一种基于wsn的停车场车位寻找系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种基于WSN的停车场车位寻找系统，包括：停车场终端和车辆终端，其中：所述停车场终端包括：簇头传感器，其安装在停车场入口处附近；车位传感器，其安装在每个车位上；所述车辆终端包括：主控制模块；显示模块，其连接所述主控制模块；sink传感器节点，其连接所述主控制模块。本发明提供的基于WSN的停车场车位寻找系统，能让车主方便的获取周边停车场的剩余车位信息，从而选择去往合适的停车场，而在进入停车场后，车主也能依靠我们的系统，快速的寻找到剩余车位的具体位置。
【专利说明】—种基于WSN的停车场车位寻找系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线传感网(WSN)【技术领域】，更具体的说是一种基于WSN的停车场车位寻找系统。
【背景技术】
[0002]随着社会经济的快速增长和人们生活水平的提升，汽车，尤其是私家车的拥有量持续暴增，城市交通管理的压力逐年增大，“停车难”问题也成为影响城市交通的重大问题。许多车主经常面临这样的问题:无法事先获取周边停车场的剩余车位信息，只能按照远近一个个的去碰运气；进入停车场后，由于对停车场不熟悉，剩余车位又不多，要花大量的时间去寻找停车位，尤其在大型停车场中，这个问题更加突出。
[0003]因此，针对传统的停车场管理系统，有必要提出一种高效的智能停车场车位寻找系统，以解决现有停车场管理系统中存在的停车难的问题。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种基于WSN的停车场车位寻找系统，能让车主方便的获取周边停车场的剩余车位信息，从而选择去往合适的停车场，而在进入停车场后，车主也能依靠我们的系统，快速的寻找到剩余车位的具体位置。
[0005]为了解决上述问题，本发明一种基于WSN的停车场车位寻找系统包括:停车场终端和车辆终端，其中:所述停车场终端包括:簇头传感器，其安装在停车场入口处附近；车位传感器，其安装在每个车位上；所述车辆终端包括:主控制模块；显示模块，其连接所述主控制模块；sink传感器节点，其连接所述主控制模块。
[0006]进一步地，所述车位传感器是压力传感器或者红外线传感器。
[0007]进一步地，所述停车场终端中，一个停车场划分为一个簇，安装在每个车位上的传感器为成员节点，安装在停车场入口处的传感器为簇头节点，成员节点用于检测该车位上是否停有车辆，并将检测到的信息以多跳的方式传送到簇头。
[0008]进一步地，所述停车场终端中，安装在停车场入口处附近的簇头负责接收每个车位上的传感器发来的数据，并与附近其它停车场的簇头交换数据，每个簇头都能存有附近所有停车场的剩余车位信息。当车辆终端的sink节点发来查询信息时，簇头将其保存的数据发送至车辆终端的sink节点。
[0009]进一步地，所述车辆终端的sink节点与主控制模块相连，负责向簇头发送查询信息，接收来自簇头的反馈数据，并将其发送至主控制模块。
[0010]进一步地,所述主控制模块与sink节点和显示模块相连,用以接收sink节点发送来的数据，并通过显示模块显示。
[0011]进一步地，所述的显示模块与主控制模块相连，可以显示周边停车场剩余车位信息以及当前停车场的剩余车位的具体位置。
[0012]本发明提供的基于WSN的停车场车位寻找系统，能让车主方便的获取周边停车场的剩余车位信息，从而选择去往合适的停车场，而在进入停车场后，车主也能依靠我们的系统，快速的寻找到剩余车位的具体位置。
[0013]本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1示出了根据现有技术的一种停车场车位寻找系统结构框图。
【具体实施方式】
[0015]下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0016]本【技术领域】技术人员可以理解的是，本发明中涉及到的相关模块及其实现的功能是在改进后的硬件及其构成的装置、器件或系统上装载现有技术中常规的计算机软件程序或有关协议就可实现，并非是对现有技术中的计算机软件程序或有关协议进行改进。例如，改进后的计算机硬件系统依然可以通过装载现有的软件操作系统来实现该硬件系统的相关功能。例如，改进后的64位处理器的计算机硬件系统可以装载在32位处理器时代设计的windows XP软件操作系统来实现该64位处理器的相关功能。因此，可以理解的是，本发明的创新之处在于对现有技术中硬件模块的改进及其连接组合关系，而非仅仅是对硬件模块中为实现有关功能而搭载的软件或协议的改进。
[0017]本【技术领域】技术人员可以理解的是，本发明中提到的相关模块是用于执行本申请中所述操作、方法、流程中的步骤、措施、方案中的一项或多项的硬件设备。所述硬件设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以采用通用计算机中的已知设备或已知的其他硬件设备。所述通用计算机有存储在其内的程序选择性地激活或重构。
