文/馬利
上世紀五六十年代，在汽車逐漸普及的背景下，傳統的停車場管理開始出現。隨著社會生產力的提高和經濟的發展，汽車保有量逐年攀升，各種停車問題凸顯，傳統停車場管理模式面臨著巨大的壓力，引進高效率的先進技術顯得十分必要。21世紀初，物聯網迎來了發展的春天，該技術也被逐漸應用到停車管理系統領域中，使停車日趨智能化。
一、物聯網概念
物聯網(InternetofThings)指的是通過將末端設備和設施按照一定的機制，為人們提供各種安全可控乃至個性化的實時管理和服務功能，實現“萬物”的“高效、節能、安全、環保”與“管、控、營”一體化，簡單地說，物聯網是通過計算機互聯網以及其他先進的技術構造出一個能夠覆蓋萬事萬物的InternetofThings。物聯網主要實現在線監測、定位追溯、報警聯動、調度指揮、預案管理、遠程控制、安全防范、遠程維保、在線升級、統計報表、決策支持、領導桌面（集中展示的CockpitDashboard)等多項功能。
“物聯網”概念從1999年就被提出，但直到在2005年的信息社會世界峰會上才正式確立物聯網這一概念，并逐步融入到各種不同的領域，其中就包括停車管理系統領域。發展至今，物聯網技術主要有三層技術結構：感知層，主要包括溫度傳感器、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS等；網絡層則包括私有網絡、互聯網、有線和無線通信網等；應用層則是物聯網在各行各業中與用戶的結合，實現萬物相連接的智能應用。
二、物聯網技術在停車管理系統中的主流應用
隨著停車管理系統智能化的需求不斷上升，越來越多的物聯網感知技術滲透到該行業中，并得到了很好的應用，比如廣泛應用于各種類型停車場出入口快速通車的無線射頻識別（RFID）、高速出入口收費處的電子不停車收費系統（ETC）、大型停車場內促進快速停/取車的引導技術（車位引導及反向尋車系統）、城市主干道的停車信息誘導等，此外，還有圖像對比、紅外線防砸等技術，也同樣采用物聯網技術。
圖1 廈門保稅區物流園停車場管理系統
1、以RFID技術主導的停車場管理系統
無線射頻識別技術是常見的物聯網技術，俗稱RFID技術，英文名為RadioFrequencyIdentification，是一種常用的通信技術，通過無線電訊號來識別和讀寫目標的相關數據，進而建立機械或光學接觸。該項技術目前應用很廣，比如在圖書館、食品安全溯源等領域，近幾年該項技術也被逐漸應用到停車場管理系統領域中，并不斷普及開來。
理解RFID系統的工作原理并不難，以廈門保稅區物流園智能停車場管理系統為例，該套系統中就包含有RFID系統，主要由遠距離讀卡器（閱讀器Reader）、停車卡（應答器Transponder）、應用軟件系統三部分構成。
圖2 不停車收費管理系統示意圖
車輛從入口準備進入停車場時會觸發到地感線圈，此時遠距離讀卡器開始工作，接收停車卡發出的射頻信號后并對其進行解碼，將最終結果送至中央信息系統與其他相關的數據進行處理，同時系統發送指令到道閘，命令道閘抬桿放行車輛，前后時間不到3秒鐘，車輛可實現不停車進場。
2、基于ETC技術的高速收費系統
高速ETC即電子不停車收費系統，與上面所提到的RFID系統相比，該項技術更加先進，是目前世界上最優秀最先進的收費系統，廣泛應用于高速公路收費領域，在道路、大橋、隧道收費當中也備受歡迎，過往車輛通過道口時無須停車，即能夠實現車輛身份自動識別、自動收費。
高速ETC技術主要涉及到自動車輛識別技術、自動車型分類技術、短程通信技術、逃費抓拍系統技術、紅外技術等，由后臺系統、車道控制器、RSU（路側單元，俗稱讀卡器，通常安裝在車輛的左上方）和OBU（車載單元，即俗稱的車卡，一般都固定在擋風玻璃的正上方）等組成，其中OBU采用DSRC技術，建立與RSU之間微波通訊鏈路，在車輛不停車的狀態下，系統會自動進行車輛身份識別、電子扣費等動作，進而實現不停車、免取卡，建立無人值守車輛通道。
圖3 高速ETC系統示意圖
如圖3所示，進入高速公路時，車輛在慢速行駛的狀態下觸發地感線圈，從而進入RSU的讀取范圍內并完成讀取OBU步驟，接著后臺系統對該車輛進行身份識別和信息儲存，接著系統發送抬桿命令給道閘，道閘桿快速升起，車輛完成相應信息登記后進入高速；待車輛從某一個高速路口準備離開時候，RSU再次對車輛進行身份識別，系統處理后自動計算出應該繳交的費用，在電子扣費完成之后，道閘升起，車輛快速通行。
圖4 某高速ETC收費通道
3、基于車牌識別探測技術的車位引導及反向尋車系統
