CN103544847B - 一种基于zigbee和lbs的移动停车信息引导系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于ZIGBEE和LBS的移动停车信息引导系统，包含ZIGBEE传感网络，数据采集和处理模块，业务逻辑模块，数据库等。本发明通过在车位安装ZIGBEE传感器并组成网络，系统采集和汇聚传感器数据，包含占用状态以及传感器识别编码信息，同时，用户终端通过LBS定位，订阅系统端的停车信息并设置业务参数，系统基于用户设置的业务参数对系统端的数据进行过滤和匹配，推送用户指定或定位的位置周边的停车信息到用户终端，用户终端将停车信息叠加在用户端界面，并根据数据更新逻辑更新用户端数据，引导用户选择车位。通过采集基于传感网络采集和汇聚的停车位信息并基于位置和路线推送给用户终端，为用户提供了一种简单快捷停车信息引导业务。

Description

一种基于ZIGBEE和LBS的移动停车信息引导系统

技术领域

本发明涉及物联网和无线互联网技术领域，特别是指一种基于ZIGBEE和LBS的移动停车信息引导系统。

背景技术

随着物联网技术和无线互联网技术以及智能终端技术的发展，特别是无线互联网技术的发展，为一种基于ZIGBEE和LBS的移动停车信息引导系统提供了可行性。

随着社会的发展，目前车辆越来越多，人们的驾车出行成为日常生活的一个常态，停车难成为一个日益突出的社会问题，但是，在很多情况下，在很多情况下，由于人们对所到之处并不一定很熟悉，产生的一个结果就是信息不对称导致资源未能充分利用，有点资源高度紧张，有的资源空闲浪费，由此，资源并未得到很好的利用，一方面是车位难寻，资源高度紧张，另一方面是有大量的富余车位不为人知，由于信息传达渠道不畅导致信息的不对称，用户很难及时得知车位信息，或因为车位状态的变化不能及时获取，由此导致了一方面车位的空余，一方面是车位的高度紧张，造成了资源的浪费，加剧了车位的高度紧张。

另一方面，车位的管理目前比较粗犷，很多车位信息无法及时采集，管理方在较大的区域内很难实时和准确地获取车位占用信息，无法把握车位占用状态，对车位的利用率有待提高，同时，车位占用信息如果能得到及时和通畅的传递给管理方和用户，对于用户和车位管理方来说，一方面能有效的把握车位资源信息，另一方面，用户能预知前方或周边的车位信息，有效地提高车位使用效率，缓解了社会矛盾。

其次，当前的停车信息采集采取的方式是人工统计和超声和红外感应等方式，统计延时大，感应误报率高，同时，随着网络规模的扩大，网络拓扑异常复杂，数据的采集和传递可靠性面临很大挑战，任何一个节点的失效都可能导致数据网络的失效，为了解决物联网的数据感应和采集问题，采取了ZIGBEE自适应组网方式，基于地磁、红外等多重传感技术探测目标，通过ZIGBEE自适应组网和数据传递，解决了节点失效的情况下的数据传递的可靠性问题，通过ZIGBEE网络将数据汇聚到系统，解决了数据的感应误差和数据汇聚的问题。

同时，当前的停车引导信息局限于范围很小的地区，如LED字幕引导系统，往往是已经到了停车场的周边才能知道，对用户来说，已经没有很大的选择余地了，为了解决这个问题，通过3G移动数据网络，以及LBS技术，对用户终端位置进行实时获取和跟踪，并基于用户位置实时过滤系统端的停车信息数据，并基于GIS动态图层叠加的方式叠加显示在用户终端，并随着用户终端的移动和采集信息的更新自动刷新，用户可以在终端界面上提前获取和查看到周边或更远距离的停车信息，并在用户选择目的地后进行实时的导航。

通过将车位网格化和通过传感器进行状态感知，以物联网的模式将车位进行联网，基于地理关系进行逻辑上的管理，并基于用户位置进行数据的传播，引导用户快速、方便地选择合适的停车位置，能有效地缓解现代社会停车难的问题。

通过本发明的实施，用户在终端上可以随着用户的移动，和路线的行进，实时订阅和接收系统端的用户位置周边的各种停车引导信息，并在用户选择目的地后进行实时导航，解决信息不对称导致的资源利用率不足，帮助人们更好地、方便地出行的问题。

