1. 系統(tǒng)概述
1.1. 系統(tǒng)背景
城市經(jīng)濟和汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，城市汽車尤其是私家車的數(shù)量激增，龐大的車流進入城市家庭。但是由于停車場及停車設施建設滯后等原因，停車難，停車管理難的問題也隨之而來，尤其是在一些高檔社區(qū)、企業(yè)、政府機構矛盾更是日益突出，停車管理漏洞百出，車主與物業(yè)等停車管理方案糾紛不斷，同時停車管理員對停車場的車位狀態(tài)也位置。
1.2. 現(xiàn)狀與分析
針對停車難和停車場難管理的現(xiàn)狀，我司建議采用RFID技術結合圖像數(shù)字處理、自動控制實現(xiàn)停車場的智能化管理。RFID智能停車場系統(tǒng)能有效、準確、智能的對進出停車場的系統(tǒng)車輛（裝有電子車牌的車輛）和非系統(tǒng)車輛（未裝有電子車牌的車輛）的數(shù)據(jù)信息識別、采集、記錄并按需上傳，處理，并在必要時可以通過相應的人工干預進行補充，以避免非正常事件（非系統(tǒng)車進出時）的影響，確保系統(tǒng)具有高效的車輛智能放行能力，同時RFID智能化停車場還可對場內(nèi)的停車位現(xiàn)狀進行智能化管理。
2. 系統(tǒng)介紹
2.1. 系統(tǒng)原理
RFID技術由讀寫器、電子標簽和天線三部分組成，其中標簽作為車輛的信息標識物，用于記錄車輛信息。在停車場的出入口安裝RFID讀寫器，讀寫器可遠距離識別車內(nèi)的標簽，并將識別標簽信息發(fā)送給后臺系統(tǒng)，系統(tǒng)將標簽信息進行比較和判斷，根據(jù)判斷結果實行下一步操作，如對通過車輛做出自動登記、是否放行、以及收費等處理。
RFID技術可實現(xiàn)車輛遠距離快速識別和控制，可根據(jù)系統(tǒng)的進出狀況判斷場內(nèi)車位的現(xiàn)狀等。
2.2. 系統(tǒng)組成結構
圖1：系統(tǒng)組成結構圖
系統(tǒng)由臨時發(fā)卡機、遠距離讀卡器、票箱、電子顯示牌、語音系統(tǒng)、對講系統(tǒng)和道閘機等組成。如果需要車輛出入照片抓拍功能，還需要增加抓拍模塊、視頻采集卡和攝像頭。
2.3. 網(wǎng)絡拓撲結構圖
圖2：網(wǎng)絡拓撲圖
智能停車場管理系統(tǒng)可以采用各種網(wǎng)絡拓撲結構，服務器與管理工作站為局域網(wǎng)（LAN）形式聯(lián)接，計算機對讀寫器以RS-485總線型聯(lián)接。
2.4. 系統(tǒng)流程圖
當車輛進入讀卡區(qū)域時通過地感觸發(fā)讀寫器讀卡并判斷車輛信息，識別卡與系統(tǒng)登記卡進行匹配，若有效則開道閘并開啟攝像機拍下車輛信息，在電腦里記錄通過時間和圖像比對，車輛通過，車輛離開工作區(qū)道閘關閉；若卡無效則與管理處聯(lián)系，發(fā)臨時卡或補交費用。
圖3：系統(tǒng)流程圖
3. 系統(tǒng)工作流程
3.1. 電子標簽發(fā)放管理
電子標簽發(fā)放管理包括用戶注冊管理和標簽發(fā)放管理兩個部分內(nèi)容。
3.1.1. 用戶注冊管理
停車場在把電子標簽發(fā)放給使用者之前，需要通過對使用者進行登記注冊，并分配卡號，標簽使用者注冊信息包括：
l 標簽使用者的名稱：單位或個人的名字全稱；
l 發(fā)卡時間：記載該用戶最近一次發(fā)卡的日期和時間；
l 發(fā)放次數(shù)；記載該用戶是否已發(fā)卡，如果有丟失情況，則記載已發(fā)放過的次數(shù)；
l 標簽ID號：記載發(fā)給用戶的電子標簽本身的ID號。
這些信息被存放到用戶注冊數(shù)據(jù)庫中。
3.1.2. 標簽發(fā)放管理
標簽發(fā)放的操作內(nèi)容包括：
l 讀取標簽ID號：讀取當前電子標簽的ID號；
l 標簽用戶注冊登記：把“卡號”、“使用者”名稱等信息添加到管理數(shù)據(jù)庫中；
l 電子標簽授權檢查：對當前的電子標簽卡號進行檢查和判斷；
l 授權卡：將標簽進行授權，其包括使用時間和權限等。
3.2. 進場示意圖
圖4：進場示意圖
圖5：出場示意圖
3.2.1. 月卡持有者、儲值卡持有者
持月卡汽車行駛到入場讀寫器的感應線圈內(nèi)，讀寫器會自動進行識別卡，并卡信息上傳到后臺服務器，電腦會自動進行記錄、扣費，控制道閘自動開閘。司機開車入場，壓到道閘地感線圈，道閘自動關閉。
3.2.2. 臨時泊車者
司機將車駛至讀卡機前，值班人員通過鍵盤輸入車牌號；司機按動位于讀卡機盤面的出卡按鈕取卡，或者值班人員在發(fā)卡機拿卡授權，發(fā)給司機。讀寫器識別卡后并將卡信息上傳到后臺服務器，電腦會自動進行記錄、扣費，控制道閘自動開閘。司機開車入場，壓到道閘地感線圈，道閘自動關閉。
