CN110335498B - 一种基于区块链的停车场道闸系统及信息交互方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于基于区块链的分布式停车共享管理与应用技术领域，公开了一种基于区块链的停车场道闸系统及信息交互方法，在传统道闸控制器单元中嵌入一个SDK接口程序，实现道闸节点与区块链网络的交互；道闸通过接口程序将停车场相关状态信息同步到区块链网络，区块链网络通过调用智能合约进而道闸控制以及相关服务处理。本发明公开的基于区块链的停车场道闸系统及信息交互方法，对于实现网络化、分布式城市停车共享具有重要技术意义，对于提升城市停车资源共享效率，解决城市停车难问题具有重要价值。
Description
技术领域
本发明属于基于区块链的分布式停车共享管理与应用技术领域，尤其涉及一种基于区块链的停车场道闸系统及信息交互方法。
背景技术
目前，最接近的现有技术：
区块链是集共识算法、公钥密码学、智能合约、P2P网络协议等于一体的分布式账本技术，在分布式网络环境下，保障区块链账本的一致性以及账本数据的不可删除、不可篡改和不可抵赖性。区块链技术的出现为互联网提供了新型的信任基础，它不仅可以改善行业现有的服务，还将催生更多新型服务。
高速增长的汽车保有量与有限的停车资源供给，已经成为城市静态交通管理的瓶颈问题。
开放大量私有停车资源共享，提升城市停车资源利用效率一直是停车行业努力的方向，而至今尚未有可行的解决方案。
对于现有的解决技术来说，道闸只是作为一个孤立的外部停车设备，未加入进停车网络，停车数据未能得到有效的整合，用户不能及时有效获取停车资源。
(1)造成停车难的原因主要有两方面，一方面是车主不能及时获取到有效的停车位的信息；另一方面是大量闲置的私人停车资源未开放。
综上所述，现有技术存在的问题是：
(1)现有技术中，对于停车资源利用效率较低，而至今尚未有可行的解决方案。
(2)传统的道闸不能作为区块链网络系统中的一个节点，不能实现基于区块链的分布式停车共享管理与应用。造成城市停车资源浪费。
(3)现有的道闸只是作为一个独立的设备，车辆进出停车场的数据保存在本地。数据丢失、数据篡改等隐患得不到解决。
解决上述技术问题的难度：
(1)整个停车系统涉及范围广，资源不易整合。
(2)整个停车系统规模庞大，数据及程序的运行维护成本大。
解决上述技术问题的意义：
(1)用区块链为底层构成的停车链，通过本道闸读取到的数据均写入区块链网络，数据不易篡改、不易丢失，数据可靠性得到了保障。
(2)用区块链为底层构成的停车链，将停车数据进行整合，打破了停车信息的孤岛。
(3)用区块链为底层构成的停车链，维护成本低。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于区块链的停车场道闸系统及信息交互方法。
本发明是这样实现的，一种基于区块链的停车场道闸系统的信息交互方法，包括：
第一步，车辆进场时，道闸的摄像头扫描到车牌号。
第二步，运行在后台调用SDK的监听程序获取到该车牌并进行识别处理。将已经识别出的车牌传输至SDK调用程序。
第三步，SDK调用程序与智能合约进行交互。
第四步，智能合约接收到车牌新信息，根据车牌信息和所设置的要调用的具体方法进行数据的处理，并将处理结果返回SDK调用程序。SDK调用程序最终获取到一个控制道闸升降的信息，并将信号传输给SDK监听程序控制道闸抬起或拒绝抬起拦杆，如果拦杆抬起，车辆进场，同时将车辆的进场信息写入到区块链中，车辆与停车场的具体数据同时发生相应的变更。
第五步，当车辆出场时，SDK监听程序将识别到的车牌传输给SDK调用程序，SDK调用程序和智能合约进行交互，判断该车辆是否已经进场，若已经进场则调用相应的出场方法以及计费方法，并返回一个控制道闸升降的信号给SDK调用程序。SDK调用程序将信息传输给SDK监听程序控制道闸升降，车辆离场，同时车辆离场信息将写入到区块链中，车辆和停车场的具体数据同时发生相应的变更。