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种基于ZIGBEE和LBS的移动停车信息引导系统。

发明内容

从上面所述可以看出，本发明通过在车位安装ZIGBEE传感器并组成网络，系统采集和汇聚各个传感器数据，包含占用状态以及传感器识别编码信息，同时，用户终端通过LBS定位，订阅系统端的停车信息并设置业务参数，系统基于用户设置的业务参数对系统端的数据进行过滤和匹配，推送用户位置周边的停车信息到用户终端，用户终端将停车信息叠加在用户端界面，并根据数据更新逻辑更新用户端数据，引导用户选择车位。。

进一步的，通过所提供的一种基于ZIGBEE和LBS的移动停车信息引导系统为一种停车业务的发展提供有力保障，满足用户各方要求，提升用户友好体验。

为实现上述目的，本发明的一个方面提供了一种基于ZIGBEE和LBS的移动停车信息引导系统，该方法包括：

系统将车位网格化编码，在每个车位安装传感装置，包含红外，超声波，地磁等感应方式，通过ZIGBEE方式将传感器组网，采集并汇聚传感器识别编码和传感器状态数据到系统进行处理，包含传感器状态数据，传感器识别编码信息和对应的安装位置。

本发明提供的一种基于ZIGBEE和LBS的移动停车信息引导系统的一个实施例中，该方法还包括：

系统获取通过ZIGBEE网络汇聚的传感器数据，通过传感器识别编码信息识别车位以及对应的安装位置以及车位编码，并根据传感器安装位置信息对车位状态数据进行逻辑分组，统计和管理传感器探测到的停车位占用状态数据。

本发明提供的一种基于ZIGBEE和LBS的移动停车信息引导系统的一个实施例中，该方法还包括：

用户通过LBS获取位置信息，包含GPS，AGPS，网络定位等方式，订阅系统停车信息，设置业务逻辑参数，包含区域半径，更新周期等参数，系统基于用户设置的业务参数对车位状态数据进行过滤和匹配，查询以用户指定的位置或以用户定位所在位置的周边半径范围内的车位分布和占用状态数据并将结果返回给终端。

本发明提供的一种基于ZIGBEE和LBS的移动停车信息引导系统的一个实施例中，该方法还包括：

更新方式包含用户端触发更新和系统端触发更新，更新条件包含了用户位置和时间的变化以及传感器状态的变化触发更新，终端监测时间和位置的变化，如时间变化达到更新周期，或终端位置移动达到预设距离，终端触发数据更新流程，同时，系统端监测用户所在位置周边车位占用状态数据，系统在发现车位状态发生变化后，系统端触发数据更新流程，将更新的车位状态统计数据推送到用户终端。

本发明提供的一种基于ZIGBEE和LBS的移动停车信息引导系统的一个实施例中，该方法还包括：

终端解析系统端的数据，选择以文本或图形的方式显示数据，并结合地理信息系统，以用户当前位置或用户指定的位置为参数过滤系统的数据，并以动态图层的方式叠加显示在用户终端，方便用户直观获取车位信息，并在用户选择对应的目的地后，引导用户到对应的停车场和对应的车位。

具体来说具有以下优点：

ZIGBEE方式组网：

ZIGBEE方式自适应组网，传输更加稳定可靠，通过ZIGBEE自适应组网和数据传递，通过ZIGBEE网络将数据汇聚到系统，解决了在节点失效的情况下的数据汇聚的和数据传递的可靠性问题。

自动化信息采集和处理：

系统将车位进行统一的网格化编码并安装各种传感器并进行组网，包含红外，地磁等方式自动感应车位的占用和空闲状态，系统通过传感器网络采集和汇聚车位状态数据并进行网格化的数据处理，按照车位位置和编码以及状态信息进行统计和分析。

基于位置的停车信息自动适配：

系统对采集的传感器信息进行统计处理，根据传感器的编码识别其对应的安装停车位网格，以及安装位置，根据位置进行逻辑分组和统计分析，自动与请求用户的位置进行适配，在系统设定的距离范围内，自动适配对应的用户，并通过位置、周期和状态等方式保持数据更新，与周边范围内的用户进行适配，用户无需手动操作，提高了用户体验。

结合GIS，直观明了：

用户可通过文本或图形的方式显示停车位信息，结合GIS，用户可选择范围半径或指定位置的停车位信息，并动态生成图层，将信息叠加到用户终端上的地理信息界面上，用户即可直观地获取用户当前位置以及周边的停车状态信息和分布信息，包含车位密度分布，车位状态分布，用户一目了然，可以直观了解到对应区域的各种停车信息，进一步，用户选择目的地后，系统还将提供各种引导信息，引导用户到预定的车位。

