CN109935105A - 基于NB-iot的地磁车位检测系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种基于NB‑iot的地磁车位检测系统和方法，包括地磁感应器、NB‑iot数据信息模块、云服务器和移动终端；利用地磁感应器实现信息的采集，利用NB‑iot数据信息模块进行数据传输，管理人员可以用手机app或者网站获得相应信息，来进行便捷停车、车位；施工方便、降低了施工成本。云服务器根据获取的数据进行大数据分析，从而得知哪些地区停停车、车位需求量大，政府就可以考虑在该地区增加停车、车位场数量，利用APP客户端自动计费收费，简化收费人员的工作量。

Description

基于NB-iot的地磁车位检测系统和方法

技术领域

本发明涉及智能停车技术领域，特别涉及一种基于NB-iot的地磁车位检测系统和方法。

背景技术

在古代依靠步行、马车缩短生活和办公的距离，而到了近代则出现了自行车，汽车和火车等交通工具。20世纪，我国改革开放以来，虽然汽车的数量一直在增加，但由于居民的收入以及造车成本，技术和道路问题等等的限制，汽车始终没有普及化，但是随着迈入21世纪的钟声敲响，汽车进入寻常百姓家中，而这则伴随着一个日益严峻问题的出现——“停车难”。

停车难这一问题的出现并不是因为车位太少导致的，更多的原因是因为车位过于分散，以及驾驶人员不能即时性的得到车位的使用信息而造成的。因此我们将停车位智能化的监管起来，并且联网进行有效的实时更新才是解决这一问题的关键。而在此基础上则又引发了一个更具有前景的理念——“智能停车”。将所有的车位监管、更新、联网，并且自动计费，这能有效解决驾驶人员找不到车位以及停车乱收费现象和雇佣人员费用问题。并且智慧停车所监管的车位，还能对车辆做一定的检测，而这将会形成庞大的数据流，对这些数据加以筛选和归纳则对大数据方面有一些作用。

市面上已经在很多城市出现了不少智慧停车方案，其中以地磁方案最具有发展潜力。当在某处施工或者维修时，只需要检测传感器，不用破坏路面。和传统的摄像头红外线检测相比，有着天然的优势。地磁芯片对于非磁性物体并不敏感，可以减少错误检测的概率，增加准确率。另外，设置不同的灵敏，让地磁芯片适应不同物体的磁性，地磁传感器还能够感知出被测物体的大致体积，借此还可以细微的判断出有些汽车的型号。

然而现有的地磁感应器在应用于车位检测时，由于地下停车场普遍存在信号差，因此利用GPRS通信普遍存在，网络状态不通畅；而采用CAN通信等有线通信手段，则会造成大量的线缆耗材浪费；现有的数据传输技术不但功耗高，而且覆盖面积小，另外兼容性差，网络状态不通畅；连接速率也相对较慢，不适合数据的大量传输。在车位费管理上，普遍采用岗亭进行人工收费，占用大量的人力和物力；无法做到自动计费和费用收取，效率低下。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决所述的技术缺陷之一。

为了实现上述目的，本发明一方面的实施例提供一种基于NB-iot的地磁车位检测系统，包括地磁感应器、NB-iot数据信息模块、云服务器和移动终端；

所述地磁感应器埋设在车位中间，所述地磁感应器用于感应车辆驶入或者驶出时的磁场变化，并生成磁感应信号；并把磁感应信号发送至NB-iot数据信息模块；

所述NB-iot数据信息模块，用于接收地磁感应器发送的磁感应信号，并将磁感应信号与NB-iot数据信息模块自身的位置信息进行绑定形成绑定信息后；统一发送至云服务器；

所述云服务器中内置停车场的车位分布平面图；将接收到的绑定信息进行解析后，将解析得到的磁感应信号与对应的位置信息，在车位分布平面图中进行实时标注；并将车位分布平面图和标注信息发送至驾驶人员的移动终端；

所述驾驶人员的移动终端中对应设有与云服务器通信的APP客户端，所述APP客户端用于接收并显示云服务器发送的车位分布平面图和标注信息，根据标注信息指引驾驶人员寻找合适车位停车；车辆停稳后，跳转支付界面，指引驾驶人员完成车费预缴；车辆驶离时，根据车辆停靠时长进行停车费总金额计算，指示驾驶人员补全车费差额。

