CN110349437A - 一种基于联盟链的停车资源共享管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于交通控制系统技术领域，公开了一种基于联盟链的停车资源共享管理系统及方法，在现有停车资源管理的硬件基础设施之上，利用联盟链技术构建停车资源网络；其次，基于联盟链链码，设计开发多样化、个性化的停车共享服务；并且通过网络化、透明化的业务执行，保障停车共享业务的公正与高效；通过DApp为停车加盟、管理、共享等提供便捷服务；最后搭建原型系统测试验证基于联盟链的停车资源共享管理系统的相关功能。本发明提供了一个安全、可信的网络平台，实现停车资源的安全共享并获得回报；本发明基于联盟链的停车资源共享管理系统为解决停车难问题提供了一种可行方案，具有先进的技术意义和广泛的商业价值。

Description

一种基于联盟链的停车资源共享管理系统及方法

技术领域

本发明属于交通控制系统技术领域，尤其涉及一种基于联盟链的停车资源共享管理系统及方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

随着私家车数量的不断增加，停车难问题日益严重，已经成为城市静态交通管理的瓶颈问题。提升城市停车资源利用率以及实现私有停车资源共享一直是停车行业努力的方向，然而至今尚未有可行的解决方案。

近年来随着人们生活水平不断地提高，私家车的数量不断增加，城市停车难的问题日益严重。根据国家发改委发布的数据，目前我国大城市小汽车与停车位的比例约为1：0.8，中小城市约为1：0.5，全国停车位缺口超过5000万个。因此，高速增长的汽车保有量与有限的停车资源共享，已经成为城市静态交通管理的瓶颈问题。在有限资源供给下，如何实现各类型停车资源(包含商业停车场、政府部门停车场、私有停车场)信息互联互通与开放共享，提升停车资源利用率，已经成为停车行业发展的重要方向。

近几年区块链技术的出现，引起了许多行业的广泛兴趣。区块链分为公有链、私有链和联盟链。公有链是完全开放的，任意节点可以下载并获得完整区块链数据(全部账本)，但是共识效率低下问题，难以应用于实时服务。私有链由中心机构负责节点接入控制，指定节点权限，不具备去中心化网络安全、可靠的特点。联盟链通过联盟链协议指定一定数量规模的节点承担共识机制，实现效率与安全的平衡。面向停车资源共享服务，考虑服务效率与系统安全，联盟链具有良好的可实践性。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)现有技术中并无有效的停车资源共享管理系统；

(2)现有停车管理平台无法提升城市停车资源利用率，也无法实现私有停车资源共享。

(3)传统的道闸设备不能实现基于联盟链网络停车资源共享管理，造成城市资源浪费；

(4)现有的技术在对数据安全方面并没有得到有效的解决。

解决上述技术问题的难度：

(1)城市停车资源众多，停车资源数据并不能得到有效的整合；

(2)停车资源共享管理系统规模庞大，数据以及程序的运行和维护成本高。

解决上述技术问题的意义：

(1)以联盟链为底层架构的停车资源共享管理系统能使用户的数据隐私方面能够不易篡改和丢失，数据的安全性得到保障；

(2)以联盟链为底层架构的停车资源共享管理系统保证停车资源数据的采集上能够达到全面、精准、无死角，使城市停车资源利用率得到有效地提升；

(3)以联盟链为底层架构的停车资源共享管理系统维护成本低，可以方便、快捷地为停车用户提供个性化的共享服务。

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联盟链的停车资源共享管理系统及方法。

本发明是这样实现的，一种基于联盟链的停车资源共享方法，所述基于联盟链的停车资源共享方法包括：

步骤一，基于停车资源管理的硬件基础设施，利用联盟链技术构建停车资源网络。停车资源网络的搭建是基于Hyperledger Fabric 1.0的联盟链，将道闸作为联盟链中一个节点进行交互使用。(参照具体实例5(1))

步骤二，基于联盟链链码，进行多样化、个性化的停车共享服务。并且通过网络化、透明化的业务执行，进行停车业务的共享。进一步通过DApp为停车加盟、管理、共享提供服务。

步骤三，搭建原型系统测试验证基于联盟链的停车资源共享管理系统的相关功能。原型系统的搭建详见具体实施例5中停车资源共享管理系统原型及实现。

进一步，步骤二基于联盟链链码，进行多样化、个性化的停车共享服务中，通过链码实现智能合约，实现停车共享服务。所述智能合约包括车辆管理合约，停车合约和加盟商管理合约。