3.3. 出場示意圖
3.3.1. 月卡、儲值卡持有者
持月卡汽車行駛到出場讀寫器的感應線圈內(nèi)，讀寫器會自動進行識別卡，并卡信息上傳到后臺服務器，電腦會自動進行記錄、扣費，控制道閘自動開閘。司機開車入場，壓到道閘地感線圈，道閘自動關閉。
3.3.2. 臨時泊車者
持臨時卡的汽車行駛到出場讀寫器的感應線圈內(nèi)，讀寫器會自動進行識別卡，并卡信息上傳到后臺服務器，電腦會自動進行記錄。若臨時停車時間超過規(guī)定時則上繳卡并繳費；若臨時停車時間在允許范圍內(nèi)時，則只需上繳卡片無需繳費，管理員手動打開道閘放行。
4. 系統(tǒng)安裝
停車場管理系統(tǒng)包括RFID讀寫器、道閘、地感線圈、攝像頭、票箱、紅綠燈和崗亭控制室等，其現(xiàn)場效果圖如一進一出結構示意圖所示。
圖6：一進一出結構示意圖
4.1. 讀寫器安裝
讀寫器采用包裝盒中自帶的緊固件固定在支架或者其他木制、水泥或磚制墻面上，讀寫器距離地面的高度在2.0米到2.8米之間效果最好。另讀寫器根據(jù)不同的現(xiàn)場情況具有不同的安裝要求，具體如下所示：
圖7：讀寫器安裝現(xiàn)場圖
4.1.1. 現(xiàn)場安裝方式一
道路中間沒有設安全島，讀寫器或天線裝在道路兩旁，兩兩相對安裝，避免讀卡有效區(qū)域重疊。
圖8：現(xiàn)場安裝示意圖
4.1.2. 現(xiàn)場安裝方式二
道路有中間隔離的安全島，控制設備（道閘）安裝在中間隔離的安全島上，讀寫器或天線背對背安裝在安全島上。
圖9：現(xiàn)場安裝示意圖
4.1.3. 現(xiàn)場安裝方式三
路面寬度比較廣，單個讀寫器或天線無法覆蓋整個區(qū)域時，則建議采用多臺讀寫器或讀寫器連接多個天線進行吊頂安裝。
圖10：現(xiàn)場安裝示意圖
4.2. 標簽貼裝
l PVC標簽及不干膠標簽安裝
將標簽安裝在汽車駕駛艙的前擋風玻璃上，如圖11所示，具體安裝的位置應根據(jù)射頻天線的安裝位置而定。
圖11 電子標簽安裝位置示意圖
電子標簽的最佳位置：如果射頻天線安裝在前進方向路的左邊（司機邊），那么標簽也應安裝在汽車擋風玻璃的左邊（A、E位）。如果天線安裝在前進方向路的右邊（付駕駛邊），那么標簽也應貼在汽車擋風玻璃的右邊（C、D位）。如果天線安裝在車道的正上方，則標簽應安裝在車內(nèi)后視鏡或汽車擋風玻璃中心線附近位置(B、F位)。對于小型車（含普通面包車），電子標簽應盡量安裝在前擋風玻璃的上方（A、B、C位）。對于大型車（大卡車或大客車等），電子標簽應適當往前擋風玻璃下方（D、E、F位）方向安裝。一般是以不遮擋駕駛員的視線為原則。
如果汽車前擋風玻璃裝有金屬膜，則電子標簽按下面辦法安裝：原裝帶有防紫外線膜的前擋風玻璃：根據(jù)歐洲標準，前擋風玻璃上部反光鏡后面位置（B的位置），汽車制造商預留一塊長120mm，寬70mm以上的不含金屬離子成分的微波窗口專供電子標簽用，安裝時只要將標簽安裝在此就可。見下圖：
圖12 電子標簽安裝圖
l 陶瓷標簽
陶瓷標簽具有防拆性，直接硅膠粘貼在車內(nèi)的擋風玻璃等位置。
l 抗金屬標簽
抗金屬標簽可安裝在車外的車牌、雨括器、車箱體等位置。
圖13：抗金屬標簽安裝圖
5. 系統(tǒng)特點
采用電子標簽通行證和電腦授權管理系統(tǒng)，相對傳統(tǒng)車輛管理系統(tǒng)來說，主要具有以下優(yōu)點：
l 信息采集自動化
車輛信息遠距離自動采集，避免人工操作和舞弊，同時用戶可根據(jù)需要進行查詢、匯總、打印等操作，從而實現(xiàn)了信息采集自動化。
l 不停車扣費
采用RFID可實現(xiàn)遠距離不停車扣費，月卡和儲值卡持有者可自由進入停車場內(nèi)，停車收費由計算機統(tǒng)計和確認，杜絕了人為操作引起的失誤和作弊，保障了投資者的利益。
l 安全防偽
采用了目前世界上先進的非接觸式智能卡技術，防偽性能良好。停車的車輛擁有一個具有唯一序列號的智能卡，該序列號不能更改，同時操作時采用雙向驗證機制和多重加密技術，唯一識別，無法偽造仿制。
l 防止砸車
道閘根據(jù)車輛的通行情況自動升起或降落，并具有地感和壓力電波裝置雙重防砸車功能。
l 權限設置
采用計算機和各個收費計算機可以實現(xiàn)實時通訊，管理計算機具有外線接口。
l 配置靈活
采用標準的工業(yè)控制系統(tǒng)結構，可根據(jù)用戶不同的要求組織不同系統(tǒng)的配置，方便靈活。
6. 其他應用領域
l 小區(qū)、政府機關、海關、港口碼頭等車輛智能化管理；
l 高速公路不停車收費智能化管理；
l 停車場車位管理。
http://www.iot-lzhy.com/qd/nt/20/index.html