智能停車場沙盤外觀圖

2、系統(tǒng)構(gòu)成拓?fù)鋱D

系統(tǒng)構(gòu)成拓?fù)鋱D

三、硬件資源
   智能停車場主題沙盤實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)主要由感知設(shè)備、控制設(shè)備、射頻識(shí)別裝置、圖像采集設(shè)備、智能小車、智能網(wǎng)關(guān)、智能終端、供電設(shè)備、鋁合金鋼架模型等組成。
1、感知設(shè)備：主要由傳感器調(diào)理板、ZigBee通信模塊以及接口底板組成。傳感器包括車位狀態(tài)檢測傳感器、光線傳感器等，可根據(jù)客戶需求定制不同類型的傳感器節(jié)點(diǎn)。它們通過ZigBee技術(shù)將采樣數(shù)據(jù)傳輸給智能網(wǎng)關(guān)。
2、控制設(shè)備：主要由執(zhí)行設(shè)備、ZigBee通信模塊以及接口底板組成的控制節(jié)點(diǎn)。此處的控制設(shè)備主要指直流供電型設(shè)備。它主要包括車位狀態(tài)指示燈、車庫照明燈、道閘控制器、語音播放器、站臺(tái)LCD顯示器等。
3、射頻識(shí)別裝置：主要由超高頻讀寫器、天線、以及超高頻標(biāo)簽組成，可通過改變天線射頻功率實(shí)現(xiàn)讀寫距離遠(yuǎn)近的調(diào)節(jié)，主要用來實(shí)現(xiàn)車輛身份識(shí)別，并通過TCP/IP協(xié)議將識(shí)別信息傳輸給智能網(wǎng)關(guān)。
4、圖像采集設(shè)備：主要是模擬攝像頭。它安裝在停車場的出入口處，對(duì)車輛進(jìn)行抓拍備案，用于后期的車牌識(shí)別或車流量統(tǒng)計(jì)。
5、智能小車：由核心控制板、ZigBee通信模塊、傳感器采集板、伺服電機(jī)、供電板、輪式底盤組成，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循跡、避障、紅燈擇路行駛、前進(jìn)、后退、左右轉(zhuǎn)彎、到站停車、以及與智能網(wǎng)關(guān)的通信等功能。
6、智能網(wǎng)關(guān)：安裝在本地，主要由嵌入式主板組成，封裝在模具內(nèi)，美觀大方。嵌入式主板集成ZigBee無線通信模塊，可設(shè)計(jì)為ZigBee協(xié)調(diào)器或路由器，分別用于建立ZigBee網(wǎng)絡(luò)或維護(hù)ZigBee網(wǎng)絡(luò)。主板也集成了WiFi模塊，用于連接無線路由器，降低以太網(wǎng)布線的復(fù)雜度。主板留有GPRS、3G模塊的接口，可實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)關(guān)接入移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)功能。
7、智能終端：Android平板電腦，運(yùn)行智能停車場管理軟件，實(shí)現(xiàn)車位預(yù)約與導(dǎo)引。
8、供電設(shè)備：配有完善的供電設(shè)備，包括空氣開關(guān)、急停開關(guān)、電源指示燈等，安裝在底座鋼架上，為系統(tǒng)輸入安全穩(wěn)定的交流220V總電源。
9、 鋼架模型：支撐智能車場的整個(gè)設(shè)施，內(nèi)部鋪設(shè)供電線路。除了提供標(biāo)準(zhǔn)智能停車場模型外，還可根據(jù)學(xué)校的要求設(shè)計(jì)停車場的外觀，線路，以及設(shè)備部署方式等。
四、軟件資源
   系統(tǒng)軟件默認(rèn)采用C/S結(jié)構(gòu)，主要包括智能小車軟件、無線網(wǎng)絡(luò)傳感器數(shù)據(jù)透明傳輸軟件、基于QT的智能停車場管理軟件、基于Android的智能停車場管理軟件等。
1、智能小車軟件：
  主要包含自動(dòng)循跡和遙控兩種實(shí)現(xiàn)方式。它們都是驅(qū)動(dòng)直流伺服電機(jī)帶動(dòng)萬向輪轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)小車的行駛。區(qū)別在于前者主要利用微控制器的接口技術(shù)，驅(qū)動(dòng)紅外反射傳感器實(shí)現(xiàn)的線路識(shí)別；后者是通過接收遙控器的行駛指令實(shí)現(xiàn)的線路識(shí)別。
2、無線網(wǎng)絡(luò)傳感器數(shù)據(jù)透明傳輸軟件：
  主要實(shí)現(xiàn)ZigBee網(wǎng)絡(luò)的建立、節(jié)點(diǎn)的自動(dòng)入網(wǎng)、節(jié)點(diǎn)休眠與喚醒、節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)的透明傳輸、傳感器節(jié)點(diǎn)的采樣與傳輸、以及執(zhí)行節(jié)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的功能。
3、基于QT的智能停車場管理軟件：
  智能網(wǎng)關(guān)采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)，上電后即運(yùn)行基于QT的智能停車場管理軟件。軟件包括系統(tǒng)設(shè)置、車場管理等界面，集成了嵌入式數(shù)據(jù)庫，用于保存車輛身份信息以及車位狀態(tài)。用戶可以在本地網(wǎng)關(guān)上直接瀏覽出入庫車輛的圖片，身份信息、停車費(fèi)用信息、車位占用狀況等，也可以手動(dòng)控制出入口處的閘機(jī)。
4、智能終端停車場管理軟件：
  智能終端運(yùn)行基于Android的智能停車場管理軟件，主要實(shí)現(xiàn)停車場車位的預(yù)約和車位的地圖導(dǎo)引等功能。
（1）智能網(wǎng)關(guān)停車場管理軟件