[0018]本【技术领域】技术人员可以理解的是，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
[0019]本【技术领域】技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0020]WSN网络具有如下技术特征:
1、大规模:为了获取精确信息，在监测区域通常部署大量传感器节点，可能达到成千上万，甚至更多。传感器网络的大规模性包括两方面的含义:一方面是传感器节点分布在很大的地理区域内，如在原始大森林采用传感器网络进行森林防火和环境监测，需要部署大量的传感器节点；另一方面，传感器节点部署很密集，在面积较小的空间内，密集部署了大量的传感器节点。传感器网络的大规模性具有如下优点:通过不同空间视角获得的信息具有更大的信噪比；通过分布式处理大量的采集信息能够提高监测的精确度，降低对单个节点传感器的精度要求；大量冗余节点的存在，使得系统具有很强的容错性能；大量节点能够增大覆盖的监测区域，减少洞穴或者盲区。
[0021]2、自组织:在传感器网络应用中，通常情况下传感器节点被放置在没有基础结构的地方，传感器节点的位置不能预先精确设定，节点之间的相互邻居关系预先也不知道，如通过飞机播撒大量传感器节点到面积广阔的原始森林中，或随意放置到人不可到达或危险的区域。这样就要求传感器节点具有自组织的能力，能够自动进行配置和管理，通过拓扑控制机制和网络协议自动形成转发监测数据的多跳无线网络系统。在传感器网络使用过程中，部分传感器节点由于能量耗尽或环境因素造成失效，也有一些节点为了弥补失效节点、增加监测精度而补充到网络中，这样在传感器网络中的节点个数就动态地增加或减少，从而使网络的拓扑结构随之动态地变化。传感器网络的自组织性要能够适应这种网络拓扑结构的动态变化。
[0022]3、动态性:传感器网络的拓扑结构可能因为下列因素而改变:①环境因素或电能耗尽造成的传感器节点故障或失效环境条件变化可能造成无线通信链路带宽变化，甚至时断时通传感器网络的传感器、感知对象和观察者这三要素都可能具有移动性新节点的加入。这就要求传感器网络系统要能够适应这种变化，具有动态的系统可重构性。
[0023]4、可靠性:WSN特别适合部署在恶劣环境或人类不宜到达的区域，节点可能工作在露天环境中，遭受日晒、风吹、雨淋，甚至遭到人或动物的破坏。传感器节点往往采用随机部署，如通过飞机撒播或发射炮弹到指定区域进行部署。这些都要求传感器节点非常坚固，不易损坏，适应各种恶劣环境条件。由于监测区域环境的限制以及传感器节点数目巨大，不可能人工“照顾”每个传感器节点，网络的维护十分困难甚至不可维护。传感器网络的通信保密性和安全性也十分重要，要防止监测数据被盗取和获取伪造的监测信息。因此，传感器网络的软硬件必须具有鲁棒性和容错性。
[0024]5、以数据为中心:互联网是先有计算机终端系统，然后再互联成为网络，终端系统可以脱离网络独立存在。在互联网中，网络设备用网络中惟一的IP地址标识，资源定位和信息传输依赖于终端、路由器、服务器等网络设备的IP地址。如果想访问互联网中的资源，首先要知道存放资源的服务器IP地址。可以说现有的互联网是一个以地址为中心的网络。传感器网络是任务型的网络，脱离传感器网络谈论传感器节点没有任何意义。传感器网络中的节点采用节点编号标识，节点编号是否需要全网惟一取决于网络通信协议的设计。由于传感器节点随机部署，构成的传感器网络与节点编号之间的关系是完全动态的，表现为节点编号与节点位置没有必然联系。用户使用传感器网络查询事件时，直接将所关心的事件通告给网络，而不是通告给某个确定编号的节点。网络在获得指定事件的信息后汇报给用户。这种以数据本身作为查询或传输线索的思想更接近于自然语言交流的习惯。所以通常说传感器网络是一个以数据为中心的网络。例如，在应用于目标跟踪的传感器网络中，跟踪目标可能出现在任何地方，对目标感兴趣的用户只关心目标出现的位置和时间，并不关心哪个节点监测到目标。事实上，在目标移动的过程中，必然是由不同的节点提供目标的位置消息。[0025]6、集成化:传感器节点的功耗低，体积小，价格便宜，实现了集成化。其中，微机电系统技术的快速发展为无线传感器网络接点实现上述功能提供了相应的技术条件，在未来，类似“灰尘”的传感器节点也将会被研发出来。
[0026]7、具有密集的节点布置:在安置传感器节点的监测区域内，布置有数量庞大的传感器节点。通过这种布置方式可以对空间抽样信息或者多维信息进行捕获，通过相应的分布式处理，即可实现高精度的目标检测和识别。另外，也可以降低单个传感器的精度要求。密集布设节点之后，将会存在大多的冗余节点，这一特性能够提高系统的容错性能，对单个传感器的要求得到了大大降低。最后，适当将其中的某些节点进行休眠调整，还可以延长网络的使用寿命。