优选的，在停车场出口设置车辆档杆和拍照摄像头；当未接收到驾驶人员的车费预缴信息和车费差额时，APP客户端将异常信息和对应车位的位置信息，发送至云服务器，云服务器通知停车场管理人员对该车位上的车辆进行车号记录，并将该车号加入黑名单，防止车辆驶出停车场。。

在上述任意一项实施例中优选的，所述NB-iot数据信息模块将当前时间接收到的磁感应信号的稳定值标记为初始值B1，当有车辆驶入停车平稳后，标记为感应值B2；当感应值B2与初始值B1的差值超过预设的阈值时，生成磁感应信号，此时磁感应信号为正电平。当有车辆驶出后，标记为感应值B3；当感应值B3与初始值B2的差值超过预设的阈值时，生成磁感应信号，此时磁感应信号为负电平。

在上述任意一项实施例中优选的，所述NB-iot数据信息模块根据接收到的正电平磁感应信号和负电平磁感应信号的时间差，计算车辆在停车场的停靠时间，并按停车管理规定开始计费。

在上述任意一项实施例中优选的，所述地磁感应器包括X轴、Y轴、Z轴三个轴线方向的AMR感应磁阻；当且仅当三个轴线方向的感应磁阻同时感应到磁场强度变化时，产生的磁感应信号为有效信号。

在上述任意一项实施例中优选的，所述云服务器根据实时标注的停车信号，进行大数据分析，生成车位需求量分析图表，供政府规划部分，进行市政规划参考。

本发明还提供一种基于NB-iot的地磁车位检测方法，包括以下步骤：

S1、将地磁感应器埋设在车位中间，所述地磁感应器用于感应车辆驶入或者驶出时的磁场变化，并生成磁感应信号；并把磁感应信号发送至NB-iot数据信息模块；

S2、利用NB-iot数据信息模块接收地磁感应器发送的磁感应信号，并将磁感应信号与NB-iot数据信息模块自身的位置信息进行绑定形成绑定信息后；统一发送至云服务器；

S3、利用云服务器中内置停车场的车位分布平面图；将接收到的绑定信息进行解析后，将解析得到的磁感应信号与对应的位置信息，在车位分布平面图中进行实时标注；并将车位分布平面图和标注信息发送至驾驶人员的移动终端；

S4、所述驾驶人员的移动终端中对应设有与云服务器通信的APP客户端，所述APP客户端用于接收并显示云服务器发送的车位分布平面图和标注信息，根据标注信息指引驾驶人员寻找合适车位停车；车辆停稳后，跳转支付界面，指引驾驶人员完成车费预缴；车辆驶离时，根据车辆停靠时长进行停车费总金额计算，指示驾驶人员补全车费差额。

优选的，在S4中，在停车场出口设置车辆档杆和拍照摄像头；当未接收到驾驶人员的车费预缴信息和车费差额时，APP客户端将异常信息和对应车位的位置信息，发送至云服务器，云服务器通知停车场管理人员对该车位上的车辆进行车号记录，并将该车号加入黑名单，防止车辆驶出停车场。。

在上述任意一项实施例中优选的，在S2中，NB-iot数据信息模块将当前时间接收到的磁感应信号的稳定值标记为初始值B1，当有车辆驶入停车平稳后，标记为感应值B2；当感应值B2与初始值B1的差值超过预设的阈值时，生成磁感应信号，此时磁感应信号为正电平；当有车辆驶出后，标记为感应值B3；当感应值B3与初始值B2的差值超过预设的阈值时，再次生成磁感应信号，此时磁感应信号为负电平。

在上述任意一项实施例中优选的，所述NB-iot数据信息模块根据接收到的正电平磁感应信号和负电平磁感应信号的时间差，计算车辆在停车场的停靠时间，并按停车管理规定开始计费。

根据本发明实施例提供的一种基于NB-iot的地磁车位检测系统和方法，相比于现有技术，至少具有以下优点：

1、利用地磁感应器实现信息的采集，利用NB-iot数据信息模块进行数据传输，管理人员可以用手机app或者网站获得相应信息，来进行便捷停车、车位；施工方便、降低了施工成本。

2、云服务器根据获取的数据进行大数据分析，从而得知哪些地区停停车、车位需求量大，政府就可以考虑在该地区增加停车、车位场数量，利用APP客户端自动计费收费，简化收费人员的工作量。

