)接口使用

綜合項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)部分

1物聯(lián)網(wǎng)智能停車(chē)場(chǎng)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)之RFID讀卡實(shí)訓(xùn)

2 物聯(lián)網(wǎng)智能停車(chē)場(chǎng)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)之無(wú)線組網(wǎng)實(shí)訓(xùn)

3 物聯(lián)網(wǎng)智能停車(chē)場(chǎng)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)之道閘控制實(shí)訓(xùn)

4 物聯(lián)網(wǎng)智能停車(chē)場(chǎng)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)之?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)處理實(shí)訓(xùn)

5 物聯(lián)網(wǎng)智能停車(chē)場(chǎng)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)之視頻監(jiān)控實(shí)訓(xùn)

6 物聯(lián)網(wǎng)智能停車(chē)場(chǎng)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)之綜合

智能動(dòng)態(tài)停車(chē)場(chǎng)沙盤(pán)模型所含功能：

1、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)：一級(jí)誘導(dǎo)屏、二級(jí)誘導(dǎo)屏、三級(jí)誘導(dǎo)屏、四級(jí)誘導(dǎo)屏、場(chǎng)內(nèi)級(jí)誘導(dǎo)屏；2、智能小車(chē)：自動(dòng)尋跡、自動(dòng)識(shí)別車(chē)位停車(chē)、前照明燈、剎車(chē)燈、續(xù)航（3 小時(shí)）、無(wú)線 wifi 控制。3、自動(dòng)道閘機(jī)：識(shí)別來(lái)車(chē)自動(dòng)臺(tái)桿落桿。4、視頻監(jiān)控、拍照：通過(guò)電腦終端（觸摸一體機(jī)）可查看停車(chē)場(chǎng)視頻、拍照信息。5、自動(dòng)計(jì)時(shí)收費(fèi)：小車(chē)行駛至停車(chē)位、停留數(shù)秒后系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)時(shí)、當(dāng)小車(chē)駛離停車(chē)場(chǎng)時(shí)，數(shù)碼屏幕顯示停車(chē)時(shí)間、費(fèi)用、并且通過(guò)etc 形式自動(dòng)扣費(fèi)。6、語(yǔ)音播報(bào)：當(dāng)小車(chē)進(jìn)入停車(chē)場(chǎng)、或者離開(kāi)停車(chē)場(chǎng)都會(huì)有語(yǔ)音播報(bào)聲“歡迎光臨 xx 停車(chē)場(chǎng)，收費(fèi) xx 元，再見(jiàn)”等提示語(yǔ)音。7、車(chē)位狀態(tài)指示燈：車(chē)位上方安裝車(chē)位狀態(tài)指示燈，空位為綠色，占用車(chē)位為紅色，根據(jù)小車(chē)停車(chē)狀態(tài)自動(dòng)改變。

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