一种基于ZigBee-蓝牙技术的地下停车场管理系统的制作方法

一种基于zigbee-蓝牙技术的地下停车场管理系统
技术领域
1.本发明涉及智慧停车技术领域，具体是一种基于zigbee-蓝牙技术的地下停车场管理系统。


背景技术：

2.随着国民经济持续发展，我国私家车保有量也不断增加，在商场、居民区等汽车密集场所，地下停车场的规模与数量都在不断扩增。但是，由于地下停车场信号弱甚至无信号等因素的影响，现有地下停车场常见模式仅在出入口设置管理系统，统计车辆数目与停车时长。这就导致许多不熟悉地下停车场环境的车主无法及时获取有效的车位信息，进入地下停车场后找不到空车位，或者停车之后找不到自己的车，费时费力；同时，这也使得部分车位闲置，无法发挥有效价值，为地下停车场的管理与盈利带来困难。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种基于zigbee-蓝牙技术的地下停车场管理系统，使车主在进入地下停车场前就能了解车位占用情况，提前预约空车位，省时省力；在车主停车后，也能根据蓝牙导航准确地找到自己的车辆，有效避免找车难问题；本发明智能化程度高，设计合理可行，可有效改善目前地下停车场的管理模式，并且极大提高用户的使用体验感。
4.为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种基于zigbee-蓝牙技术的地下停车场管理系统，包括车位锁、地磁车位传感器、停车场数据存储平台以及微信云服务平台；所述车位锁与地磁车位传感器通过zigbee终端节点处理器提供的接口连接，共同组合成为zigbeee终端节点并接入zigbee自组网络；其中地磁车位传感器用于检测车位是否停有车辆，得到地下停车场的车位信息；所述zigbee自组网络以网状拓扑的形式将地下停车场车位信息上传至停车场数据存储平台，再共享至微信云服务平台；用户通过微信小程序获取微信云服务平台上的车位信息，并可在微信小程序内部选择合适车位，进行预约，实现线上车位预约功能；用户进入地下停车场无信号环境寻找车位或者寻找自己停泊的车辆时，通过微信小程序打开蓝牙，当蓝牙进入蓝牙异构网关范围时，自动与蓝牙异构网关配对，接入zigbee自组网络；利用rssi定位算法实现停车导航以及反向寻车功能。
5.进一步地，其中zigbeee终端节点接入zigbee自组网络的具体过程如下：zigbeee终端节点通电后，首先对周围环境进行信道能量扫描，侦听是否有网络；当发现zigbeee协调器的信号时，接收信号并保存zigbeee协调器的mac地址；根据mac地址向zigbeee协调器发送加入zigbee自组网络的请求，然后由zigbeee终端节点接收zigbeee协调器的应答信号，所述应答信号携带有分配的网络短地址；
所述zigbeee终端节点接收到分配的网络短地址后，对该网络短地址进行配置，通过该网络短地址和zigbeee协调器进行通信，即成功加入zigbee自组网络。
6.进一步地，所述zigbee自组网络以网状拓扑的形式将地下停车场车位信息传递到最近的zigbeee路由器；再由zigbeee协调器将zigbeee路由器处理过的数据汇总到停车场数据存储平台。
7.进一步地，当用户做出预约指令后，将该预约指令逆传递至对应车位的zigbeee终端节点，由cc2530芯片控制车位锁的开闭动作，实现线上车位预约功能。
8.进一步地，利用rssi定位算法实现停车导航以及反向寻车功能的具体过程如下：用户手机蓝牙会作为待测节点不断地向周围发射位置请求，即不断向外发送无线rf信号，该信号会同时被周围的多个参考节点接收；响应于接收到无线rf信号，由参考节点判断无线rf信号衰减的程度，即得到rssi值；接收到3个以上参考节点关于该待测节点在相同时刻的数据后，利用rssi定位算法得到该用户的坐标，进而通过蓝牙导航，帮助用户找到对应的车位。
9.进一步地，zigbee终端节点处理器选用cc2530芯片；所述zigbeee终端节点还包括可充电锂电池、二极管以及led指示灯；所述可充电锂电池作为zigbee终端节点处理器的电源，所述二极管与zigbee终端节点处理器串联，用于防止电流反向；当zigbeee终端节点正常工作时，所述led指示灯以每秒一次的频率进行闪烁，若 led 指示灯常亮不灭，则说明电池电压不足，此时需要更换电池。
10.进一步地，所述蓝牙异构网关包含zigbee模块和蓝牙模块两部分，其中zigbee模块选用cc2530芯片，蓝牙模块选用cc2540芯片；其中zigbee模块和蓝牙模块之间采用 rs232串口通信，zigbee模块负责与zigbee终端节点通信，蓝牙模块负责与手机蓝牙通信。
11.进一步地，设置zigbee终端节点车位信息采集频率为1次/30秒。