3、利用NB-IoTt数据信息模块构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本，覆盖面积大，另外兼容性强，连接速率也相对较快，适合数据的大量传输；NB-iot使用License频段，可采取带内、保护带或独立载波等三种部署方式，与现有网络共存。本设备最主要的创新点从是将停车、车位和NB-iot技术相结合，改善了停车、车位系统，把停车、车位和信息传输模块整合到一起，这样节约了空间，使设备的安装更方便，信息的传输速率更快，增强了系统一体化程度。。

4、本系统设备安装、维修方便，不必封闭车道、对路面破坏小，当在检测点安装时对路面破坏小,维修时只需检查感器即可；检测点不易遭到破坏；由于传感器是利用地球磁场在铁磁物体通过时的变化来检测，因此它不受气候的影响，通过对灵敏度的设置可以识别铁磁性物体的大小，所以可以大致判断出车辆的类型，设备对非铁磁性物体没有反应，因此可以有效地减少误检。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例提供的一种基于NB-iot的地磁车位检测系统的连接结构框图；

图2为本发明实施例提供的一种基于NB-iot的地磁车位检测方法的流程图；

图中：

1、地磁感应器；2、NB-iot数据信息模块；3、云服务器；4、移动终端；

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明实施例的一种基于NB-iot的地磁车位检测系统，包括地磁感应器1、NB-iot数据信息模块2、云服务器3和移动终端4；

地磁感应器1埋设在车位中间，地磁感应器1用于感应车辆驶入或者驶出时的磁场变化，并生成磁感应信号；并把磁感应信号发送至NB-iot数据信息模块2；地磁感应器1包括X轴、Y轴、Z轴三个轴线方向的AMR感应磁阻；当且仅当三个轴线方向的感应磁阻同时感应到磁场强度变化时，产生的磁感应信号为有效信号。

地磁感应器1的一个磁感应磁阻是将四个AMR传感器电阻条进行相互连接，进而形成一个典型的惠斯通电桥，测出沿着单一轴线的磁场强度和方向。AMR停车、车位传感器最突出的特点就是它可以通过沉积硅片的方式进行量产，封装为专有的IC外形，这样使得停车、车位传感器可以被集成在系统元器件或其他电路中。地球磁场在一定范围内是均匀和稳定的，当有铁质的物体进入时，会对一定范围内地球磁场产生扰动。含铁质的汽车会对地球的磁场产生弯曲扰动，停车、车位传感器则会敏锐的察觉到这些弯曲扰动，从而判别出停车、车位上是否有车辆停放。

NB-iot数据信息模块2，用于接收地磁感应器1发送的磁感应信号，并将磁感应信号与NB-iot数据信息模块2自身的位置信息进行绑定形成绑定信息后；统一发送至云服务器3；NB-iot数据信息模块2将当前时间接收到的磁感应信号的稳定值标记为初始值B1，当有车辆驶入停车平稳后，标记为感应值B2；当感应值B2与初始值B1的差值超过预设的阈值时，生成磁感应信号，此时磁感应信号为正电平；当有车辆驶出后，标记为感应值B3；当感应值B3与初始值B2的差值超过预设的阈值时，生成磁感应信号，此时磁感应信号为负电平。NB-iot数据信息模块2根据接收到的正电平磁感应信号和负电平磁感应信号的时间差，计算车辆在停车场的停靠时间，并按停车管理规定开始计费。

云服务器3中内置停车场的车位分布平面图；将接收到的绑定信息进行解析后，将解析得到的磁感应信号与对应的位置信息，在车位分布平面图中进行实时标注；并将车位分布平面图和标注信息发送至驾驶人员的移动终端4；

驾驶人员的移动终端4中对应设有与云服务器3通信的APP客户端，APP客户端用于接收并显示云服务器3发送的车位分布平面图和标注信息，根据标注信息指引驾驶人员寻找合适车位停车；车辆停稳后，跳转支付界面，指引驾驶人员完成车费预缴；车辆驶离时，根据车辆停靠时长进行停车费总金额计算，指示驾驶人员补全车费差额。

在停车场出口设置车辆档杆和拍照摄像头；当未接收到驾驶人员的车费预缴信息和车费差额时，APP客户端将异常信息和对应车位的位置信息，发送至云服务器，云服务器通知停车场管理人员对该车位上的车辆进行车号记录，并将该车号加入黑名单，防止车辆驶出停车场。