第六步，SDK监听程序控制道闸升降信息传输至道闸。
进一步，SDK监听程序用于网络客户端与各类产品之间的通讯交互，负责远程功能的调控，远程参数配置及码流数据的获取和处理。
进一步，SDK调用程序道用于将通过SDK监听程序获得到的车牌号传输至区块链网络，区块链网络中智能合约根据获取到的车牌进行相应的信息处理和判断，并返回数据给SDK调用程序，最终发送信号给道闸，判断抬杆或者拒绝抬杆。
进一步，所述SDK的监听程序具体包括：
(1)对整个网络的SDK系统进行初始化，内存分配操作。
(2)设置SDK连接网络的超时时间。
(3)设置接收异常消息的回调函数，异常消息包括报警、语音对讲出现异常信息。在道闸监听程序接受和处理参数配置模块、网络报警触发模块、抓拍结果报警模块、获取设备能力集模块的异常的消息。
(4)用户成功注册后返回执行功能操作的唯一标识ID。
(5)设置监听和布防报警方式。
(6)注销设备,释放SDK资源。
进一步，步骤(5)的布防报警方法包括：
进行用户注册，配置报警条件，报警条件有IO触发、网络触发、虚拟线圈触发。
设置报警回调函数，报警回调函数设置成功后设置布防。
撤销报警上传通道，设备不再上传报警信息。
进一步，所述SDK调用程序包括：
1)在本地新建客户端用于连接区块链网络。
2)配置一个用户，设置账户和密码，作为连接区块链网络的一个身份依据。创建区块链网络的通道客户端代理。配置区块链网络的排序节点和背书节点，并将节点加入通道。。
3)将通道初始化，本地道闸作为区块链网络的一个节点与区块链网络进行交互。
4)配置区块链网络中已经部署上智能合约，包括名称、版本。
5)调用智能合约，向区块链网络中发送交易，并获取到返回结果。
本发明另一目的在于提供一种实施所述基于区块链的停车场道闸系统的信息交互方法的基于区块链的停车场道闸系统，所述基于区块链的停车场道闸系统包括硬件层、SDK中间层以及区块链网络层。
所述硬件层为道闸。
所述SDK中间层，通过SDK监听程序用于与道闸的交互，处理道闸扫描到的车牌和传输给道闸SDK调用程序返回的控制道闸升降的信号。
还通过SDK调用程序用于和区块链网络层进行交互，智能合约根据识别到的车牌和SDK调用程序作出的调用具体功能的信号作出相应的处理，并返回相应的数据给SDK调用程序。SDK调用程序将控制道闸升降的信号传输给SDK监听程序。
所述区块链网络层，将区块链技术作为记账工具，并使用智能合约处理数据并将数据写入区块链网络中。在区块链上记录的数据通过区块链技术溯源认证。
本发明的另一目的在于提供一种实现所述基于区块链的停车场道闸系统的信息交互方法的信息数据处理终端。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行所述的基于区块链的停车场道闸系统的信息交互方法。
本发明的另一目的在于提一种实现所述基于区块链的停车场道闸系统的信息交互方法的基于区块链的停车场。
综上所述，本发明的优点及积极效果为：
本发明提供的基于区块链的停车场道闸系统，使得传统道闸可以作为区块链网络系统中的一个节点，进而实现基于区块链的分布式停车共享管理与应用。具体，在传统道闸控制器单元中嵌入一个SDK接口程序，实现道闸节点与区块链网络的交互。道闸可以通过接口程序将停车场相关状态信息同步到区块链网络，区块链网络可以通过调用智能合约进而道闸控制以及相关服务处理。本发明公开的基于区块链的停车场道闸系统，对于实现网络化、分布式城市停车共享具有重要技术意义，对于提升城市停车资源共享效率，解决城市停车难问题具有重要价值。
本发明提供的基于区块链的停车场道闸系统进一步的优势体现在：
实现基于区块链的停车场道闸的核心是一个SDK接口程序，不需要进行硬件升级，改造成本低。
通过大量道闸节点组成并共同维护区块链网络，可以实现城市停车资源的广泛共享，并且保障共享服务的安全与可靠，以及绿色环保。
基于区块链的停车场道闸可以通过SDK接口程序将停车共享管理状态同步到区块链网络，实现停车共享信息实时共享。