12.进一步地，该管理系统的工作方法包括如下步骤：步骤一：车位锁与地磁车位传感器通过zigbee终端节点处理器提供的接口连接，共同组合成为zigbeee终端节点；步骤二：zigbeee终端节点通电后，用于检测车位是否停有车辆，得到地下停车场的车位信息并接入zigbee自组网络；步骤三：zigbee自组网络以网状拓扑的形式将地下停车场车位信息传递到停车场数据存储平台，再共享至微信云服务平台；用户通过微信小程序获取微信云服务平台上的车位信息，并可在微信小程序内部选择合适车位，进行预约，实现线上车位预约功能；步骤四：用户进入地下停车场寻找车位或停泊车辆时，通过微信小程序打开蓝牙，当蓝牙进入蓝牙异构网关范围时，自动与蓝牙异构网关配对并接入zigbee自组网络，利用rssi定位算法实现停车导航以及反向寻车功能；步骤五：用户取车离开时，zigbeee终端节点用于采集车位停泊信息，然后按分钟计费，并提醒用户及时利用微信平台支付或开启自动扣费功能。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中车位锁与地磁车位传感器通过zigbee终端节点处理器提供的接口连接，共同组合成为zigbeee终端节点以网状拓扑的形式将地下停车场车位信息传递到停车场数据存储平台，再共享至微信云服务平台；用户可在微信小程序内部选择合适车位，进行预
约，实现线上车位预约功能；当用户进入地下停车场时，手机蓝牙会作为待测节点不断地向周围发射位置请求，接收到3个以上参考节点关于该待测节点在相同时刻的数据后，利用rssi定位算法得到该用户的坐标，进而通过蓝牙导航，帮助用户找到对应的车位，智能化程度高，合理高效；对管理方而言，可大大提高地下停车场的车位利用率，改善停车场的管理模式；对消费者而言，省时省力，方便快捷，可提前预约，有效解决了车主进入不熟悉的地下停车场时的停车难问题以及取车离开时的找车难问题。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本发明的系统框图。
16.图2为本发明中zigbeee终端节点的结构图。
17.图3为本发明中蓝牙异构网关的结构图。
具体实施方式
18.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
19.如图1至图3所示，一种基于zigbee-蓝牙技术的地下停车场管理系统，包括车位锁、地磁车位传感器、zigbee终端节点处理器、zigbeee路由器、zigbeee协调器、蓝牙异构网关、停车场数据存储平台以及微信云服务平台；其中所述地磁车位传感器用于检测车位是否停有车辆，得到地下停车场的车位信息并接入zigbee自组网络；所述zigbee自组网络以网状拓扑的形式将地下停车场车位信息传递到最近的zigbeee路由器；再由zigbeee协调器将zigbeee路由器处理过的数据汇总到停车场数据存储平台；所述停车场数据存储平台用于将汇总后的车位信息上传至微信云服务平台；用户通过微信小程序获取微信云服务平台上的车位信息，并可在微信小程序内部选择合适车位，进行预约；当用户做出预约指令后，将该预约指令逆传递至对应车位的zigbeee终端节点，由cc2530芯片控制车位锁的开闭动作，实现线上车位预约功能；用户进入地下停车场无信号环境寻找车位或者寻找自己停泊的车辆时，通过微信小程序打开蓝牙，当蓝牙进入蓝牙异构网关范围时，自动与蓝牙异构网关配对，接入zigbee自组网络，利用rssi定位算法实现停车导航以及反向寻车功能；具体步骤为：用户手机蓝牙会作为待测节点不断地向周围发射位置请求，即不断向外发送无线rf信号，该信号会同时被周围的多个参考节点接收；响应于接收到无线rf信号，由参考节点判断无线rf信号衰减的程度，即得到rssi值，该管理模块接收到3个以上参考节点关于该待测节点在相同时刻的数据后，利用rssi定
位算法得到该用户的坐标，进而通过蓝牙导航，帮助用户找到对应的车位，实现寻车位功能；根据图2所示，车位锁与地磁车位传感器通过zigbee终端节点处理器提供的接口连接，共同组合成为zigbeee终端节点，实现对车位信息的采集以及车位的控制工作；其中zigbee终端节点处理器选用cc2530芯片；其中，车位锁采用d型车位地锁，支持远程遥控；具备防水、防锈、防撞功能；使用免维护蓄电池，耗电量低；地磁车位传感器采用mi传感器“bm1422agmv”；其中zigbeee终端节点还包括可充电锂电池、二极管以及led指示灯；所述可充电锂电池作为zigbee终端节点处理器的电源，所述二极管与zigbee终端节点处理器串联，用于防止电流反向；当zigbeee终端节点正常工作时，所述led指示灯以每秒一次的频率进行闪烁；若 led 