一种基于物联网智能车位锁的共享车位系统

本发明涉及智能车位锁，具体为一种基于物联网智能车位锁的共享车位系统。

背景技术：

1、在软件方面，目前市面上的停车软件虽然具有导航的功能，但不能精确到具体的每个车位，只是提供停车场剩余停车位的信息，进入停车场后车辆依然需要盲目的寻找可停车位，依然会造成停车场内道路的拥堵、增加无用的碳排放量。市面上的停车软件采用预约准入模式，即非预约车辆不准入内，针对的是如医院等特别难停车的场景。与本发明的系统相比在没有车位锁硬件设施的情况下，这一模式导致能够增加预约服务的停车场数量非常有限，市面上的停车软件提供的停车服务仅以整合停车场及停车位信息为主。且这种预约准入模式不适用于上海等部分大城市中多数医院不允许外来车辆停入的情况。停车软件不配备车位锁设备，无法释放出小区内私家车位这一资源，没有彻底打通各不同建筑群内的停车资源共享渠道。市面上的停车软件仍然采用的是传统的封闭式的停车场模式，虽然将部分封闭式的停车场信息进行整合，但是不能将更多不同类型的停车位资源整合起来，如小区内的私家车位以及路边的车位。

2、在车位锁硬件方面，市面上的自动升降地锁多采用蓝牙控制，在车内放置感应设备，车辆靠近车位锁，车位锁感应到后自动下降；车辆驶离后，车位锁自动上升。技术虽然简单但无法实现智慧共享的车位锁的目标，仅能够供私人使用。市面上的产品是通过点击小程序控制升降的车位锁，需要人为打开手机小程序进行控制，不仅存在安全隐患还使车辆在道路上滞留时间增长，不利于缓解市区等车流量大的地区的交通拥堵问题。并且市面上使用车牌识别技术的车位锁采用的是摄像头和车位锁分离的方法，将摄像头安装在与车位锁相对的高处。虽然实现了快速入库停车，但是对场地的要求高，不能适用于所有停车场的情况，且安装复杂，维修成本较高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于物联网智能车位锁的共享车位系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网智能车位锁的共享车位系统，包括：

3、用于采集对应信息以及诊断车锁状态并判断车位是否空闲的数据感知层；

4、用于组网连接多个智能车锁并将信息进行网络通信的网络通信层；

5、用于将采集的对应信息进行整合后接入对应系统并将控制信息下发的软件平台层；

6、用于接收到控制信息后，对车位锁进行对应操作的硬件应用层。

7、作为优选，所述对应信息包括车锁、车辆与车位的状态；

8、所述对应系统包括预约系统、管理系统、计费系统和导航系统；

9、所述对车位锁进行对应操作包括自检、抬锁、降锁和发出警告声。

10、作为优选，所述预约系统包括车位预约、车位退订、超时惩罚，用于提供用户可视化的车位共享服务；

11、管理系统包括停车场管理、车位管理、订单管理、权限管理，用于对系统产生的每个订单进行数据采集与分析；

12、计费系统包括订单计费、支付管理，用于对系统每个订单的费用进行加权计算，得到总账单，并提供支付接口；

13、导航系统包括室内外车位级导航，用于通过智能车位的导航芯片，提供能够精确到车位的导航系统。

14、作为优选，所述软件平台层包括控制模块、计算模块和数据存储模块：

15、所述控制模块用于处理各类业务；

16、所述计算模块用于识别车牌信息，校验车辆是否正确；

17、所述存储模块用于存储所有数据。

18、作为优选，所述计算模块识别车牌信息时对于传输的照片进行整理储存、并依次识别车牌号，然后对于识别出的成果进行比较，提取出出现次数最多的车牌号并以json形式保存发送给pc端；

19、所述数据存储模块为关系型数据库mysql和key-value型数据库redis。

20、作为优选，所述数据感知层包括数据采集模块、图像采集模块、控制器模块和远程指令发送模块，所述数据感知层使用数据采集模块感知车位上有无车辆，并使用控制器模块接收状态信息，通过控制器模块计时并计算二者若干次往返的时间，即可计算车辆与智能车锁的距离，判断车位有无车辆。

21、作为优选，所述智能车锁上的设置有图像采集模块，可采集车牌的图片，通过控制器模块发送到外界模型服务器，计算对比后可操作智能车锁解锁。

22、作为优选，所述数据感知层通过远程指令发送模块远程发送指令，控制模块接收并执行，可自检智能车锁的状态。

23、作为优选，所述网络通信层通过ip协议定位数据的源头和目的地，数据链路层采用mac帧协议，将数据封装后，通过互联网发送到pc端进行数据解包，所述网络通信层采用mqtt协议，基于主题发布/订阅消息模式，提供一对多的消息发布，对负载内容屏蔽的消息传输，用于连接大量的远程传感器和控制设备。