区块链通过调用智能合约，实现道闸控制与管理，提供停车共享服务。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于区块链的停车场道闸系统示意图。
图2是本发明实施例提供的基于区块链的停车场道闸系统的信息互方法流程图。
图3是本发明实施例提供的SDK监听方法流程图。
图4是本发明实施例提供的报警(布防)流程图。
图5是本发明实施例提供的SDK调用方法流程图。
图6是本发明实施例提供的监听程序运行情况中启动布防图。
图7是本发明实施例提供的监听程序运行情况中识别车辆界面图。
图8是本发明实施例提供的道闸显示器图。
图9是本发明实施例提供的区块链事件监听图
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
现有技术中，对于停车资源利用效率较低，而至今尚未有可行的解决方案。传统的道闸不能作为区块链网络系统中的一个节点，不能实现基于区块链的分布式停车共享管理与应用。造成城市停车资源浪费。
为解决上述问题，下面结合附图对本发明的技术方案作详细描述。
如图1所示，本发明实施例提供的基于区块链的停车场道闸系统包括硬件层、SDK中间层以及区块链网络层。
硬件层为道闸装置。
SDK中间层分为两个部分：SDK监听程序主要用于与道闸的交互，处理道闸扫描到的车牌和传输给道闸SDK调用程序返回的控制道闸升降的信号。SDK调用程序主要用于和区块链网络层进行交互，智能合约作为业务处理的关键模块会根据识别到的车牌和SDK调用程序作出的调用具体功能的信号作出相应的处理，并返回相应的数据给SDK调用程序。SDK调用程序会将控制道闸升降的信号传输给SDK监听程序。
在区块链网络层中将区块链技术作为记账工具，并使用智能合约处理数据并将数据写入区块链网络中。在区块链上记录的数据都可以通过区块链技术溯源认证，使数据的真实性得到保证，这也体现了区块链技术应用于本发明的优势。
如图2所示，本发明实施例提供的基于区块链的停车场道闸系统的信息互方法包括：
车辆进场时，道闸的摄像头会扫描到车牌号，运行在后台调用SDK的监听程序就会获取到该车牌并进行识别处理，然后再将已经识别出的车牌传输至SDK调用程序，SDK调用程序与智能合约进行交互。智能合约接收到车牌根据车牌信息和所设置的要调用的具体方法进行数据的处理，并将处理结果返回SDK调用程序。SDK调用程序最终会获取到一个控制道闸升降的信息，并将信号传输给SDK监听程序以此来控制道闸来抬起或拒绝抬起拦杆，如果拦杆抬起，车辆进场，同时将车辆的进场信息写入到区块链中，车辆与停车场的具体数据将会发生相应的变更。
当车辆出场时，SDK监听程序会将识别到的车牌传输给SDK调用程序，SDK调用程序会和智能合约进行交互，判断该车辆是否已经进场，若已经进场则调用相应的出场方法以及计费方法，并返回一个控制道闸升降的信号给SDK调用程序，SDK调用程序将信息传输给SDK监听程序来控制道闸升降，车辆离场，同时车辆离场信息将写入到区块链中，车辆和停车场的具体数据将会发生相应的变更。
如图3所示，本发明实施例提供的SDK监听方法(SDK监听程序)中，涉及的设备网络SDK监听程序，主要用于网络客户端与各类产品之间的通讯交互，负责远程功能的调控，远程参数配置及码流数据的获取和处理。
本发明实施例提供的SDK监听方法(道闸SDK监听程序接口调用的主要流程)包括：
(1)对整个网络的SDK系统进行初始化，内存分配等操作。
(2)设置SDK连接网络的超时时间，这是可以让用户自己选择的，如果不设置将会使用默认的值。
(3)设置接收异常消息的回调函数，SDK中的许多功能都是异步的，该接口用来获取报警、语音对讲等出现异常时的信息。在初始化SDK之后就可以设置这个回调函数，然后在应用层接受和处理每个模块的异常的消息。
(4)用户需要注册设备，成功注册后会返回一个ID，这个ID是执行其他功能操作的一个唯一标识。
(5)设置报警方式，一体机的报警方式主要有监听和布防这两种，布防需要用户注册使用，而报警可以不需要进行用户注册。