指示灯常亮不灭，则说明电池电压不足，此时需要更换电池；通过各组成部分共同作用，使得zigbeee终端节点得以按规定频率采集车位信息并顺利接入zigbee自组网络；例如：设置zigbeee终端节点车位信息采集频率为1次/30秒，对应实际情况下停车场按分钟数收取停车费的数据精度要求；其中zigbeee终端节点接入zigbee自组网络的具体过程如下：zigbeee终端节点通电后，首先对周围环境进行信道能量扫描，侦听是否有网络；当发现zigbeee协调器的信号时，接收信号并保存zigbeee协调器的mac地址；根据mac地址向zigbeee协调器发送加入zigbee自组网络的请求，然后由zigbeee终端节点接收zigbeee协调器的应答信号，所述应答信号携带有分配的网络短地址；所述zigbeee终端节点接收到分配的网络短地址后，对该网络短地址进行配置，通过该网络短地址和zigbeee协调器进行通信，这样该zigbeee终端节点就成功加入了zigbee自组网络；在本实施例中，由zigbee终端节点、zigbee路由器以及zigbee协调器搭建的zigbee自组网络中所有节点都选用全功能设备（ffd）类型的节点，既可以作为中间节点进行数据的转换与传输，也能够用于终端节点通过配置外设进行相关参数的收集；其中zigbee路由器负责信息的采集、转发，并发现邻居，构建路由表拓展网络覆盖范围，同时必须在另一个路由器的射频范围内；zigbee协调器负责整个网络的组建以及组建后管理网络中节点的加入或退出、存储网络信息；所述zigbee协调器与停车场数据存储平台之间通过rs232通信线相连，并由停车场数据存储平台向zigbee协调器供电；如图3所示，所述蓝牙异构网关包含zigbee模块和蓝牙模块两部分，其中zigbee模块选用cc2530芯片，蓝牙模块选用cc2540芯片；所述蓝牙异构网关通过集成低功耗蓝牙协议栈（ble4.0）和高性能8051内核的rf收发器，可以进行精确地接收、检测信号；其中zigbee模块和蓝牙模块之间采用 rs232串口通信，zigbee模块负责与zigbee终端节点通信，蓝牙模块负责与手机蓝牙通信；在本实施例中，当用户取车离开时，所述zigbeee终端节点用于采集车位停泊信息，然后按分钟计费，并提醒用户及时利用微信平台支付或开启自动扣费功能；在本实施例中，一种基于zigbee-蓝牙技术的地下停车场管理系统的工作方法，包
括如下步骤：步骤一：车位锁与地磁车位传感器通过zigbee终端节点处理器提供的接口连接，共同组合成为zigbeee终端节点；步骤二：zigbeee终端节点通电后，用于检测车位是否停有车辆，得到地下停车场的车位信息并接入zigbee自组网络；步骤三：所述zigbee自组网络以网状拓扑的形式将地下停车场车位信息传递到停车场数据存储平台，再共享至微信云服务平台；用户通过微信小程序获取微信云服务平台上的车位信息，并可在微信小程序内部选择合适车位，进行预约，实现线上车位预约功能；步骤四：用户进入地下停车场寻找车位或者寻找自己停泊的车辆时，通过微信小程序打开蓝牙，当蓝牙进入蓝牙异构网关范围时，自动与蓝牙异构网关配对，接入zigbee自组网络，利用rssi定位算法实现停车导航以及反向寻车功能；步骤五：用户取车离开时，所述zigbeee终端节点用于采集车位停泊信息，然后按分钟计费，并提醒用户及时利用微信平台支付或开启自动扣费功能。
20.本发明的工作原理是：一种基于zigbee-蓝牙技术的地下停车场管理系统，在工作时，首先车位锁与地磁车位传感器通过zigbee终端节点处理器提供的接口连接，共同组合成为zigbeee终端节点，使得zigbeee终端节点得以按规定频率采集车位信息并顺利接入zigbee自组网络；所述zigbee自组网络以网状拓扑的形式将地下停车场车位信息传递到停车场数据存储平台，再共享至微信云服务平台；用户通过微信小程序获取微信云服务平台上的车位信息，并可在微信小程序内部选择合适车位，进行预约，实现线上车位预约功能；用户进入地下停车场寻找车位或者寻找自己停泊的车辆时，通过微信小程序打开蓝牙，当蓝牙进入蓝牙异构网关范围时，自动与蓝牙异构网关配对，接入zigbee自组网络，利用rssi定位算法实现停车导航以及反向寻车功能，智能化程度高，合理高效；对管理方而言，可大大提高地下停车场的车位利用率，改善停车场的管理模式；对消费者而言，省时省力，方便快捷，可提前预约，有效解决了车主进入不熟悉的地下停车场时的停车难问题以及取车离开时的找车难问题。
21.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
22.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。