[0027]8、协作方式执行任务:这种方式通常包括协作式采集、处理、存储以及传输信息。通过协作的方式，传感器的节点可以共同实现对对象的感知，得到完整的信息。这种方式可以有效克服处理和存储能力不足的缺点，共同完成复杂任务的执行。在协作方式下，传感器之间的节点实现远距离通信，可以通过多跳中继转发，也可以通过多节点协作发射的方式进行.9、自组织方式:之所以采用这种工作方式，是由无线传感器自身的特点决定的。由于事先无法确定无线传感器节点的位置，也不能明确它与周围节点的位置关系，同时，有的节点在工作中有可能会因为能量不足而失去效用，则另外的节点将会补充进来弥补这些失效的节点，还有一些节点被调整为休眠状态，这些因素共同决定了网络拓扑的动态性。这种自组织工作方式主要包括:自组织通信，自调度网络功能以及自管理网络等。
[0028]图1示出了根据本发明一实施方式的基于WSN的停车场车位寻找系统的模块示意图。如图1所示，本发明提供了一种基于WSN的停车场车位寻找系统，该系统可以让车主方便的获取周边停车场的剩余车位信息，从而选择去往合适的停车场，而在进入停车场后，车主也能依靠我们的系统，快速的寻找到空余的车位。该系统是基于WSN技术的，分为停车场终端和车辆终端，停车场终端包括安装在停车场入口处附近的簇头传感器，和在每个车位上安装的传感器。车辆终端包括一个主控制模块、一个显示模块和一个sink传感器节点。采用WSN分簇技术，将每个停车场划分为一个簇，安装在每个车位上的传感器节点是成员节点，安装在停车场入口处的传感器节点是簇头。成员节点可以是压力传感器或者是红外线传感器等，用以检测对应的车位是否停有车辆，并将采集到的结果通过多跳的方式发送给该停车场的簇头。簇头接收本簇内所有成员节点发送来的数据后，进行数据融合，然后同周边其它停车场的簇头交换数据，从而，每个簇头都可以保存周边所有停车场的剩余车位信息。车辆终端包括一个主控制模块、一个显示模块和一个sink节点。每当车主驾车临近一个停车场时，sink节点向该停车场的簇头发送一个到达消息,收到该到达消息的簇头向sink节点返回自身存储的数据，即周边所有停车场的剩余车位信息。sink节点接收到数据后，将数据传输至主控制模块，主控制模块再通过显示模块显示，显示的内容为附近所有停车场的剩余车位信息以及当前停车场的剩余车位的具体位置。车主通过显示模块显示的信息，判断当前停车场是否有剩余车位，若有，则进入该停车场，否则，选择前往另一处合适的停车场。进入停车场后，车主也可以通过显示模块显示的当前停车场剩余车位的具体位置，很方便的寻找到合适的停车位。
[0029]本发明的基于WSN的停车场车位寻找系统，可广泛应用于各大、小型停车场，使得车主可以方便的获取周边停车场的剩余车位信息,从而选择去往合适的停车场,并且车主在进入停车场之后，也可以通过我们的系统，方便的获取当前停车场剩余车位的具体位置，从而省去了寻找车位的时间。同时，我们的系统安装方便、成本低廉、准确度高，具有十分广阔的应用市场。
[0030]以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种基于WSN的停车场车位寻找系统，其特征在于，包括: 停车场终端和车辆终端，其中: 所述停车场终端包括: 簇头传感器，其安装在停车场入口处附近； 车位传感器，其安装在每个车位上； 所述车辆终端包括: 主控制模块； 显示模块，其连接所述主控制模块； sink传感器节点，其连接所述主控制模块。
2.如权利要求1所述的基于WSN的停车场车位寻找系统，其特征在于，所述车位传感器是压力传感器或者红外线传感器。
3.如权利要求1所述的基于WSN的停车场车位寻找系统，其特征在于，所述停车场终端中，一个停车场划分为一个簇，安装在每个车位上的传感器为成员节点，安装在停车场入口处的传感器为簇头节点，成员节点用于检测该车位上是否停有车辆，并将检测到的信息以多跳的方式传送到簇头。
4.如权利要求1所述的基于WSN的停车场车位寻找系统，其特征在于，所述停车场终端中，安装在停车场入口处附近的簇头负责接收每个车位上的传感器发来的数据，并与附近其它停车场的簇头交换数据，每个簇头都能存有附近所有停车场的剩余车位信息，当车辆终端的sink节点发来查询信息时，簇头将其保存的数据发送至车辆终端的sink节点。
5.如权利要求1所述的基于WSN的停车场车位寻找系统，其特征在于，所述车辆终端的sink节点与主控制模块相连，负责向簇头发送查询信息，接收来自簇头的反馈数据，并将其发送至主控制模块。
6.如权利要求1所述的基于WSN的停车场车位寻找系统，其特征在于，所述主控制模块与sink节点和显示模块相连，用以接收sink节点发送来的数据，并通过显示模块显示。
7.如权利要求1所述的基于WSN的停车场车位寻找系统，其特征在于，所述的显示模块与主控制模块相连，可以显示周边停车场剩余车位信息以及当前停车场的剩余车位的具体位置。
【文档编号】G08G1/14GK103971537SQ201410168220
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月25日 优先权日:2014年4月25日
【发明者】王进, 左立武, 张仲奇, 沈剑 申请人:南京信息工程大学