所述车辆管理合约用于用户管理个人车牌、进行停车服务。所述车牌管理基于createCar、delCar、queryOwnCar、queryTxHistory四个函数实现，分别用于创建车辆、删除车辆、查询添加的所有车辆、查询车辆的停车记录。所述停车服务基于parking、leaving、reserving、cancelReserving四个函数实现，分别用于停车、离场、预约、取消预约。当调用停车服务四个函数的时候会调用专门用于停车场管理的车辆管理合约链码，去查询停车场的具体信息，并对停车场车位进行相应的处理。parking和leaving两个函数则直接嵌入进道闸的程序中，当车辆进场或出场去直接调用相应的函数，停车场车位和车辆具体状态发生改变。

所述停车场合约用于停车场主发布新的停车资源并对其进行管理和查询并支付停车费用。所述停车场管理用于用户管理个人车牌和停车服务，基于createPark、delPark、updatePark、queryOwnPark四个函数实现，分别用于创建停车场、删除停车场、更新停车场信息、查询停车场主所拥有的所有停车场。所述停车场查询以及支付停车费用基于queryCarFee、payment两个函数实现，分别用于查询计算好的停车费用和进行支付。所述停车场查询包括查询车辆信息、停车场信息相关信息。

所述加盟商管理合约用于加盟商添加并管理店铺。所述店铺管理基于createShop、delShop、updateShop、queryOwnShop四个函数实现，分别用于创建商铺、删除商铺、更新商铺信息和查询所拥有的所有商铺。

进一步，步骤二通过网络化、透明化的业务执行，进行停车业务的共享中，SDK中间件通过SDK监听程序对道闸控制信号接口的管理实现道闸功能控制。通过SDK调用程序实现与停车链上业务的对接与执行。

具体步骤包括：

(1)道闸检测到车辆后，将扫描得到的车牌信息传给SDK监听程序。

(2)SDK监听程序将识别后的车牌信息传给SDK调用程序。

(3)SDK调用程序通过调用智能合约处理停车业务。

(4)停车链网络对合约达成共识后，SDK程序确认共识结果。

(5)SDK调用程序将道闸控制指令发送给监听程序。

(6)SDK监听程序传送控制信号给道闸装置。

进一步，步骤二通过DApp为停车加盟、管理、共享提供服务中，DApp的基于联盟链的停车资源共享方法包括：

1)用户通过DAPP调用特定的服务。

2)DAPP将签名的服务请求发送到服务端，服务端通过Java SDK接口将需求和数据发送到联盟链网络的链码，链码执行对应方法保存并返回数据，通过Java SDK接口将方法执行的数据传到服务端，服务端将把处理结果发回DAPP。

3)DAPP收到成功的报告，完成被调用服务。

本发明的另一目的在于提供一种实施权利要求所述的基于联盟链的停车资源共享方法的基于联盟链的停车资源共享管理系统，所述基于联盟链的停车资源共享管理系统包括：

区块链底层平台，用于提供分布式共享账本得维护、状态数据库维护、智能合约的全生命周期管理及相关区块链服务，实现数据的不可篡改和智能合约的业务逻辑。还用于通过fabric-ca实现成员注册、注销和权限管理。

智能合约，用于实现停车资源发布、停车场查询、车辆管理、共享车位、停车服务以及加盟商管理相关链码调用功能以及停车链系统的其他功能。

业务层，用于为应用停车DAPP提供RESTful的接口，处理前端的业务请求、与其他业务系统进行交互以及和区块链网络进行通信。

应用层，用于基于停车DAPP提供用户交互的界面操作，包括用户和加盟商角色功能选择。

进一步，所述业务层包括：

业务层是应用程序的后端服务，所述后端服务包括管理和服务。业务层基于SDK中间件实现为应用程序提供停车链后端服务，包含道闸接口控制模块和Java SDK。

通过SDK中间件将传统的道闸设备嵌入停车链中，使道闸作为一个停车链的节点，实现与停车链网络的交互。

本发明的另一目的在于提供一种实现所述基于联盟链的停车资源共享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联盟链的停车资源共享方法。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：