(6)注销设备,释放SDK资源。
如图4所示，本发明实施例提供的报警(布防)方法包括：
抓拍结果报警：智能交通摄像机抓拍(IO触发、视频触发、网络触发等)通过“布防”报警的方式上传，在报警回调函数中获取抓拍结果，包括抓拍图片、车牌信息等。
“布防”指的是SDK连接道闸，并设置接收报警的命令，设备有报警信息后会立即返回给SDK。“布防”方式首先需要进行用户注册，配置报警条件，报警条件有IO触发、网络触发、虚拟线圈触发等。接着设置报警回调函数，报警回调函数设置成功后设置布防，最后要撤销报警上传通道，之后设备将不再上传报警信息。抓拍机的抓拍结果报警信息只能通过布防的方式获取，交通统计数据只能通过布防而且是一级布防才能获取。
如图5所示，本发明实施例提供的SDK调用方法(道闸的SDK调用程序)中，道闸的SDK调用程序用于将通过SDK监听程序获得到的车牌号传输至区块链网络，区块链网络中智能合约会根据获取到的车牌进行相应的信息处理和判断，并返回数据给SDK调用程序，最终发送信号给道闸，来判断抬杆或者拒绝抬杆。
SDK调用方法(道闸SDK调用程序接口调用的主要流程)包括：
(1)在本地新建一个客户端用于连接区块链网络。
(2)配置一个用户，设置账户和密码，作为连接区块链网络的一个身份依据。创建区块链网络的通道客户端代理。配置区块链网络的排序节点和背书节点，并将节点加入通道。
(3)将通道初始化，本地道闸就作为了区块链网络的一个节点可以与区块链网络进行交互。
(4)配置区块链网络中已经部署上智能合约，包括名称、版本。
(5)调用智能合约，往区块链网络中发送交易，并获取到返回结果。
下面结合测试与验证对本发明的技术方案作进一步描述。
图6是本发明实施例提供的监听程序运行情况中启动布防图。停车场的管理员可以输入道闸IP，用户名和密码进行注册登录，监听开始，当车辆进入停车场，道闸监听程序将会将车牌进行识别。
图7是本发明实施例提供的监听程序运行情况中识别车辆界面图。当识别到车牌时，会启动SDK调用程序，与区块链网络进行交互，写入数据。
在本发明中，将道闸设备嵌入本发明的区块链停车系统，使得道闸可以作为一个区块链网络的节点去进行与区块链网络的交互，保证基于区块链的停车系统的可行性，使得停车系统更安全可靠、便捷，同时也极大的降低了系统的维护成本。
下面结合具体实验对本发明作进一步描述。
本发明选取海康威视DS-TCG225抓拍一体机作为实验所用道闸，并在道闸中内置了本发明所示的基于区块链的停车场道闸系统，并进行了相应的参数的配置，如配置所需连接的区块链的网络、所绑定的智能合约和具体停车场。当车牌为蓝牌的晋A00002的车执行车辆进场操作时，道闸摄像头扫描到车牌号，并通过SDK监听程序识别到车牌信息，如图8所示，会在道闸显示屏上显示出车牌信息。如图7所示，在道闸显示屏上显示车牌信息的同时，后台监听程序也获取到车牌信息。同时通过调用SDK调用程序将车牌信息与区块链网络进行交互，通过调用部署在区块链网络的专门用于处理停车业务的智能合约去对相关数据信息进行相应的业务处理，如图9所示，将车辆的进场以及出场事件信息写入区块链网络。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk(SSD))等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于区块链的停车场道闸系统的信息交互方法，其特征在于，所述基于区块链的停车场道闸系统的信息交互方法包括：
第一步，通过道闸的摄像头扫描进场车辆车牌号；
第二步，运行在后台调用SDK的监听程序获取到该车牌号并进行识别处理；将识别出的车牌号传输至SDK调用程序；
所述SDK的监听程序具体包括：
(1)对整个网络的SDK系统进行初始化，内存分配操作；
(2)设置SDK连接网络的超时时间；
(3)设置接收异常消息的回调函数，异常消息包括报警、语音对讲出现异常信息；在道闸监听程序接受和处理参数配置模块、网络报警触发模块、抓拍结果报警模块、获取设备能力集模块的异常的消息；
