CN112489484A - 一种基于区块链技术的智慧城市路边停车管理系统 - Google Patents

一种基于区块链技术的智慧城市路边停车管理系统 Download PDF

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徐涵
杨迪
彭绍亮
龙承念
孟领航
徐子润
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Abstract

本发明涉及一种基于区块链技术的智慧城市路边停车管理系统，属于停车管理领域。该系统主要由Web服务中台、区块链底层平台、边缘服务端、用户及管理终端组成。通过综合运用区块链、物联网和人工智能技术，可以实现对停车位的动态监控和停车信息获取，进一步将交易哈希存证存储于区块链底层平台，实现数据的不可篡改，可以解决当前路边城市停车管理中存在的交易不透明、效率低下等问题；另外，运用大数据分析技术可以得到各区域的停车数据，对停车位布设的数量及位置有指导作用。

Description

一种基于区块链技术的智慧城市路边停车管理系统
技术领域
本发明涉及一种城市停车管理系统，特别是涉及一种基于区块链技术的智慧城市路边停车管理系统。
背景技术
近年来随着社会的发展，我国私家车的数量不断增加。据国家发改委数据统计，截至2020年4月，全国汽车保有量约为2.6亿辆，比2009年多了2倍。汽车数量的增加，加剧了城市的拥堵，也使得停车难的问题愈加突出。
目前，我国城市停车场通过出入口的闸机以及扫码缴费等方式，已逐渐实现智能化管理，提升了管理运营效率。但是，对于城市道路路边停车而言，还仍然以人工收费为主，这种方式很显然的存在以下几个弊端：一是管理效率低下，一个人管理的停车范围非常有限；二是人工收费存在“中饱私囊”的问题；三是存在停车时长和停车收费不明发生纠纷的可能。
区块链技术本质上一种分布式的共享数据库，通过独特的时序链式数据结构、分布式共识等特征建立起可信的业务数据网络，使链上数据具有不可伪造、全程留痕、可以追溯、公开透明、集体维护等优点，以解决传统信息系统中的信任问题。
发明内容
基于此，本发明提出了一种基于区块链技术的智慧城市路边停车管理系统，可以通过区块链底层平台实现对停车管理数据的存证存储，具有交易不可篡改、数据可信、安全高效等优点。本发明所采用的技术方案是：
一种基于区块链技术的智慧城市路边停车管理系统，包括Web服务中台、区块链底层平台、边缘服务端、用户及管理终端，所述Web服务中台是停车管理业务执行的中枢，通过Nginx网关与边缘服务端、区块链底层平台和用户及管理终端相连，所述区块链底层平台通过SDK中间件与Web服务中台进行交互，所述边缘服务端由多个摄像头和边缘服务器联网组成，所述用户及管理终端采用App的方式与使用者进行交互。
所述Web服务中台包括系统后端业务模块、大数据分析模块、Mysql数据库、Nginx网关、SDK中间件；所述系统后端业务模块采用Thinkjs框架，用于系统的停车管理核心业务开发；所述大数据分析模块用于分析停车交易数据，通过大数据分析技术实现区域车位布设指导功能；所述Mysql数据库用于存储停车交易原始数据；所述Nginx网关用于对来自边缘服务端和用户及管理终端的数据进行负载分发；所述SDK中间件用于实现后端模块与区块链底层平台的连接。
所述区块链底层平台采用Hyperledger Fabric联盟链框架，用于实现完整的区块链服务，所述区块链底层平台接收来自Fabric SDK中间件的请求，用于实现组织身份管理、停车交易上链存储、停车交易数据查询功能。
所述边缘服务端由多个摄像头和边缘服务器联网组成，用于对停车位的监控和数据采集，其中，边缘服务器用于数据的边缘存储和车牌识别功能。
所述用户及管理终端是系统与人交互的窗口界面，在系统业务中是发起服务请求的载体，用户及管理终端通过账户管理系统，用于实现用户/管理员的注册、登录、找回密码、停车业务等功能。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明所述的智慧城市路边停车管理系统，综合运用区块链、物联网和人工智能技术，可以解决当前路边城市停车管理中存在的交易不透明、效率低下等问题；此外，运用大数据分析技术得到各区域的停车数据，对停车位布设的数量及位置有指导作用。
附图说明
图1是本发明系统功能示意图；
图2是本发明系统架构图；
图3是本发明区块链架构图；
图4是本发明边缘服务端示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步详细说明。
一种基于区块链技术的智慧城市路边停车管理系统，包括Web服务中台、区块链底层平台、边缘服务端、用户及管理终端，所述Web服务中台是停车管理业务执行的中枢，通过Nginx网关与边缘服务端、区块链底层平台和用户及管理终端相连，所述区块链底层平台通过SDK中间件与Web服务中台进行交互，所述边缘服务端由多个摄像头和边缘服务器联网组成，所述用户及管理终端采用App的方式与使用者进行交互。
所述Web服务中台包括系统后端业务模块、大数据分析模块、Mysql数据库、Nginx网关、SDK中间件；所述系统后端业务模块采用Thinkjs框架，用于系统的停车管理核心业务开发；所述大数据分析模块用于分析停车交易数据，通过大数据分析技术实现区域车位布设指导功能；所述Mysql数据库用于存储停车交易原始数据；所述Nginx网关用于对来自边缘服务端和用户及管理终端的数据进行负载分发；所述SDK中间件用于实现后端模块与区块链底层平台的连接。