车位级别粒度：

传统方式下，用户很难在室外获取车位级别的引导信息，而通过本发明的引导数据，数据粒度包含了区域，停车场以及停车场内部车位，粒度更加精细，用户远程即可获取各个车位的信息并在系统的引导下自行选择对应的车位。

远程引导：

用户通过与系统进行交互，在终端上即可显示文本或图形化的远程停车信息，无需到停车场周边四处查找停车场信息，通过远程获取停车信息，节省了用户时间，帮助用户早期进行选择并进行引导，降低了到现场找不到车位或浪费大量时间寻找车位的风险。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明系统拓扑示意图。

图2为本发明用户端模块结构示意图。

图3为本发明系统端模块结构示意图。

图4为本发明传感器网络结构示意图。

图5为本发明车位网格结构示意图。

图6为本发明业务流程示意图。

图7为状态触发方式数据采集流程示意图。

图8为周期数据采集流程示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。

为实现上述目的，提出了一种基于ZIGBEE和LBS的移动停车信息引导系统。

以下通过结合附图，对本发明的实施方式进行描述。

实现一种基于ZIGBEE和LBS的移动停车信息引导系统的关键点如下：

车位网格化：

通过网格化的方式将车位进行网络化组织，每个车位作为一个网格资源，对应在车位上的传感器，分配一个唯一性编码，并基于这个编码与车位的地理位置进行绑定，基于网格对车位进行统一的资源管理。

传感器网络：

系统在每个车位都安装传感器并进行组网，包含红外和地磁传感器，等各种探测传感方式，感知车位占用状态，并通过ZIGBEE网络将传感数据汇聚到系统平台，包含传感器探测的车位占用信息和传感器识别信息，系统基于传感器识别信息识别传感器并获取对应的车位位置信息。

数据采集和处理：

系统通过网络采集和汇聚各个车位传感器的传感数据，对其上报的传感器数据进行解析，获取传感器识别编码以及传感器状态数据，根据传感器识别编码识别传感器并获取其安装的地理位置，通过传感器状态数据获取车位占用信息，以用户位置为中心对用户半径范围内的传感器进行数据聚类和统计分析，获取范围内的停车位状态信息。

数据适配和更新：

用户可指定位置的数据适配或自动随着终端位置的移动的数据适配。

用户指定位置的数据适配是不根据用户当前位置，用户指定位置，通过输入地理信息名称或在地图界面上选择位置后，系统过滤用户选择位置周边的停车数据。

自动数据适配是指随着终端的移动，终端不断更新用户在系统端的位置信息，系统端根据用户设定的数据适配策略，自动适配满足用户设定的条件的停车位状态分布状态信息，而无需用户进行干预，系统不断监测更新条件，自动对用户周边的停车信息进行适配和数据更新，并自动刷新和显示用户界面上的数据。

数据更新条件包含系统端与用户端触发，系统端数据更新条件包含传感器状态发生变化触发，如占用到空闲，从空闲到占用的状态转换，用户端触发包含位置更新触发以及周期性触发，如用户移动超过一定的距离，或用户终端侧达到更新周期触发系统数据的访问和更新。