云服务器3根据实时标注的停车信号，进行大数据分析，生成车位需求量分析图表，供政府规划部分，进行市政规划参考。

需要说明的是，本系统采用是罗姆的BM1422AGMV地磁芯片与NB-iot做合成一个装置，埋在车位的中间，传感器通过对地球磁场变化的分析来检测机动车辆的驶入与驶出，感知车辆的停走时间，每当有车辆停入时根据地感周围磁场的变化检测到车辆的到来，并在信号稳定后，将此信号发送到NB-iot数据信息模块2。同样，当车辆离开时，传感器也能根据磁场的变化检测到此信息并告知该信息传输模块。并把值传到云服务器3上；在云服务器3上设置地磁的具体位置(用经纬度展现在地图上)；驾驶员可以根据手机地图上车位有无车辆来选择自己停靠的具体车位，然后可以选择付款，入没付款，云服务器3提示有车停靠，但无人付款，附近的巡查人员就会过来记录车号，停车时间已有地磁记录传导服务器上，走的时间也这样传上去，这次不交钱也会累计，如临时停靠就走也符合目前的收费政策。后台信息处理系统根据接收到的信号刷新停车、车位占用状态，这样就可以准确掌握每个停车、车位的实际占用情况，也能使驾驶人员能够及时找到停车位。

停车、车位系统可以自动识别有无空闲的停车位，该系统能够收集停车位信息，并时刻将信息传至云端数据库，经后台处理后，将实时信息传至客户端，帮助管理人员及时获取停车、车位信息，从而达到管理人员及时及时停车、车位的目的。

如图2所示，本发明还提供一种基于NB-iot的地磁车位检测方法，包括以下步骤：

S1、将地磁感应器埋设在车位中间，所述地磁感应器用于感应车辆驶入或者驶出时的磁场变化，并生成磁感应信号；并把磁感应信号发送至NB-iot数据信息模块；

S2、利用NB-iot数据信息模块接收地磁感应器发送的磁感应信号，并将磁感应信号与NB-iot数据信息模块自身的位置信息进行绑定形成绑定信息后；统一发送至云服务器；

在S2中，NB-iot数据信息模块将当前时间接收到的磁感应信号的稳定值标记为初始值B1，当有车辆驶入停车平稳后，标记为感应值B2；当感应值B2与初始值B1的差值超过预设的阈值时，生成磁感应信号，此时磁感应信号为正电平；当有车辆驶出后，标记为感应值B3；当感应值B3与初始值B2的差值超过预设的阈值时，再次生成磁感应信号，此时磁感应信号为负电平。

所述NB-iot数据信息模块根据接收到的正电平磁感应信号和负电平磁感应信号的时间差，计算车辆在停车场的停靠时间，并按停车管理规定开始计费。

S3、利用云服务器中内置停车场的车位分布平面图；将接收到的绑定信息进行解析后，将解析得到的磁感应信号与对应的位置信息，在车位分布平面图中进行实时标注；并将车位分布平面图和标注信息发送至驾驶人员的移动终端；

S4、所述驾驶人员的移动终端中对应设有与云服务器通信的APP客户端，所述APP客户端用于接收并显示云服务器发送的车位分布平面图和标注信息，根据标注信息指引驾驶人员寻找合适车位停车；车辆停稳后，跳转支付界面，指引驾驶人员完成车费预缴；车辆驶离时，根据车辆停靠时长进行停车费总金额计算，指示驾驶人员补全车费差额。

在S4中，当未接收到驾驶人员的车费预缴信息和车费差额时，APP客户端将异常信息和对应车位的位置信息，发送至云服务器，云服务器通知停车场管理人员对该车位上的车辆进行车号记录，并将该车号加入黑名单，防止车辆再次进入停车场。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (10)

1.一种基于NB-iot的地磁车位检测系统，包括地磁感应器、NB-iot数据信息模块、云服务器和移动终端；其特征在于，

所述地磁感应器埋设在车位中间，所述地磁感应器用于感应车辆驶入或者驶出时的磁场变化，并生成磁感应信号；并把磁感应信号发送至NB-iot数据信息模块；

所述NB-iot数据信息模块，用于接收地磁感应器发送的磁感应信号，并将磁感应信号与NB-iot数据信息模块自身的位置信息进行绑定形成绑定信息后；统一发送至云服务器；

所述云服务器中内置停车场的车位分布平面图；将接收到的绑定信息进行解析后，将解析得到的磁感应信号与对应的位置信息，在车位分布平面图中进行实时标注；并将车位分布平面图和标注信息发送至驾驶人员的移动终端；