所述区块链底层平台采用Hyperledger Fabric联盟链框架，用于实现完整的区块链服务，所述区块链底层平台接收来自Fabric SDK中间件的请求，用于实现组织身份管理、停车交易上链存储、停车交易数据查询功能。
所述边缘服务端由多个摄像头和边缘服务器联网组成，用于对停车位的监控和数据采集，其中，边缘服务器用于数据的边缘存储和车牌识别功能。
所述用户及管理终端是系统与人交互的窗口界面，在系统业务中是发起服务请求的载体，用户及管理终端通过账户管理系统，用于实现用户/管理员的注册、登录、找回密码、停车业务等功能。
如图1所示为所述基于区块链技术的智慧城市路边停车管理系统的功能示意图，通过摄像头捕捉停车信息，将原始停车信息存储至链下信息系统与数据中心，该中心作为业务载体，接收来自客户端和管理端的服务请求，另外将原始数据摘要上传至区块链存储，利用多组织联盟链权限管理机制，实现数据的存证及查询功能。
如图2所示为所述基于区块链技术的智慧城市路边停车管理系统的架构图，包括Web服务中台、区块链底层平台、边缘服务端、用户及管理终端，所述Web服务中台是停车管理业务执行的中枢，通过Nginx网关与边缘服务端、区块链底层平台和用户及管理终端相连，所述区块链底层平台通过SDK中间件与Web服务中台进行交互，所述边缘服务端由多个摄像头和边缘服务器联网组成，所述用户及管理终端采用App的方式与使用者进行交互。
所述Web服务中台包括系统后端业务模块、大数据分析模块、Mysql数据库、Nginx网关、SDK中间件，所述系统后端业务模块采用Thinkjs框架，用于系统的停车管理核心业务开发，所述大数据分析模块用于分析停车交易数据，通过大数据分析技术可以实现区域车位布设指导等功能，所述Mysql数据库用于存储停车交易原始数据，所述Nginx网关用于对来自边缘服务端和用户及管理终端的数据进行负载分发，所述SDK中间件用于实现后端模块与区块链底层平台的连接。
如图3所示，为所述区块链底层平台，它基于Hyperledger Fabric联盟链架构，包括数据层、网络层、合约层和应用层，通过Fabric SDK中间件与Web服务中台进行交互，实现将停车交易数据的哈希值存储至区块链的功能；其中数据层是区块链的核心部分，用于存储交易数据的哈希指纹信息；网络层是Fabric区块链平台信息传输的基础，包括共识机制、P2P网络及网络中的数据验证机制，以实现不同节点间区块数据的同步与验证；合约层封装的是能够实现系统功能的智能合约，在Fabric中称之为链码，是一段可以在Fabric区块链上进行验证、存储和执行等操作的代码，可以与Fabric网络进行交互；最外层是Fabric SDK模块，是区块链系统与后端服务的连接件。通过Farbric的Peer节点和Orderer节点基于gRPC协议的接口，实现Peer节点与Orderer节点命令和数据交互。
如图4所示为所述边缘服务端，由多个摄像头和边缘服务器联网组成，实现停车数据的捕获及边缘存储等功能；每台边缘服务器与N个摄像头组网形成边缘节点，再通过Nginx服务与Web服务器相连；摄像头捕获停车信息后，将视频元数据发送至相连的边缘服务器；边缘服务器接收到数据后，对视频进行丢帧处理，并使用部署在边缘服务器上的车牌识别算法识别车牌号码。
所述用户及管理终端是系统与人交互的窗口界面，在系统业务中是发起服务请求的载体，用户及管理终端通过账户管理系统，可以实现用户/管理员的注册、登录、找回密码、停车业务等功能。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种基于区块链技术的智慧城市路边停车管理系统，其特征在于：包括Web服务中台、区块链底层平台、边缘服务端、用户及管理终端，所述Web服务中台是停车管理业务执行的中枢，通过Nginx网关与边缘服务端、区块链底层平台和用户及管理终端相连，所述区块链底层平台通过SDK中间件与Web服务中台进行交互，所述边缘服务端由多个摄像头和边缘服务器联网组成，所述用户及管理终端采用App的方式与使用者进行交互；
所述Web服务中台包括系统后端业务模块、大数据分析模块、Mysql数据库、Nginx网关、SDK中间件；所述系统后端业务模块采用Thinkjs框架，用于系统的停车管理核心业务开发；所述大数据分析模块用于分析停车交易数据，通过大数据分析技术实现区域车位布设指导功能；所述Mysql数据库用于存储停车交易原始数据；所述Nginx网关用于对来自边缘服务端和用户及管理终端的数据进行负载分发；所述SDK中间件用于实现后端模块与区块链底层平台的连接；
所述区块链底层平台采用Hyperledger Fabric联盟链框架，用于实现完整的区块链服务，所述区块链底层平台接收来自Fabric SDK中间件的请求，用于实现组织身份管理、停车交易上链存储、停车交易数据查询功能；
所述边缘服务端由多个摄像头和边缘服务器联网组成，用于对停车位的监控和数据采集，其中，边缘服务器用于数据的边缘存储和车牌识别功能；
所述用户及管理终端是系统与人交互的窗口界面，在系统业务中是发起服务请求的载体，用户及管理终端通过账户管理系统，用于实现用户/管理员的注册、登录、找回密码、停车业务等功能。
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