本发明公开了一种基于联盟链的停车资源共享管理系统及方法，旨在提供一个安全、可信的网络平台，实现停车资源的安全共享并获得回报。首先，在现有停车资源管理的硬件基础设施之上，利用联盟链技术构建停车资源网络。其次，基于联盟链链码，设计开发多样化、个性化的停车共享服务。并且通过网络化、透明化的业务执行，保障停车共享业务的公正与高效。进一步，通过DApp为停车加盟、管理、共享等提供便捷服务。最后，搭建原型系统测试验证基于联盟链的停车资源共享管理系统的相关功能。基于联盟链的停车资源共享管理系统为解决停车难问题提供了一种可行方案，具有先进的技术意义和广泛的商业价值。

本发明还具备以下优势：

第一，现有的停车相关的基础设施，包括联网车辆，停车管理设备，移动智能手机等等，构成了停车资源共享联盟链的硬件基础。通过运行区块链终端软件，形成并维护联盟链网络。从而大大降低了停车资源共享网络平台建设的硬件成本以及维护成本。

第二，基于联盟链的停车资源共享系统提供了一个开放、可信的网络平台，各种类型的停车资源均可以加盟系统实现共享并获得收益回报。这将有效提升停车资源你利用率，缓解城市停车难困境。

第三，各种停车相关的服务可以通过链码来定义，并通过联盟链网络环境下程序化执行，以确保服务的透明性和公正性。这将有效地减少在传统方式中存在的争议。

第四，联盟链中成员设置动态权限管理，解决联盟链内各类设施的权限管理，这将进一步提升系统的安全性和可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的基于联盟链的停车资源共享管理系统结构示意图。

图中：1、区块链底层平台。2、智能合约。3、业务层。4、应用层。

图2是本发明实施例提供的基于联盟链的停车资源共享管理系统架构图。

图3是本发明实施例提供的道闸与停车链网络的交互流程图。

图4是本发明实施例提供的道闸装置的交互过程原理图。

图5是本发明实施例提供的DAPP与联盟链的交互流程图。

图6是本发明实施例提供的DAPP与联盟链的交互过程原理图。

图7是本发明实施例提供的Dapp界面图。

图8是本发明实施例提供的用户在使用DAPP时，可以预约共享的停车场效果图。

图9是本发明在后端可以查看停车场智能合约的效果图，比如在基于联盟链的停车场道闸系统在识别出蓝晋A00002车牌时，会调用部署智能合约，生成与车牌信息相对应的数据信息并存储。

图10是本发明实施例提供的当车主用户进入停车场时，通过在道闸设备内置了本发明所示的基于联盟链的停车场道闸系统，道闸设备识别车牌信息，通过调用SDK接口将车牌信息与联盟链网络交互，调用部署在联盟链网络中的停车合约去对相关数据信息进行相应的处理，之后将车辆的进场以及出场相关信息写入联盟链网络中，在后台可以看到相关信息的效果图。

图11是本发明实施例提供的后台监听程序调用SDK接口将车牌信息与联盟链网络信息进行交互，调用联盟链网络中的停车合约去对相关数据进行处理，并将车辆的入场写入联盟链网络并计时的效果图。

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。

现有技术中并无有效的停车资源共享管理系统。现有停车管理平台无法提升城市停车资源利用率，也无法实现私有停车资源共享。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于联盟链的停车资源共享管理系统及方法，下面结合具体方案对本发明作详细的描述。

本发明实施例提供的基于联盟链的停车资源共享方法，所述基于联盟链的停车资源共享方法包括：

步骤一，基于停车资源管理的硬件基础设施，利用联盟链技术构建停车资源网络。

步骤二，基于联盟链链码，进行多样化、个性化的停车共享服务。并且通过网络化、透明化的业务执行，进行停车业务的共享。进一步通过DApp为停车加盟、管理、共享提供服务。

步骤三，搭建原型系统测试验证基于联盟链的停车资源共享管理系统的相关功能。

步骤二基于联盟链链码，进行多样化、个性化的停车共享服务中，通过链码实现智能合约，实现停车共享服务。所述智能合约包括车辆管理合约，停车合约和加盟商管理合约。

所述车辆管理合约用于用户管理个人车牌、进行停车服务。所述车牌管理基于createCar、delCar、queryOwnCar、queryTxHistory四个函数实现，分别用于创建车辆、删除车辆、查询添加的所有车辆、查询车辆的停车记录。所述停车服务基于parking、leaving、reserving、cancelReserving四个函数实现，分别用于停车、离场、预约、取消预约。当调用停车服务四个函数的时候会调用专门用于停车场管理的车辆管理合约链码，去查询停车场的具体信息，并对停车场车位进行相应的处理。parking和leaving两个函数则直接嵌入进道闸的程序中，当车辆进场或出场去直接调用相应的函数，停车场车位和车辆具体状态发生改变。