圖5 車位引導及反向尋車系統原理圖
基于車牌識別探測技術的車位引導及反向尋車系統是一套幫助車主實現快速停車和找車的智能化停車場管理系統，如上圖所示，一套完整的系統主要由服務器、管理電腦、交換機、車牌識別車位攝像機、指示燈、車位/區位顯示屏、反向尋車終端等部分組成。
該系統中最重要的兩個部分是車牌識別探測器和反向尋車終端：車牌識別探測器采用先進的車位探測技術，連續采集車位的視頻流圖像，運用計算機視頻偵測和識別技術來判斷車位是否停有車輛及字符識別停放車輛的車牌號碼；反向尋車終端又稱為視頻處理找車機，是車位引導及反向尋車系統的控制核心，內置視頻偵測與車牌識別模塊，對車位攝像機送來的視頻圖像數據進行處理，提取出車位信息、占用信息和停放車輛的車牌號碼信息，發送到系統服務器供系統調度使用。另外，視頻處理找車機還能為駕車者提供停車位置標記和反向查找停車位置的功能，通常安裝在停車場的主要公共通道處。
圖6 上海市家樂福古北店車位引導系統案例圖
上海市家樂福古北店就是采用這一種智能化的停車場管理系統，幫助管理整個停車場的秩序，為顧客車輛提供便利：車輛在進入停車場之后，可以通過區位顯示屏的指示快速到達剩余空車位的區域，然后再根據車位上的車位指示燈的指示（綠燈為空車位、紅燈為滿車位）實現快速停車；當車主準備離場時，可以在反向尋車終端上輸入相關的停車信息，系統通過迅速的計算顯示車輛所在車位位置，并為車主提供一套最快的找車方案，幫助車主快速取車。
4、城市停車誘導系統
城市停車誘導系統是一種將各個停車場的車位信息進行整合，并進行智能聯網數據上傳，在多個終端上進行數據的實時發布和更新，以引導車主實現便捷停車，解決城市停車難問題的智能系統。
一套完整的城市停車誘導系統主要包括停車場數據收集系統、數據處理判斷系統、停車場數據綜合發布系統。如上圖所示，通常情況下，停車場數據綜合發布系統主要包括四方面：一級誘導顯示屏、二級誘導顯示屏、三級誘導顯示屏、城市智能停車系統云平臺，其中一級誘導顯示屏主要安裝在交通主干道上，二級誘導顯示屏安裝在停車場周邊區域的街道兩旁，三級誘導顯示屏主要安裝在停車場附近或者入口處，城市智能停車系統云平臺（支持車位預定等智能化功能）則依托手機客戶端、因特網等。
圖7 城市停車誘導系統
各個停車場內通過車位探測器將各個車位的信息匯總至數據收集系統，然后傳送到數據處理判斷系統，經過分析處理得出每個停車場實時剩余停車位，并通過網絡將這些信息匯總到停車場數據綜合發布系統，再由該系統分享到其各個子系統中去，為車主提供實時的車位信息。
三、物聯網技術在高速和停車場中應用的優勢
物聯網技術的不斷革新和應用對提升停車管理系統的智能化發揮了重要的作用，其主要表現在以下幾個方面：
1、有效利用車位資源，改善城市主干道交通
借助互聯網實現各停車場的信息共享，并通過城市主干道的信息顯示屏向車主實時提供周邊停車場車位的使用情況，幫助車主做出最快最正確的選擇。該項技術的應用幫助緩解城市交通擁堵狀況，減少無效交通流量，降低車輛尾氣排放和噪聲，極大地提高原有車位的利用率，進而提高城市交通效率，并達到綠色節能環保的目的。
2、實現不停車出入停車場
通過ETC或者RFID的技術應用，車輛可以不停車的快速通過停車場或者高速出入口。一般情況下，車輛進出停車場兩個過程的總時間大約在30s到1min之間，在物聯網技術的幫助下，時間最短可以縮減到10s以內，相比之下總耗時更短，因此能進一步地促進車輛快速進出，保證出入口車輛的暢通。
3、指引車主快速停/找車
車位引導技術的應用是停車場管理系統對物聯網技術的有效應用，通過超聲波或者視頻探測技術，指引車輛實現快速停車：車輛進入停車場后，通過車道上方的區位引導屏和車位上方的車位指示燈可以實現簡便尋找車位快速停車，免去了車輛進入停車場后四處尋找空車位的煩惱和不便，避免了停車場內交通堵塞問題的發生，讓整個停車場更加井然有序，為停車場管理者分了憂。
反向尋車系統通過在停車場內主要路口設置尋車終端（找車機），車主在輸入相關信息之后系統顯示車輛停放位置和最快的找車路線，幫助車主快速找到車輛，省去了麻煩，在大型停車場內其優勢更為明顯。
四、結語
盡管物聯網技術發展不到20年，但憑借自身優勢很快地滲透到各個領域，其發展速度超乎尋常，基于物聯網的停車場管理系統已實現了停車預約、車位引導、快速通車和收費等智能化功能。隨著我國汽車保有量不斷增加，停車智能化需求將更加迫切，相信物聯網技術定能更廣泛地應用到停車管理系統中，發揮出更重要更顯著的作用。
(作者系廈門大手控制技術有限公司總經理)