(4)用户成功注册后返回执行功能操作的唯一标识ID；
(5)设置监听和布防报警方式；
(6)注销设备,释放SDK资源；
第三步，所述SDK调用程序与智能合约进行交互；
第四步，智能合约接收到车牌新信息，根据车牌信息和所设置的要调用的具体方法进行数据的处理，并将处理结果返回所述SDK调用程序；所述SDK调用程序最终获取到一个控制道闸升降的信息，并将信号传输给SDK监听程序控制道闸抬起或拒绝抬起拦杆，如果拦杆抬起，车辆进场，同时将车辆的进场信息写入到区块链中，车辆与停车场的具体数据同时发生相应的变更；
第五步，所述SDK监听程序将识别到的出场车辆车牌传输给所述SDK调用程序，所述SDK调用程序和智能合约进行交互，判断该车辆是否已经进场，若已经进场则调用相应的出场方法以及计费方法，并返回一个控制道闸升降的信号给所述SDK调用程序；所述SDK调用程序将信息传输给SDK监听程序控制道闸升降，车辆离场，同时车辆离场信息将写入到区块链中，车辆和停车场的具体数据同时发生相应的变更；
第六步，所述SDK监听程序控制道闸升降信息传输至道闸。
2.如权利要求1所述的基于区块链的停车场道闸系统的信息交互方法，其特征在于，第二步中，SDK监听程序用于网络客户端与各类产品之间的通讯交互，负责远程功能的调控，远程参数配置及码流数据的获取和处理。
3.如权利要求1所述的基于区块链的停车场道闸系统的信息交互方法，其特征在于，第二步中，SDK调用程序道用于将通过SDK监听程序获得到的车牌号传输至区块链网络，区块链网络中智能合约根据获取到的车牌进行相应的信息处理和判断，并返回数据给SDK调用程序，最终发送信号给道闸，判断抬杆或者拒绝抬杆。
4.如权利要求1所述的基于区块链的停车场道闸系统的信息交互方法，其特征在于，步骤(5)的布防报警方法包括：
进行用户注册，配置报警条件，报警条件有IO触发、网络触发、虚拟线圈触发；
设置报警回调函数，报警回调函数设置成功后设置布防；
撤销报警上传通道，设备不再上传报警信息。
5.如权利要求1所述的基于区块链的停车场道闸系统的信息交互方法，其特征在于，第二步中，所述SDK调用程序包括：
1)在本地新建客户端用于连接区块链网络；
2)配置一个用户，设置账户和密码，作为连接区块链网络的一个身份依据；创建区块链网络的通道客户端代理；配置区块链网络的排序节点和背书节点，并将节点加入通道；
3)将通道初始化，本地道闸作为区块链网络的一个节点与区块链网络进行交互；
4)配置区块链网络中已经部署上智能合约，包括名称、版本；
5)调用智能合约，向区块链网络中发送交易，并获取到返回结果。
6.一种实施权利要求1所述基于区块链的停车场道闸系统的信息交互方法的基于区块链的停车场道闸系统，其特征在于，所述基于区块链的停车场道闸系统包括硬件层、SDK中间层以及区块链网络层；
所述硬件层为道闸；
所述SDK中间层，通过SDK监听程序用于与道闸的交互，处理道闸扫描到的车牌和传输给道闸SDK调用程序返回的控制道闸升降的信号；
还通过SDK调用程序用于和区块链网络层进行交互，智能合约根据识别到的车牌和SDK调用程序作出的调用具体功能的信号作出相应的处理，并返回相应的数据给SDK调用程序；SDK调用程序将控制道闸升降的信号传输给SDK监听程序；
所述区块链网络层，将区块链技术作为记账工具，并使用智能合约处理数据并将数据写入区块链网络中；在区块链上记录的数据通过区块链技术溯源认证。
7.一种实现权利要求1～5任意一项所述基于区块链的停车场道闸系统的信息交互方法的信息数据处理终端。
8.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-5任意一项所述的基于区块链的停车场道闸系统的信息交互方法。
9.一种实现权利要求1～5任意一项所述基于区块链的停车场道闸系统的信息交互方法的基于区块链的停车场。
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