所述停车场合约用于停车场主发布新的停车资源并对其进行管理和查询并支付停车费用。所述停车场管理用于用户管理个人车牌和停车服务，基于createPark、delPark、updatePark、queryOwnPark四个函数实现，分别用于创建停车场、删除停车场、更新停车场信息、查询停车场主所拥有的所有停车场。所述停车场查询以及支付停车费用基于queryCarFee、payment两个函数实现，分别用于查询计算好的停车费用和进行支付。所述停车场查询包括查询车辆信息、停车场信息相关信息。

所述加盟商管理合约用于加盟商添加并管理店铺。所述店铺管理基于createShop、delShop、updateShop、queryOwnShop四个函数实现，分别用于创建商铺、删除商铺、更新商铺信息和查询所拥有的所有商铺。

步骤二通过网络化、透明化的业务执行，进行停车业务的共享中，SDK中间件通过SDK监听程序对道闸控制信号接口的管理实现道闸功能控制。通过SDK调用程序实现与停车链上业务的对接与执行。

具体步骤包括：

(1)道闸检测到车辆后，将扫描得到的车牌信息传给SDK监听程序。

(2)SDK监听程序将识别后的车牌信息传给SDK调用程序。

(3)SDK调用程序通过调用智能合约处理停车业务。

(4)停车链网络对合约达成共识后，SDK程序确认共识结果。

(5)SDK调用程序将道闸控制指令发送给监听程序。

(6)SDK监听程序传送控制信号给道闸装置。

步骤二通过DApp为停车加盟、管理、共享提供服务中，DApp的基于联盟链的停车资源共享方法包括：

1)用户通过DAPP调用特定的服务。

2)DAPP将签名的服务请求发送到服务端，服务端通过Java SDK接口将需求和数据发送到联盟链网络的链码，链码执行对应方法保存并返回数据，通过Java SDK接口将方法执行的数据传到服务端，服务端将把处理结果发回DAPP。

3)DAPP收到成功的报告，完成被调用服务。

下面结合附图对本发明作进一步描述。

如图1所示，本发明实施例提供的基于联盟链的停车资源共享管理系统包括：

区块链底层平台1，用于提供分布式共享账本得维护、状态数据库维护、智能合约的全生命周期管理及相关区块链服务，实现数据的不可篡改和智能合约的业务逻辑。同时用于通过fabric-ca实现成员注册、注销和权限管理相关功能。

智能合约2，用于实现停车资源发布、停车场查询、车辆管理、共享车位、停车服务以及加盟商管理相关链码调用功能以及停车链系统的其他功能。

业务层3，用于为应用停车DAPP提供RESTful的接口，处理前端的业务请求、与其他业务系统进行交互以及通过Hyperledger Fabric 1.0提供的Java SDK和区块链网络进行通信。

应用层4，用于基于停车DAPP提供用户交互的界面操作，包括用户和加盟商角色功能选择。

图2是本发明实施例提供的基于联盟链的停车资源共享管理系统架构图。

在本发明实施例中，提供的智能合约包括：

智能合约通过链码实现。包括车辆管理合约，停车合约和加盟商管理合约。

车辆管理合约，用于用户管理个人车牌、进行停车服务。所述车牌管理基于createCar、delCar、queryOwnCar、queryTxHistory四个函数实现，分别用于创建车辆、删除车辆、查询添加的所有车辆、查询车辆的停车记录。所述停车服务基于parking、leaving、reserving、cancelReserving四个函数实现，分别用于停车、离场、预约、取消预约。当调用停车服务四个函数的时候会调用专门用于停车场管理的车辆管理合约链码，去查询停车场的具体信息，并对停车场车位进行相应的处理。parking和leaving两个函数则直接嵌入进道闸的程序中，当车辆进场或出场去直接调用相应的函数，停车场车位和车辆具体状态发生改变。

停车场合约，用于停车场主发布新的停车资源并对其进行管理和查询并支付停车费用。所述停车场管理用于用户管理个人车牌和停车服务，基于createPark、delPark、updatePark、queryOwnPark四个函数实现，分别用于创建停车场、删除停车场、更新停车场信息、查询停车场主所拥有的所有停车场。所述停车场查询以及支付停车费用基于queryCarFee、payment两个函数实现，分别用于查询计算好的停车费用和进行支付。所述停车场查询包括查询车辆信息、停车场信息相关信息。

