基本信息
- 项目名称：
- 基于Zigbee技术的车位状况报告系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本设计包括三部分：集成了传感器的ZigBee节点、收集和处理数据的协调器、LED显示屏。将节点埋到每个车位中间的地下，当车位有车时，传感器被遮挡，输出0，反之输出1。每个节点在采集到数据后发送给协调器，协调器进行数据处理，并判断所收数据的地址，控制LED显示屏显示√或×到对应的车位模块上。
- 详细介绍：
- 本设计包括三部分：集成了传感器的ZigBee节点、收集和处理数据的协调器、LED显示屏。将节点埋到每个车位中间的地下，当车位有车时，传感器被遮挡，输出0，反之输出1。每个节点在采集到数据后发送给协调器，协调器进行数据处理，并判断所收数据的地址，控制显示屏显示√或×到对应的车位模块上。本设计的核心部件ZigBee，主要是为自动化控制数据传输而建立。该设计具有低成本、低功耗、短时延、高容量、高安全等特点，同时结合了LED显示屏，可以直观的向车主反映空车位所在地，有效解决车主找车位的麻烦，缩短了停车时间，提高了停车过程的效率，从而提高了停车场管理效率，更加方便了人们生活。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 此作品的设计目的在于提高停车场的信息化、智能化管理水平，实现停车场运行的高效化、节能化、环保化，最重要的是给车主提供一种更加方便、快捷、安全、舒适和开放的环境，实现车主快速了解所在地的车位信息。该系统结合了当下较为热门的Zigbee无线网络技术，并配合合适的传感器，具备高准确、低功耗、低成本、短时延、高容量、高安全等特点。同时用LED显示屏显示当前停车场状况及空车位所在地，更加直观，为车主寻找车位提供了极大方便。技术关键有四方面:一是建立Zigbee节点与节点、节点与协调器组成的无线网络，设计网络形状以实现数据传输的高效性和可靠性；二是尽量扩大ZigBee系统节点之间无线传送数据的距离，使适用于大面积停车场；三是合理选择传感器，以准确采集车位状况；四是对LED显示屏进行编程调试，使实时显示车位信息。
科学性、先进性
- 如今的露天停车场很大一部分仍采用人工管理办法，管理难度大，车辆的通行率和安全性较差，管理人员无法及时准确地统计车辆的出入数据，使车主无法了解车位相关信息，造成停车难、停车场拥堵等问题。即使有些停车场采用了智能管理系统，也只注重车辆安全及收费问题，对于当前停车场空车位的位置无法直观反映给车主，使车主不能及时准确的找到车位。本设计结合当下新兴技术ZigBee无线网络技术，并配合一些外围电路，能有效解决这类问题，具备低成本、低功耗、高效率等特点。同时采用LED显示屏模拟车位分布进行车位显示，方便又直观。本设计在后期还可以改进，根据传感器的特性增加停车收费功能，降低停车场管理系统的复杂度。该项目的创新点在于，首先是利用了新兴的、具有多种优点的ZigBee无线网络技术，信息的传送和接收都是无线的；其次协调器收到数据后直接控制LED显示屏，显示当前停车场的实况车位，这是其他管理系统没有的功能。设计完成后，可提出专利申请，将该系统应用到实际生活当中，方便广大车主。
获奖情况及鉴定结果
- 2009年11月被批准为我校2009年度“国家大学生创新性实验计划”项目。
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本设计包括：集成了传感器的ZigBee节点、收集和处理数据的协调器、LED显示屏。将节点埋到每个车位中间的地下，当车位有车时，传感器被遮挡，输出0，反之输出1。每个节点在采集到数据后发送给协调器，协调器进行数据处理，并判断所收数据的地址，控制显示屏显示√或×到对应的车位模块上。本设计的核心部件ZigBee，主要是为自动化控制数据传输而建立。该设计具有低成本、低功耗、短时延、高容量、高安全等特点，同时结合了LED显示屏，可以直观的向车主反映空车位所在地，有效解决车主找车位的麻烦，缩短了停车时间，从而提高了停车场管理效率，更加方便了人们生活。该设计可以应用到任一停车场，应用范围很广。 与现有停车场管理系统相比，该系统的显著特点是将停车场的车位分布和车位状况直观地显示给车主，车主省去了寻找车位的麻烦，可以直奔空车位，使停车场更加有序。这样的系统具有很大的应用前景，车主们倾向于选择直观、方便又安全的停车场停放车辆，同时该系统成本低，能为商家带来很大的经济效益。
同类课题研究水平概述
- 1999年Bluetooth热潮席卷全球，让工业控制、家用自动控制、玩具制造商等业者雀跃不已。但是Bluetooth的售价一直居高不下，且受传输距离限制及抗干扰能力差等问题的困扰，严重影响了厂商的使用意愿。于是低功耗、低成本、无线网络要求等优势令ZigBee应运而生。我们查阅了大量相关的文献资料，目前国内外对此课题尚无类似解决方案。 1、当前大多数停车场都采用人工管理或采用摄像头来检测车位状况，再通过工作人员通知车主车位位置。观测、计时、计费都采用人工的方式，管理难度大，车辆的通行率和安全性较差，管理人员无法及时准确地统计车辆的出入数据，使车主无法了解车位相关信息，造成停车难、停车场拥堵等问题。整个管理过程费时费力而且设备昂贵、功耗大，不利于在小型停车场及户外停车场推广。即使有些停车场采用了智能管理系统，也只注重车辆安全及收费问题，对于当前停车场空车位的位置无法直观反映给车主，使车主不能及时准确的找到车位。而ZigBee技术可以很好的弥补传统技术的不足：它成本低、功耗小，每个模块的价格不到100元，在工作模式情况下，ZigBee技术传输速率低，传输数据量很小，因此信号的收发时间很短，在非工作模式时，ZigBee节点处于休眠模式。设备搜索时延一般为30ms，休眠激活时延为15ms，活动设备信道接入时延为15ms。由于工作时间较短、收发信息功耗较低且采用了休眠模式，使得ZigBee节点非常省电，ZigBee节点的电池工作时间可以长达6个月到2年左右，配合以价格低廉的红外传感器可以实现低成本组网、运行及维护。 2、传统停车场即使应用了电子设备也都采用明线传输信号，增加了施工的复杂度，而且明线容易被腐蚀，影响系统稳定性。基于ZigBee技术的无线传感网络其网络性能稳定、可靠，ZigBee的媒体接入控制层（MAC层）采用talk-when-ready的碰撞避免机制。在这种完全确认的数据传输机制下，当有数据传送需求时则立刻传送，发送的每个数据包都必须等待接收方的确认信息，并进行确认信息回复，若没有得到确认信息的回复就表示发生了碰撞，将再传一次，采用这种方法可以提高系统信息传输的可靠性。同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，避免了发送数据时的竞争和冲突。