所述驾驶人员的移动终端中对应设有与云服务器通信的APP客户端，所述APP客户端用于接收并显示云服务器发送的车位分布平面图和标注信息，根据标注信息指引驾驶人员寻找合适车位停车；车辆停稳后，跳转支付界面，指引驾驶人员完成车费预缴；车辆驶离时，根据车辆停靠时长进行停车费总金额计算，指示驾驶人员补全车费差额。

2.根据权利要求1所述的基于NB-iot的地磁车位检测系统，其特征在于，在停车场出口设置车辆档杆和拍照摄像头；当未接收到驾驶人员的车费预缴信息和车费差额时，APP客户端将异常信息和对应车位的位置信息，发送至云服务器，云服务器通知停车场管理人员对该车位上的车辆进行车号记录，并将该车号加入黑名单，防止车辆驶出停车场。

3.根据权利要求1所述的基于NB-iot的地磁车位检测系统，其特征在于，所述NB-iot数据信息模块将当前时间接收到的磁感应信号的稳定值标记为初始值B1，当有车辆驶入停车平稳后，标记为感应值B2；当感应值B2与初始值B1的差值超过预设的阈值时，生成磁感应信号，此时磁感应信号为正电平；

当有车辆驶出后，标记为感应值B3；当感应值B3与初始值B2的差值超过预设的阈值时，生成磁感应信号，此时磁感应信号为负电平。

4.根据权利要求3所述的基于NB-iot的地磁车位检测系统，其特征在于，所述NB-iot数据信息模块根据接收到的正电平磁感应信号和负电平磁感应信号的时间差，计算车辆在停车场的停靠时间，并按停车管理规定开始计费。

5.根据权利要求1所述的基于NB-iot的地磁车位检测系统，其特征在于，所述地磁感应器包括X轴、Y轴、Z轴三个轴线方向的AMR感应磁阻；当且仅当三个轴线方向的感应磁阻同时感应到磁场强度变化时，产生的磁感应信号为有效信号。

6.根据权利要求1所述的基于NB-iot的地磁车位检测系统，其特征在于，所述云服务器根据实时标注的停车信号，进行大数据分析，生成车位需求量分析图表，供政府规划部分，进行市政规划参考。

7.一种基于NB-iot的地磁车位检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将地磁感应器埋设在车位中间，所述地磁感应器用于感应车辆驶入或者驶出时的磁场变化，并生成磁感应信号；并把磁感应信号发送至NB-iot数据信息模块；

S2、利用NB-iot数据信息模块接收地磁感应器发送的磁感应信号，并将磁感应信号与NB-iot数据信息模块自身的位置信息进行绑定形成绑定信息后；统一发送至云服务器；

S3、利用云服务器中内置停车场的车位分布平面图；将接收到的绑定信息进行解析后，将解析得到的磁感应信号与对应的位置信息，在车位分布平面图中进行实时标注；并将车位分布平面图和标注信息发送至驾驶人员的移动终端；

S4、所述驾驶人员的移动终端中对应设有与云服务器通信的APP客户端，所述APP客户端用于接收并显示云服务器发送的车位分布平面图和标注信息，根据标注信息指引驾驶人员寻找合适车位停车；车辆停稳后，跳转支付界面，指引驾驶人员完成车费预缴；车辆驶离时，根据车辆停靠时长进行停车费总金额计算，指示驾驶人员补全车费差额。

8.根据权利要求7所述的基于NB-iot的地磁车位检测方法，其特征在于，在S4中，当未接收到驾驶人员的车费预缴信息和车费差额时，APP客户端将异常信息和对应车位的位置信息，发送至云服务器，云服务器通知停车场管理人员对该车位上的车辆进行车号记录，并将该车号加入黑名单，防止车辆再次进入停车场。

9.根据权利要求1所述的基于NB-iot的地磁车位检测方法，其特征在于，在S2中，NB-iot数据信息模块将当前时间接收到的磁感应信号的稳定值标记为初始值B1，当有车辆驶入停车平稳后，标记为感应值B2；当感应值B2与初始值B1的差值超过预设的阈值时，生成磁感应信号，此时磁感应信号为正电平；当有车辆驶出后，标记为感应值B3；当感应值B3与初始值B2的差值超过预设的阈值时，再次生成磁感应信号，此时磁感应信号为负电平。

10.根据权利要求1所述的基于NB-iot的地磁车位检测方法，其特征在于，所述NB-iot数据信息模块根据接收到的正电平磁感应信号和负电平磁感应信号的时间差，计算车辆在停车场的停靠时间，并按停车管理规定开始计费。