加盟商管理合约，用于加盟商添加并管理店铺。所述店铺管理基于createShop、delShop、updateShop、queryOwnShop四个函数实现，分别用于创建商铺、删除商铺、更新商铺信息和查询所拥有的所有商铺。

在本发明实施例中，提供的业务层包括：

业务层3是应用程序的后端服务，所述后端服务包括管理和服务。业务层3基于SDK中间件实现为应用程序提供停车链后端服务，包含道闸接口控制模块和Java SDK。

通过SDK中间件将传统的道闸设备嵌入停车链中，使道闸作为一个停车链的节点，实现与停车链网络的交互。

如图3所示，本发明实施例提供的道闸与停车链网络的交互方法具体包括：

SDK中间件通过SDK监听程序对道闸控制信号接口的管理实现道闸功能控制。通过SDK调用程序实现与停车链上业务的对接与执行。

具体步骤如下：

S301，道闸检测到车辆后，将扫描得到的车牌信息传给SDK监听程序。

S302，SDK监听程序将识别后的车牌信息传给SDK调用程序。

S303，SDK调用程序通过调用智能合约处理停车业务(进入停车场或离开停车场)。

S304，停车链网络对合约达成共识后，SDK程序确认共识结果。

S305，SDK调用程序将道闸控制指令发送给监听程序。

S306，SDK监听程序传送控制信号给道闸装置。

本发明实施例提供的DAPP具体包括：

DAPP是基于微信社交软件开发的，针对车主用户和停车场主用户，使用的是一种名为微信小程序的嵌入式开发环境。微信小程序支持IOS和安卓系统。DAPP为车主用户和停车场主用户提供管理停车资源发布、更新和查询服务。

图4是本发明实施例提供的道闸装置的交互过程原理图。

如图5所示，本发明实施例提供的DAPP为车主用户和停车场主用户提供管理停车资源发布、更新和查询服务方法具体包括以下步骤：

S501，用户通过DAPP调用特定的服务。

S502，DAPP将签名的服务请求发送到服务端，服务端通过Java SDK接口将需求和数据发送到联盟链网络的链码，链码执行对应方法保存并返回数据，通过Java SDK接口将方法执行的数据传到服务端，服务端将把处理结果发回DAPP。

S503，DAPP收到成功的报告，完成被调用服务。

图6是本发明实施例提供的DAPP与联盟链的交互过程原理图。

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

实施例

1、停车资源共享管理系统的体系结构。

本发明提出了一种基于联盟链的停车资源共享管理网络(记为停车链)。停车链为车主用户和停车场主用户提供服务。停车业务相关现有设施，如车载信息系统、停车场管理计算机、智能移动终端等计算和通信设备，为硬件基础设施。通过已有通信网络，构成以点对点区块链互联网络基础。进一步，将基于联盟链的停车资源共享管理系统设计逻辑分成如下层次：联盟链底层、智能合约层、业务层和应用层，如图2所示。

每个层的主要功能如下：

1)区块链底层平台：提供分布式共享账本得维护、状态数据库维护、智能合约的全生命周期管理等区块链功能，实现数据的不可篡改和智能合约的业务逻辑。搭建超级账本网络以后，默认提供了这部分功能。另外，通过fabric-ca提供成员注册、注销和权限管理等功能。

2)智能合约：智能合约通过链码来实现，包括停车资源发布、停车场查询、车辆管理、共享车位等链码调用功能，链码查询包括查询车辆信息、停车场信息等。车辆管理主要是为了用户管理自己车牌和进行停车服务设计的。停车链系统的其他功能都可以在智能合约里实现。

3)业务层：业务层是应用程序的后端服务，给应用停车DAPP提供RESTful的接口，处理前端的业务请求。后端服务的基本功能包括管理和服务，通过Hyperledger Fabric1.0提供的Java SDK和区块链网络进行通信。业务层也可以和其他的业务系统进行交互。

4)应用层：为车主用户和停车场主用户开发了停车DAPP，该DAPP是基于微信社交软件开发的，使用的是一种名为小程序的嵌入式开发环境。提供用户交互的界面操作，包括用户和加盟商角色功能选择。车主用户可以根据该DAPP找到车位和共享自己的车位，并根据车位位置导航。加盟商根据角色选择停车场、洗车场、和修车场，并可以发布一些优惠劵等信息。

