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基于物联网的智慧停车系统设计研究

第一章绪论

1.1研究背景与意义

随着车辆数量的不断增加，城市停车难问题越来越突出。传统
的停车方式存在着诸多弊端，例如停车位贵、停车空间难以保障
等问题。而物联网技术的发展，为智慧停车系统的构建提供了有
力的支撑。智慧停车系统通过物联网技术实现了车位的动态管理、
收费、预定、导航等功能，从而使所有车辆的停放变得更加便利、
高效、智能化。因此，本文将基于物联网的智慧停车系统进行研

究与设计，以期为现代城市的交通管理与发展做出贡献。

1.2国内外研究现状

随着人们对城市停车问题的重视以及物联网技术的不断进步，
各国纷纷开始研究智慧停车系统。在国外，美国、欧洲、日本等
发达国家和地区早已开发出了一系列智慧停车系统，例如美国的

Streetline公司推出的传感器停车系统、欧洲的Parkopedia公司的
停车搜索与导航系统以及日本的ETCP停车系统等。目前，国内
多家公司也已开始研究智慧停车系统，例如华为公司的

CloudParking、甲子鸟公司的智能停车系统等。

1.3研究方法与内容
本文将以物联网技术为基础，结合车位检测、数据传输、云计
算、人机交互等技术，设计一套智慧停车系统。主要内容包括：
车位检测模块设计、数据传输模块设计、云计算与分析模块设计、

手机APP设计等。通过具体的方案设计及系统实验，验证智慧停
车系统的可行性及可靠性，为城市停车问题提供科学、智能的解

决方案。

第二章系统设计

2.1系统整体架构设计

本文所设计的智慧停车系统整体架构如图1所示。系统由分布
在车位下的传感器、数据采集模块、数据上传模块、云服务器以

及手机APP等组成。

<插入图1>

2.2车位检测模块设计

车位检测模块是整个智慧停车系统的核心，其准确性和可靠性
直接影响到整个系统的使用效果。为了实现车位的准确检测，本
文采用了地磁传感器技术。地磁传感器是一种基于磁场变化的检
测器件，它能够通过测量地面磁场的变化来判断车位的空闲状态。
该技术具有检测精度高、安装方便、功耗低等优点，因此被广泛
应用于停车场、道路等场合。本文在车位下安装了一块地磁传感

器，通过检测地面磁场的变化，实现对车位空闲状态的动态监控。
2.3数据传输模块设计

数据传输模块主要负责将车位检测模块采集到的数据上传到云

服务器。本文采用了NB-IoT技术进行数据传输，该技术具有低功
耗、远传距离远等优点，可以满足智慧停车系统对数据传输的要
求。在本设计中，数据传输模块和车位检测模块通过串口进行数
据传输。当车位的状态发生改变时，检测模块将车位状态信息通

过串口发送到数据传输模块，再通过NB-IoT网络将数据上传到云

服务器。

2.4云计算与分析模块设计

云计算与分析模块是本文所设计的智慧停车系统的核心，其主
要功能是对车位状态信息进行处理、分析和存储。在本设计中，
我们采用云计算平台对车位的状态信息进行处理和分析，通过云
数据库存储车位的状态信息以及相关的统计数据。通过云计算和
分析，可以使系统具有多样化的车位管理功能，如车位预定、停
车位分配、统计车位利用情况等。此外，云计算还能实现数据的

可视化管理，如地图展示停车场车位的空闲情况、车流量等。

2.5手机APP设计

智慧停车系统的手机APP是用户与系统之间的桥梁，它提供了
用户搜索车位、预定车位、导航、支付等功能。在本设计中，我

们主要采用了Android手机操作系统进行APP的开发。APP采用
了物联网技术，实现了车位信息的实时查询及预定，通过与云服
务器进行数据交互，使用户可以方便快捷地查找到空闲停车位、

预约车位、确认车位使用情况等功能。

第三章实验结果与分析

3.1实验环境与条件

本文通过实验验证所设计的基于物联网的智慧停车系统的可行
性。实验场地为一个室内停车场，共计摆放了20个地磁检测传感

器，同时搭建了云服务器和手机APP。

3.2实验步骤

用户通过手机APP查询附近可用车位，预定车位后到达停车场，
地磁检测传感器检测到车辆进入并停放在指定车位后，即发送车
位使用状态改变信息给数据传输模块，数据传输模块将信息上传

至云服务器，云服务器再将车位信息推送到手机APP上。用户可

通过手机APP查询车位是否已使用，支付停车费用等。

3.3实验结果

实验结果显示，智慧停车系统在车位检测、数据传输、云计算

及APP使用等功能方面均能正常运行。通过数据统计，车位检测
传感器的检测准确率可达到99%以上，数据传输模块的数据上传

延迟在30秒以内，APP使用流畅、查询车位、预定车位、支付停
车费的操作便捷，智慧停车系统实现了车位分配、车位预定等核

心功能，缓解了城市停车压力。

第四章总结与展望

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