主要功能模块：

一种基于ZIGBEE和LBS的移动停车信息引导系统主要包括了用户端，系统端和传感器网络，下面分别对各个组成部分进行描述：

如图1所示，系统的拓扑图包含了如下部分：

车位以及车位传感器：

系统对车位进行编码并对应具备ZIGBEE能力的传感器识别数据，传感器识别数据唯一对应一个车位。

ZIGBEE网络：

以ZIGBEE方式组网的车位传感器，通过ZIGBEE将数据传递和汇聚到系统端进行处理。

数据采集和汇聚：

系统端的采集来自于ZIGBEE网络的传感器状态数据并汇聚到系统端进行处理。

系统端：

系统端面对ZIGBEE网络以及用户，采集汇聚和处理来自于传感器的数据并进行处理，同时根据业务逻辑向用户提供系统端采集和处理的传感器数据。

移动网络：

移动通信网络，接入用户终端和承载系统端与用户端交换产生的数据传输，提供数据连接的通道。

用户终端：

用户终端设备，具备接入移动网络的终端，并能通过移动数据网与系统进行交互，通常是具备定位能力的智能终端设备，如智能手机，平板电脑等设备。

如图2所示，用户端包含如下功能模块：

用户交互界面200：

用户端终端与用户交互的界面，基于用户所在位置显示用户查询的停车位状态数据，提供用户与系统交互界面。

业务逻辑模块201：

用户端的业务逻辑功能模块，与周边和功能模块进行交互，完成用户端的业务逻辑功能。

数据存储模块202：

用户端的数据存储模块，保存用户端各种数据，并提供数据访问接口。

数据模块203：

用户端获取数据的功能模块，请求系统端用户周边的车位信息并解析系统响应数据获取其中包含的车位状态信息，显示在用户交互界面。

管理配置模块204：

用户端业务管理和配置功能模块，对用户端的业务参数进行配置，包含账号参数，数据获取半径，更新周期等业务参数。

定位模块205：

用户端定位功能模块，通过各种定位方式获取终端经纬度位置信息，包含GPS，AGPS，网络定位等方式。

地理信息模块206：

用户端的地理信息功能模块，提供基础的地理信息显示和附加功能，显示地图信息并基于用户位置叠加周边的停车状态数据。

系统访问接口模块207：

用户端与系统端的数据访问接口，通过系统访问接口模块发起系统端的数据访问，与系统开放的接口进行交互，获取系统的各种数据。

图3描述了系统端模块结构，如图所示，系统端包含如下模块：

用户访问接口300：

系统端与用户端进行交互的接口，实现与用户端的各种交互。

传感器数据接口301：

系统端与传感器网络的数据接口，通过接口采集和获取传感器网络传递的传感器数据，包含传感器识别信息和传感器状态信息。

业务逻辑模块302：

系统端的业务逻辑功能模块，与系统端的各个功能模块进行交互，执行各种业务逻辑，完成各种业务功能。

数据库303：

系统端数据库功能模块，提供数据存储和数据访问等数据操作功能。数据采集处理模块304：

系统端采集传感器网络数据的功能模块，并对采集的数据进行处理，提取传感器数据，包含传感器识别信息和状态数据，并通过传感器识别信息转换获取对应的位置信息，并基于传感器网络的数据变化更新系统端的数据。

管理配置模块305：

系统管理功能模块，包含用户管理，逻辑管理、参数配置等各种管理和参数配置功能。

用户模块306：

系统端提供的用户注册和对接入系统的用户进行认证和鉴权的功能模块，保证合法的用户接入到系统。

数据服务模块307：

系统端为用户端提供的数据访问服务功能模块，通过数据访问服务存取系统端的传感器数据并与系统进行交互。

地理信息系统308：

系统端的地理信息系统功能模块，提供地理信息系统的各种功能，包含地图的显示，传感器状态数据的叠加显示，距离和地理范围的计算和确定等与地理有关的各种功能。

系统门户309：

系统用户登入门户的系统的门户，提供用户使用系统的界面和各种业务流程的承载。

图4描述了传感器网络示意图，如图所示，包含了如下功能模块：传感器模块400：

传感器负责感知车位的占用状态，通常包含红外，地磁，超声等方式对车辆的探测和感知，并将探测的车位占用状态数据以及传感器识别信息上报给系统。

数据汇聚模块401：

数据汇聚模块负责采集各个传感器的数据并将其汇聚传输到系统，包含数据中继和数据采集部分，数据中继将传感器数据的传输中继到数据汇聚模块，数据采集负责将汇聚到传感器数据进行采集并通过数据传输网络传输到系统。