2、停车链上的基本智能合约。

本发明提出了停车链的三个基本的智能合约，分别为车辆管理合约，停车合约和加盟商管理合约。

1)车辆管理合约：该链码是为了用户去管理自己车牌和进行停车服务而设计的。车辆管理合约中对车牌的管理主要有createCar、delCar、queryOwnCar、queryTxHistory这四个函数，分别用于创建车辆、删除车辆、查询自己添加的所有车辆、查询车辆的停车记录。进行停车服务主要有parking、leaving、reserving、cancelReserving这四个函数，分别用于停车、离场、预约、取消预约。当调用停车服务那四个函数的时候会调用车辆管理合约这条专门用于停车场管理的链码，去查询停车场的具体信息，并对停车场车位进行相应的处理。parking和leaving这两个函数直接嵌入进道闸的程序中，当车辆进场或出场去直接调用相应的函数，停车场车位和车辆具体状态发生改变。

2)停车场合约：这条链码是为了让停车场主发布新的停车资源并对其进行管理和查询并支付停车费用而设计的。停车场合约中对停车场的管理主要有createPark、delPark、updatePark、queryOwnPark这四个函数，分别用于创建停车场、删除停车场、更新停车场信息、查询停车场主所拥有的所有停车场。查询并支付停车费用主要有queryCarFee、payment这两个函数，分别用于查询计算好的停车费用和进行支付。

3)加盟商管理合约：这条链码主要用于加盟商去添加自己的店铺并管理自己的店铺。加盟商管理中对店铺的管理主要有createShop、delShop、updateShop、queryOwnShop这四个函数，分别用于创建商铺、删除商铺、更新商铺信息和查询所拥有的所有商铺。

3、停车链的业务层后端服务。

本发明设计了SDK中间件提供停车链的业务层后端服务，包含道闸接口控制模块和Java SDK。通过SDK中间件将传统的道闸设备嵌入停车链中，使道闸作为一个停车链的节点，实现与停车链网络的交互。区块链网络与道闸装置的交互过程如图4所示。

具体，SDK中间件通过SDK监听程序对道闸控制信号接口的管理实现道闸功能控制。通过SDK调用程序实现与停车链上业务的对接与执行。

①道闸检测到车辆后，将扫描得到的车牌信息传给SDK监听程序。

②SDK监听程序将识别后的车牌信息传给SDK调用程序。

③SDK调用程序通过调用智能合约处理停车业务(进入停车场或离开停车场)。

④停车链网络对合约达成共识后，SDK程序确认共识结果。

⑤SDK调用程序将道闸控制指令发送给监听程序。

⑥SDK监听程序传送控制信号给道闸装置。

SDK中间件通过步骤①～⑥完成停车链与道闸装置的交互。

4、停车链的应用层停车DAPP。

为了方便用户使用，本发明为车主用户和停车场主用户开发了DAPP。DAPP是基于微信社交软件开发的，使用的是一种名为微信小程序的嵌入式开发环境。微信小程序支持IOS和安卓系统。通过该DAPP，车主用户和停车场主用户能够管理停车资源发布、更新和查询等功能。DAPP与联盟链的交互过程如图6所示。

一个系统执行的过程可以简单地描述如下：一个用户通过DAPP调用特定的服务，然后DAPP将签名的服务请求发送到服务端，服务端通过Java SDK接口将需求和数据发送到联盟链网络的链码，链码执行对应方法保存并返回数据，通过Java SDK接口将方法执行的数据传到服务端，服务端将把处理结果发回DAPP，一旦DAPP收到成功的报告，被调用的服务就完成了。

5、停车资源共享管理系统原型及实现。

基于前面的系统架构和设计的智能合约，本发明开发了一个原型来实现和评估停车资源共享管理系统。为了运行BFT(拜占庭容错算法)，本发明用PBFT(实用拜占庭容错算法)来代替原来的BFT共识协议，建立了一个基于Hyper ledger Fabric的联盟链。具体包括：

(1)停车资源共享管理系统原型的描述。

停车资源共享管理系统的原型建立在各种硬件组件的基础上，从而更接近于真实的环境，如表1所示。

表1停车资源共享管理系统的硬件组件

名字	规格	数量
			个人电脑	英特尔Core i7-6700，8核。8GB	4
云服务器	英特尔Xeon 8168,4核。4GB	1
			道闸	来自HICVISION的DS-TCG225	1
嵌入式控制器	英特尔i5-4200U。8GB	1
			移动终端	基于iOS或者安卓的智能手机	不限
版本管理工具	SVN
			开发平台	Ubuntu 16.04

