现代停车场正朝着复杂化、大型化及高科技化方向发展。对日益复杂的停车场,传统的人工管理变的不再那么可靠。单一管理者面对数量庞大的停车位的变得越发手足无措起来。一些新的管理技术不断引入,给停车场车位的管理带来了新的曙光。让停车场车位管理更加灵活、方便与安全变为可能。停车场车位管理在国内作为一种新兴的技术越来越受到相关部门的重视。ZigBee技术的出现为解决停车场车位信息实时采集提出了很好的解决方案。
ZigBee是一种双向无线近距离的通信技术[1],是一种基于IEEE802.15.4无线标准而开发的通信技术,易于组网、通信安全、应用广泛。其具有成本低、复杂度低、功耗低、传输速率低等特点。其在远距离控制、自动化控制等领域应用广泛[2]。
系统分Zigbee无线传感网络、用户WEB访问部分、上位机监控端三部分设计。
无线传感网络部分包括了电源供应、无线收发、数据处理、超声波测距四个部分。电源供应部分为系统的其他组成部分提供能源。无线收发模块负责和其他的传感器节点进行通信。超声波测距模块输出的距离值共两个字节,第一个字节是距离的高8位(HDate),第二个字节为距离的低8位(L D a t a),单位为毫米。即距离值为(HData×256+LData)mm。
C C 2 5 3 0模块中的M C U微处理器对超声波模块传来的数据进行处理,并将处理好的数据串发送到协调器节点,最后由协调器节点将数据传送到PC机上的终端管理软件进行处理。
超声波模块和CC2530芯片采用串口通信,波特率定义为9600,起始位为1,停止位1位,数据位8位,无奇偶校验,无流控制。
当CC2530向超声波模块发送0X55触发信号后,超声波模块即返回所测得的数据。
在Z-Stack中,每个应用任务都通过调用应用层的ProcessEvent()函数来处理任务时间,在ProcessEvent()中有一个事件处理循环,循环检测事件的发生。发送端节点需要发送数据时,直接调用应用层的AF_Dat aRequest()函数来发送数据。而接收端的应用层通过检测A F_I N C O M I N G_M S G_C M D消息事件来判断是否有数据收到。
WEB页面的作用主要在于方便远程用户实时了解停车场内的车位情况,并提供预订车位的功能。
使用A S P/H T M L语言进行设计,结合SQL数据库,将用户数据和车位数据情况录入数据库进行处理。
WEB页面获取到用户的信息后,会将用户信息传递给数据库进行保存。可以使用ACCESS数据库或SQL数据库。因为数据量不大,本文选用ACCESS数据库。连接数据库的方式是--字符串连接数据库方法。
字符串连接数据库方法代码如下:
本系统采用VB语言来编写上位机监控端程序,在程序中使用M S C o m m控件对串口数据进行截获,并通过代码将截获的数据实时分析、显示在监控端界面上。并且将数据分类存储于数据库当中。
在监控端软件内,定义了数据的格式。
数据串以“#”开头,“%”结束。“#”后一位为车位号,车位号后四位为距离数据,距离数据精确到毫米。
例如“#11215%”就表示车位号为“1”的车位目前所测得的距离为1215mm(1.215m)。
将ZigBee无线传感网络中的协调器连上PC,接通ZigBee无线网络中的各部分电源供应模块使之运行。当超声波模块前60cm内有物体阻挡(60cm可以调为5m内的任何距离测试都可以顺利通过)时,上位机监控端能实时的捕捉到并显示相应的车位情况。远程用户通过Internet网络访问WEB页面所在的服务器(即上位机监控程序所在计算机)可以实时了解车位使用情况,并进行车位的预订。
通过以上测试,证明该系统测量准确,符合实际,数据传输可靠。
本设计以超声波模块为载体、CC2530为数据处理、无线通信核心,通过测量停车位上的车辆底盘和地面的距离来判断车位的“空闲”与“占用”状态。超声波模块灵敏度高、抗干扰强。ZigBee无线通信模块功耗低,利于长期分布于停车场的车位中,维护方便灵活,成本低廉,性能稳定。该系统能解决停车场的车位管理问题,实际应用表明,测距准确、性能稳定。
摘要：本文设计了一种基于ZigBee技术的无线停车场车位管理系统。无线传感网络部分采用CC2530芯片+超声波模块的形式完成数据的采集、传输,并通过协调器、PC、Internet网络的数据交换达成整个系统的顺利运行。
关键词：ZigBee,传感网络,车位管理
[1] 高守玮,吴灿阳.ZigBee技术实践教程[M].北京航空航天大学出版社,2009.
[2] 赵景宏,李英凡,许纯信.ZigBee技术简介[J].电力系统通信,2006(27).
[3] 王钦,陈忠辉,陈新.基于ZigBee的仓库温湿度采集系统的设计[J].计算机与数字工程,2009(9):207～211.
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