数据传输网络402：

通过网络将数据传输到系统，通常为IP数据网络，提供数据传输的通道，包含固定宽带，移动宽带等各种传输类型。

后台系统403：

对应系统端的功能，面对传感器网络和用户，采集和处理传感网络传输的各种数据，并提供给用户。

图5描述了车位网格化的结构示意图。

如图所示，系统将车位按照逻辑区域进行划分，并对每个逻辑区域内的车位进行网格化处理，对每个车位进行编码，编码映射每个传感器的识别信息，通过网格覆盖每个区域的车位。

图7示为状态触发方式数据采集流程示意图。

如图所示，状态触发方式数据采集是指传感器状态发生变化触发的数据采集过程，其步骤包含：

1)传感器采集数据，如第一次启动传感器则直接上报传感器数据；

2)如不是第一次启动，则监测传感器数据的状态的变化；

3)如发生变化，则触发传感器数据的上报和采集，如未发生变化则继续监测传感器状态；

图8示为周期数据采集流程示意图。

如图所示，周期数据采集是指按采集周期触发的数据采集过程，其步骤包含：

1)系统数据采集模块监测数据采集周期是否达到；

2)如没有达到周期，则继续监测周期；

3)如满足周期，则触发传感器数据的采集，采集传感器的数据并上报到系统；

下面举一个例子来说明本发明用户使用本发明的一种基于传感器网络和位置的停车信息系统的工作流程，如图6所示，该实施例中，业务包括以下步骤：

步骤1：系统获取传感器数据，包含传感器状态数据和传感器识别信息；

步骤2：系统汇聚并采集传感器数据，对获取的传感器数据进行分析和处理，并通过传感器识别信息获取传感器状态和车位的位置数据；

步骤3：用户终端获取位置信息并监测数据更新的条件；

步骤4：如满足数据更新条件，包含第一次启动数据获取或达到数据更新的逻辑条件，如位置移动和周期时间，用户发起系统端数据访问请求，通过位置信息请求系统端的周边的停车位分布和状态信息，如不满足数据更新条件则继续监测用户位置等数据更新条件；

步骤5：系统获取用户请求，获取请求包含的位置信息，通过用户位置查询周边范围内的停车位状态信息推送给用户，同时，系统监测传感器状态变化，如传感器状态发生变化则触发用户端数据更新，推送更新的数据给终端；

步骤6：用户获取系统端的数据，解析其中包含的车位数据并格式化叠加显示在用户终端界面；

步骤7：用户端继续监测数据更新条件，如满足数据更新条件则发起数据更新流程，请求系统获取数据更新终端数据显示；

本发明的描述是为了示例和说明起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (5)

1.一种基于ZIGBEE和LBS的移动停车信息引导系统，其特征在于，通过在车位安装ZIGBEE传感器并组成网络，系统采集和汇聚各个传感器数据，包含占用状态以及传感器识别编码信息，同时，用户终端进行定位，订阅系统端的停车信息并设置业务参数，系统基于用户设置的业务参数对系统端的数据进行过滤和匹配，推送用户定位所在位置或指定位置周边的停车信息到用户终端，用户终端将停车信息叠加在用户端界面，并根据数据更新逻辑更新用户端数据，引导用户选择车位；

所述根据数据更新逻辑更新用户端数据是指：更新方式包含用户端触发更新和系统端触发更新，更新条件包含了用户位置和时间的变化以及传感器状态的变化触发更新，终端监测时间和位置的变化，如果时间变化达到更新周期，或终端位置移动达到预设距离，终端触发数据更新流程，同时，系统端监测用户所在位置周边车位占用状态数据，系统在发现车位状态发生变化后，系统端触发数据更新流程，将更新的车位状态统计数据推送到用户终端。

2.如权利要求1所述的基于ZIGBEE和LBS的移动停车信息引导系统，其特征在于，所述通过在车位安装ZIGBEE传感器并组成网络是指：

系统将车位网格化编码，在每个车位安装传感装置，包含红外与地磁感应方式，通过ZIGBEE方式将传感器组网，采集并汇聚传感器识别编码和传感器状态数据到系统进行处理，包含传感器状态数据，传感器识别编码信息和对应的安装位置。

3.如权利要求1所述的基于ZIGBEE和LBS的移动停车信息引导系统，其特征在于，所述系统采集和汇聚各个传感器数据是指：

系统获取通过ZIGBEE网络汇聚的传感器数据，通过传感器识别编码信息识别车位以及对应的安装位置以及车位编码，并根据传感器安装位置信息对车位状态数据进行逻辑分组，统计和管理传感器探测到的停车位占用状态数据。

4.如权利要求1所述的基于ZIGBEE和LBS的移动停车信息引导系统，其特征在于，所述用户终端进行定位，订阅系统端的停车信息并设置业务参数是指：

用户通过LBS获取位置信息，包含GPS与AGPS及网络定位方式，订阅系统停车信息，设置业务逻辑参数，包含区域半径与更新周期参数，系统基于用户设置的业务参数对车位状态数据进行过滤和匹配，查询以用户指定的位置或以用户定位所在位置的周边半径范围内的车位分布和占用状态数据并将结果返回给终端。

5.如权利要求1所述的基于ZIGBEE和LBS的移动停车信息引导系统，其特征在于，所述引导用户选择车位是指：

终端解析系统端的数据，选择以文本或图形的方式显示数据，并结合地理信息系统，以用户当前位置或用户指定的位置为参数过滤系统的数据，并以动态图层的方式叠加显示在用户终端，方便用户直观获取车位信息，并在用户选择对应的目的地后，引导用户到对应的停车场和对应的车位。