（2）智能終端停車場管理軟件

五、系統(tǒng)功能 

車位的集中管理	每個(gè)車位檢測器具有一個(gè)唯一的mac地址，用來識(shí)別車位。車位檢測器實(shí)時(shí)檢測車位占用狀況，將數(shù)據(jù)傳輸給網(wǎng)關(guān)管理軟件，以圖形方式顯示在GUI界面上。同時(shí)智能終端管理軟件上的車位狀態(tài)也會(huì)根據(jù)網(wǎng)關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行更新，方便停車人員實(shí)時(shí)查看。
車輛的身份識(shí)別	車身粘貼RFID超高頻電子標(biāo)簽，車輛經(jīng)過停車場入口、出口處，進(jìn)入超高頻天線的輻射磁場中，工業(yè)超高頻讀卡器會(huì)自動(dòng)把電子標(biāo)簽中車輛的識(shí)別信息讀取出來，發(fā)送給網(wǎng)關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)存儲(chǔ)以及匹配。
出入庫車輛抓拍	當(dāng)車輛出入庫時(shí)，車身電子標(biāo)簽被觸發(fā)，網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)除了保存身份信息外，還需要啟動(dòng)出入口處的AV攝像頭，對(duì)車輛進(jìn)行拍照，用于以后車牌識(shí)別。
出入庫道閘自動(dòng)開關(guān)	當(dāng)車輛出入庫時(shí)，車身電子標(biāo)簽被觸發(fā)，網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)除了身份信息識(shí)別、車輛抓拍功能外，還要及時(shí)開啟道閘，等待車輛通過后，及時(shí)關(guān)閉道閘。
ETC收費(fèi)系統(tǒng)	系統(tǒng)模擬車場出口的ETC收費(fèi)站，收費(fèi)站安裝有射頻讀卡器，當(dāng)車輛進(jìn)入ETC入口處射頻讀寫器的感應(yīng)范圍時(shí)，讀卡器讀出車輛信息，與入庫的時(shí)間進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)扣除標(biāo)簽中的費(fèi)用，打開閘機(jī)，讓車輛駛出車庫。
客戶登錄預(yù)定車位	客戶預(yù)定車位時(shí)，需先輸入登錄賬戶密碼進(jìn)入系統(tǒng)，然后長按車位區(qū)域進(jìn)行預(yù)定操作。
客戶車位查詢	客戶端與系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)通過UDP協(xié)議建立連接。系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)是服務(wù)器，處于監(jiān)聽狀態(tài)?？蛻舳艘坏┱?qǐng)求服務(wù)器，就與服務(wù)器建立了連接。兩者之間通過固定的幀格式交換數(shù)據(jù)，比如客戶端查詢車位狀態(tài)，申請(qǐng)某一個(gè)車位，取消某一個(gè)車位等。

六、教學(xué)資源
   智能停車場管理實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)覆蓋了微控制器接口技術(shù)、ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、Linux智能網(wǎng)關(guān)、以及Android監(jiān)控終端四部分，提供了約二十個(gè)課時(shí)的實(shí)驗(yàn)，從微控制器驅(qū)動(dòng)傳感器信號(hào)采集、無線傳輸，到網(wǎng)關(guān)匯聚分析處理，再到Android監(jiān)控終端的應(yīng)用，一條線貫穿，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中逐步領(lǐng)悟物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵技術(shù)以及實(shí)現(xiàn)方式，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手解決問題的能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力。
另外，為方便用戶教學(xué)和學(xué)習(xí)，系統(tǒng)提供了一本使用手冊(cè)和一本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。使用手冊(cè)主要介紹如何安全正確地操作這套系統(tǒng)，使其正常運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)智能停車場的各項(xiàng)功能。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書詳細(xì)地介紹了系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)原理，以及實(shí)驗(yàn)步驟等。
1、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?br data-filtered="filtered" style="margin: 0px; padding: 0px;" />