为了保证停车资源共享管理系统的稳定性，本发明设计8个功能齐全的Fabric节点连续工作。它们是由4台个人电脑运行，并在每台PC上有两个开源的应用容器引擎，一台是从阿里云服务器，另一个是带有嵌入式控制器的道闸。此外，作为全功能区块链节点，在这个原型中道闸节点也作为停车管理实体运行。个人电脑节点和云服务器也扮演着云边缘服务器的角色，为用户提供停车链服务接口。考虑到车主用户移动终端的计算能力和存储能力有限。对于车主用户，他们在云边缘服务器的帮助下进行停车服务。

至于停车资源共享管理系统的软件组件，本发明在停车资源共享管理系统的区块链层建立了一个基于Hyperledger Fabric 1.0的联盟链。本发明开发了各种各样的智能合约，包括车辆管理合约，停车合约和加盟商管理合约以及其他一些与停车服务相关的合约。在应用层，开发了去中心化应用程序，包括停车管理，停车服务和边缘云服务器。Java用作停车链的后台服务开发语言。Go语言用作编译、测试、调试和部署智能合约。

(2)功能测试。

图7展示了停车资源共享管理系统用户界面的两页。在这个原型中，校园有3个停车场，名字浙师大停车场01号到浙师大停车场03号。使用开发的DAPPS为车辆用户和停车授权人进行了停车资源共享管理系统的功能测试。

表2中列出了所有服务都通过了本发明系统工作中的功能测试，这便验证了停车链的可用性。

表2功能测试服务

6、下面结合效果对本发明作进一步描述。

本发明提出了一个基于联盟链的停车资源共享管理系统，名为停车链。在停车链中开发各种智能合约，包括车辆管理合约，停车场合约，加盟商管理合约等来保证停车服务。同时为车主用户和停车场主用户开发出一个DAPP。基于以上工作，建立了停车链原型，并通过在原型上运行结果证明停车链的可用性。本发明提供停车链在解决城市静态交通问题上有很大的潜力，并且几乎没有任何开销。

车主用户在使用DAPP时，可以预约共享的停车场，如图8所示。

图9是本发明在后端可以查看停车场智能合约的效果图，比如在基于联盟链的停车场道闸系统在识别出蓝晋A00002车牌时，会调用部署智能合约，生成与车牌信息相对应的数据信息并存储。

当车主用户进入停车场时，通过在道闸设备内置了本发明所示的基于联盟链的停车场道闸系统，道闸设备识别车牌信息，通过调用SDK接口将车牌信息与联盟链网络交互，调用部署在联盟链网络中的停车合约去对相关数据信息进行相应的处理，之后将车辆的进场以及出场相关信息写入联盟链网络中，如图10所示，在后台可以看到相关信息。

图11是本发明实施例提供的后台监听程序调用SDK接口将车牌信息与联盟链网络信息进行交互，调用联盟链网络中的停车合约去对相关数据进行处理，并将车辆的入场写入联盟链网络并计时的效果图

在本发明中，选取海康威视DS-TCG225抓拍一体机作为道闸设备，并将其作为本发明联盟链网络中的一个节点，当车牌为蓝牌晋A00002的车辆进入停车场时，道闸设备会抓拍到车牌信息，通过SDK监听程序识别信息，道闸设备会在显示屏上显示车牌信息，同时，后台监听程序会获取到车牌信息，如图10所示，后台监听程序调用Java SDK接口将车牌信息与联盟链网络信息进行交互，调用联盟链网络中的停车合约去对相关数据进行处理，并将车辆的入场写入联盟链网络并计时，如图11所示。

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 (8)

1.一种基于联盟链的停车资源共享方法，其特征在于，所述基于联盟链的停车资源共享方法包括：

步骤一，基于停车资源管理的硬件基础设施，利用联盟链技术构建停车资源网络；

步骤二，基于联盟链链码，进行多样化、个性化的停车共享服务；并且通过网络化、透明化的业务执行，进行停车业务的共享；进一步通过DApp为停车加盟、管理、共享提供服务；

步骤三，搭建原型系统测试验证基于联盟链的停车资源共享管理系统的相关功能。

2.如权利要求1所述的基于联盟链的停车资源共享方法，其特征在于，步骤二基于联盟链链码，进行多样化、个性化的停车共享服务中，通过链码实现智能合约，实现停车共享服务；所述智能合约包括车辆管理合约，停车合约和加盟商管理合约；