24、作为优选，所述硬件应用层包括智能车锁，所述智能车锁包括电源模块和驱动模块，所述驱动模块包括用于固定位置的安装底板，所述安装底板的顶部固接有支撑架，所述支撑架的中部转动连接有轴管，所述轴管的中部固接有驱动架，所述驱动架的外侧套设有扭力弹簧，所述扭力弹簧的一端与驱动架固接，所述扭力弹簧的另一端与安装底板固接，所述轴管的端部通过法兰联轴器连接有锁环，所述安装底板的顶部固定连接有直流电机，所述直流电机的输出端固定连接有五级减速箱，所述五级减速箱的输出端固定连接有第一摇杆，所述第一摇杆的一端转动连接有第二摇杆，所述第二摇杆与驱动架的顶部转动连接。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

26、1、网络通信中，进行协议封装，对服务、接口、协议进行明确的划分，形成标准；tcp协议能够满足对信息传输可靠性的高要求，mqtt协议解除应用程序耦合，支持qos服务质量等级，预防数据包丢失，解决了网络延迟和阻塞等问题；

27、2、软件平台层中，采用前后端分离架构，实现了职责的分离与模块化，从而降低了系统的复杂度，提高了开发效率和系统可维护性，通过计算模块使用paddleocr库对车牌进行自动识别和准确度分析；减少识别过程中的误差，增强了车牌识别的准确性；

28、3、硬件应用层中，使用树莓派pico_w开发板，开发板尺寸较小却具备所有pc的基本功能，使车位锁具备车牌识别的功能。

技术特征：

1.一种基于物联网智能车位锁的共享车位系统，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网智能车位锁的共享车位系统，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的一种基于物联网智能车位锁的共享车位系统，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网智能车位锁的共享车位系统，其特征在于：所述软件平台层包括控制模块、计算模块和数据存储模块：

5.根据权利要求4所述的一种基于物联网智能车位锁的共享车位系统，其特征在于：所述计算模块识别车牌信息时对于传输的照片进行整理储存、并依次识别车牌号，然后对于识别出的成果进行比较，提取出出现次数最多的车牌号并以json形式保存发送给pc端；

6.根据权利要求1所述的一种基于物联网智能车位锁的共享车位系统，其特征在于：所述数据感知层包括数据采集模块、图像采集模块、控制器模块和远程指令发送模块，所述数据感知层使用数据采集模块感知车位上有无车辆，并使用控制器模块接收状态信息，通过控制器模块计时并计算二者若干次往返的时间，即可计算车辆与智能车锁的距离，判断车位有无车辆。

7.根据权利要求6所述的一种基于物联网智能车位锁的共享车位系统，其特征在于：所述智能车锁上的设置有图像采集模块，可采集车牌的图片，通过控制器模块发送到外界模型服务器，计算对比后可操作智能车锁解锁。

8.根据权利要求6所述的一种基于物联网智能车位锁的共享车位系统，其特征在于：所述数据感知层通过远程指令发送模块远程发送指令，控制模块接收并执行，可自检智能车锁的状态。

9.根据权利要求6所述的一种基于物联网智能车位锁的共享车位系统，其特征在于：所述网络通信层通过ip协议定位数据的源头和目的地，数据链路层采用mac帧协议，将数据封装后，通过互联网发送到pc端进行数据解包，所述网络通信层采用mqtt协议，基于主题发布/订阅消息模式，提供一对多的消息发布，对负载内容屏蔽的消息传输，用于连接大量的远程传感器和控制设备。

10.根据权利要求1所述的一种基于物联网智能车位锁的共享车位系统，所述硬件应用层包括智能车锁，所述智能车锁包括电源模块和驱动模块，其特征在于：所述驱动模块包括用于固定位置的安装底板，所述安装底板的顶部固接有支撑架，所述支撑架的中部转动连接有轴管，所述轴管的中部固接有驱动架，所述驱动架的外侧套设有扭力弹簧，所述扭力弹簧的一端与驱动架固接，所述扭力弹簧的另一端与安装底板固接，所述轴管的端部通过法兰联轴器连接有锁环，所述安装底板的顶部固定连接有直流电机，所述直流电机的输出端固定连接有五级减速箱，所述五级减速箱的输出端固定连接有第一摇杆，所述第一摇杆的一端转动连接有第二摇杆，所述第二摇杆与驱动架的顶部转动连接。

技术总结本发明公开了一种基于物联网智能车位锁的共享车位系统，包括：用于采集对应信息以及诊断车锁状态并判断车位是否空闲的数据感知层；用于组网连接多个智能车锁并将信息进行网络通信的网络通信层；用于将采集的对应信息进行整合后接入对应系统并将控制信息下发的软件平台层；用于接收到控制信息后，对车位锁进行对应操作的硬件应用层，网络通信中，进行协议封装，对服务、接口、协议进行明确的划分，形成标准；TCP协议能够满足对信息传输可靠性的高要求，MQTT协议解除应用程序耦合，支持QoS服务质量等级，预防数据包丢失，解决了网络延迟和阻塞等问题；软件平台层中，采用前后端分离架构，实现了职责的分离与模块化，从而降低了系统的复杂度。技术研发人员：王斌涛,任圣雪,汤飞泓,古天元,刘亚楠,江明月,娄阁受保护的技术使用者：上海工程技术大学技术研发日：技术公布日：2024/4/17