名稱	實(shí)驗(yàn)
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信類實(shí)驗(yàn)	IAR集成開發(fā)環(huán)境搭建實(shí)驗(yàn) 車位檢測實(shí)驗(yàn) 車位狀態(tài)指示燈控制實(shí)驗(yàn) 閘機(jī)開關(guān)控制實(shí)驗(yàn) 基于Z-Stack協(xié)議棧傳感節(jié)點(diǎn)透明傳輸程序的使用實(shí)驗(yàn)
Linux智能網(wǎng)關(guān)實(shí)驗(yàn)	Qt開發(fā)環(huán)境搭建實(shí)驗(yàn) 基于Qt的車位檢測實(shí)驗(yàn) 基于Qt的車位狀態(tài)指示燈控制實(shí)驗(yàn) 基于Qt的閘機(jī)開關(guān)控制實(shí)驗(yàn) 基于Qt的停車位WSN組網(wǎng)實(shí)驗(yàn) 基于Qt的RFID射頻識(shí)別顯示實(shí)驗(yàn)
Android智能終端實(shí)驗(yàn)	網(wǎng)關(guān)與Android終端的TCP通信實(shí)驗(yàn) 網(wǎng)關(guān)與Android終端的UDP通信實(shí)驗(yàn)

2、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?nbsp;

名稱	實(shí)驗(yàn)
1. 基于QT的智能網(wǎng)關(guān)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)	基于Qt的攝像頭圖像采集GUI界面顯示實(shí)驗(yàn) 基于Qt的智能停車場GUI綜合實(shí)驗(yàn)
2. 基于Android的智能終端創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)	基于Android的系統(tǒng)登錄驗(yàn)證實(shí)驗(yàn) 基于Android的車位預(yù)定實(shí)驗(yàn) 基于Android的出庫導(dǎo)引實(shí)驗(yàn)

3、科研實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?br data-filtered="filtered" style="margin: 0px; padding: 0px;" />    除了上述傳感控制設(shè)備、智能網(wǎng)關(guān)與智能終端的相關(guān)實(shí)驗(yàn)外，系統(tǒng)還提供了科研開發(fā)類實(shí)驗(yàn)。 

名稱	實(shí)驗(yàn)
1.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)開發(fā)實(shí)驗(yàn)	簡單的無線收發(fā)實(shí)驗(yàn) 誤碼率測試實(shí)驗(yàn) 頻譜分析實(shí)驗(yàn) Z-Stack 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊實(shí)驗(yàn) Z-Stack 星狀網(wǎng)通訊實(shí)驗(yàn) Z-Stack 樹狀網(wǎng)通訊實(shí)驗(yàn) Z-Stack MESH網(wǎng)通訊實(shí)驗(yàn) Z-Stack ZigBee PRO通訊實(shí)驗(yàn) 基于Z-Stack2007協(xié)議棧的GenericApp實(shí)例的移植實(shí)驗(yàn) 基于Z-Stack2007協(xié)議棧的無線數(shù)據(jù)傳輸實(shí)驗(yàn)； 基于Z-Stack2007協(xié)議棧溫濕度節(jié)點(diǎn)與協(xié)調(diào)器的無線數(shù)據(jù)傳輸； 基于Z-Stack2007協(xié)議棧多傳感器節(jié)點(diǎn)與協(xié)調(diào)器無線數(shù)據(jù)傳輸； 基于Z-Stack2007協(xié)議棧的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涠ㄖ茖?shí)驗(yàn)；
2.智能網(wǎng)關(guān)開發(fā)實(shí)驗(yàn)	嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境建立實(shí)驗(yàn)： Uboot啟動(dòng)代碼配置編譯實(shí)驗(yàn) Linux內(nèi)核配置編譯實(shí)驗(yàn) Linux內(nèi)核驅(qū)動(dòng)開發(fā)實(shí)驗(yàn) Linux驅(qū)動(dòng)接口測試實(shí)驗(yàn) Yaffs根文件系統(tǒng)的制作實(shí)驗(yàn) Qtopia2.2.0圖形系統(tǒng)編譯實(shí)驗(yàn) Qt-4.7.3程序庫的編譯實(shí)驗(yàn)