所述车辆管理合约用于用户管理个人车牌、进行停车服务；所述车牌管理基于createCar、delCar、queryOwnCar、queryTxHistory四个函数实现，分别用于创建车辆、删除车辆、查询添加的所有车辆、查询车辆的停车记录；所述停车服务基于parking、leaving、reserving、cancelReserving四个函数实现，分别用于停车、离场、预约、取消预约；当调用停车服务四个函数的时候会调用专门用于停车场管理的车辆管理合约链码，去查询停车场的具体信息，并对停车场车位进行相应的处理；parking和leaving两个函数则直接嵌入进道闸的程序中，当车辆进场或出场去直接调用相应的函数，停车场车位和车辆具体状态发生改变；

所述停车场合约用于停车场主发布新的停车资源并对其进行管理和查询并支付停车费用；所述停车场管理用于用户管理个人车牌和停车服务，基于createPark、delPark、updatePark、queryOwnPark四个函数实现，分别用于创建停车场、删除停车场、更新停车场信息、查询停车场主所拥有的所有停车场；所述停车场查询以及支付停车费用基于queryCarFee、payment两个函数实现，分别用于查询计算好的停车费用和进行支付；所述停车场查询包括查询车辆信息、停车场信息相关信息；

所述加盟商管理合约用于加盟商添加并管理店铺；所述店铺管理基于createShop、delShop、updateShop、queryOwnShop四个函数实现，分别用于创建商铺、删除商铺、更新商铺信息和查询所拥有的所有商铺。

3.如权利要求1所述的基于联盟链的停车资源共享方法，其特征在于，步骤二通过网络化、透明化的业务执行，进行停车业务的共享中，SDK中间件通过SDK监听程序对道闸控制信号接口的管理实现道闸功能控制；通过SDK调用程序实现与停车链上业务的对接与执行；

具体步骤包括：

(1)道闸检测到车辆后，将扫描得到的车牌信息传给SDK监听程序；

(2)SDK监听程序将识别后的车牌信息传给SDK调用程序；

(3)SDK调用程序通过调用智能合约处理停车业务；

(4)停车链网络对合约达成共识后，SDK程序确认共识结果；

(5)SDK调用程序将道闸控制指令发送给监听程序；

(6)SDK监听程序传送控制信号给道闸装置。

4.如权利要求1所述的基于联盟链的停车资源共享方法，其特征在于，步骤二通过DApp为停车加盟、管理、共享提供服务中，DApp的基于联盟链的停车资源共享方法包括：

1)用户通过DAPP调用特定的服务；

2)DAPP将签名的服务请求发送到服务端，服务端通过Java SDK接口将需求和数据发送到联盟链网络的链码，链码执行对应方法保存并返回数据，通过Java SDK接口将方法执行的数据传到服务端，服务端将把处理结果发回DAPP；

3)DAPP收到成功的报告，完成被调用服务。

5.一种实施权利要求1所述的基于联盟链的停车资源共享方法的基于联盟链的停车资源共享管理系统，其特征在于，所述基于联盟链的停车资源共享管理系统包括：

区块链底层平台，用于提供分布式共享账本得维护、状态数据库维护、智能合约的全生命周期管理及相关区块链服务，实现数据的不可篡改和智能合约的业务逻辑；还用于通过fabric-ca实现成员注册、注销和权限管理；

智能合约，用于实现停车资源发布、停车场查询、车辆管理、共享车位、停车服务以及加盟商管理相关链码调用功能以及停车链系统的其他功能；

业务层，用于为应用停车DAPP提供RESTful的接口，处理前端的业务请求、与其他业务系统进行交互以及和区块链网络进行通信；

应用层，用于基于停车DAPP提供用户交互的界面操作，包括用户和加盟商角色功能选择。

6.如权利要求5所述基于联盟链的停车资源共享管理系统，其特征在于，所述业务层包括：

业务层是应用程序的后端服务，所述后端服务包括管理和服务；业务层基于SDK中间件实现为应用程序提供停车链后端服务，包含道闸接口控制模块和Java SDK；

通过SDK中间件将传统的道闸设备嵌入停车链中，使道闸作为一个停车链的节点，实现与停车链网络的交互。

7.一种实现权利要求1～4任意一项所述基于联盟链的停车资源共享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1-4任意一项所述的基于联盟链的停车资源共享方法。