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基于射频通信技术的停车库智能管理系统论文
摘 要：随着生活水平的提高以及安全防范意识的增强，人们对于停车管理的安全性和泊车的便利性都产生了新的需求。科技的不断发展使得车库的管理也趋于智能化，本文主要介绍了一种全新的停车库智能管理系统，其技术核心为射频通信技术，在进出车辆上需要安装相应的技术模块，在技术支持下，实现对不同车辆信息的辨别和迅速的读取。车库出入口的装置能够对车辆的信息和相应票据进行实时监控，保证车辆可以高效地完成进出。在总线和太网结构的支持下，车库信息能够实现共享，这就使得车库的管理效率大幅度提升。这一系统经过了实践的检验，运行稳定，在未来会得到大面积使用和推广。
关键词：射频通信技术 停车库智能管理 地感检测
在传统的车库管理中，主要是借助人工进行管理，缺乏客观性，主观性比较强，致使管理中经常出现停放不科学、进出效率比较低的情况。目前，射频射通信技术的应用越来越广泛，是比较有潜力的一种技术，基于此技术，设计了停车库智能管理系统。这一管理系统的核心为射频通信技术，实现了车库与车载模块之间的数据传送，形式为非接触式，数据进行双向传输。这样，不同的车辆被及时识别，数据进行及时交货。对于传统的磁卡等方式，主要优势体现在速度快、非接触、低损耗、受环境影响小、使用周期长、较强的应付突发状况的能力等。同时，系统的模块设计以及通信协议的开放化，使得存储空间被拓展，功能得到开发。该系统在数据库的协助下，对客户车辆进出信息进行了高效的管理，智能化水平提高，管理效率增强。
1 停车库智能管理系统简介
系统的主要构成部分为车载模块、地感检测装置以及信息管理部分，如图1所示。车载模块的技术关键为射频通信芯片，目的是实现读头与模块之间的信息通信。信号的传递主要依赖读头和天线，一旦模块到达信号所在区域，就会产生电流，电路被激活，模块的编码就会通过天线发射出去，读头接受信息后，立即进行解码，实现车辆信息的传送，作出及时处理;地感检测装置的作用是实现对车辆进出、闸道以及相关票据的开具的处理。各项信息通过总线进行传输，达到主电路，而后经过详细的综合处理，实现对车辆状态的考量，而后做出相应的处理，主要是指令的传达以及信息的交换;信息管理部分主要是对车辆、车库以及管理信息进行交换，实现数据及时、正确的显示，对车辆正确的停放进行指导，实现信息的完整保存。
图1 系统结构图
2 硬件的工作原理
2.1 硬件的机构
系统硬件主要包含两部分，即读头部分的硬件和车载模块部分的硬件。读头硬件主要由机芯片和射频通信的芯片等部件组成，实现对信息的读取和传输。读头对模块的信息主要是采取无线通信的方式，对车辆的身份进行准确检验，在芯片和总线的协助下，实现与主控线路的信息交流，执行软件的要求和任务。同时，读头也能够与收费网络进行连接，将车辆的信息传输给管理中心。而车载模块的硬件结构主要是由单片机和射频通信芯片组成，预留接口，目的是对程序进行调试。
2.2 车载模块的主要作用
在车载模块中，其射频通信和控制电路是主要的组成部分。射频通信电路主要采用的是单片机，其具有较好的兼容性，避免了复杂了编码程序，其它外围配件不多，便于使用。主要选用2.4 GHz通信芯片，功率不高，工作模式分为四种，同时集成了链路层协议，提高了数据的传输速度。控制电路采用的是具备强大功能的单片机，对指令的运行和处理时间较短，能够实现较高能力的编程，有利于软件的开发和利用。它的工作电压为1.8V,在软件上采用指令性结构，执行时间为一小时，对任务的执行力度十分强。同时，具备较高的语言编辑能力，有利于软件的开发和能力的提升。它集成了多种配件，实现了闪存的功能，读写功能比较明显。看门狗电路的设置使得对异常状况的处理能力提高，能够使得系统自动归位。
2.3 在硬件设计中需要注意的问题
对于射频通信电路，其主要的干扰来源于数字电路，如果过程信号没有被隔离，那么就会影响数据的传输。鉴于模块对电压波动的敏感反应，电源产生的噪音也会对传授性能造成影响。因此，在进行硬件电路设计的时候，要保证接地良好，保证干扰维持在最小。另外，电源要采用星形布线，有效防止噪声的干扰。
3 软件的设计
3.1 车载模块的软件流程设计介绍
系统的软件主要包含控制软件和管理软件两大部分。其中，车载模块的程序以及读头的单片机处理程序是主要的组成，如图2所示。初始化程序是由车库发送信息，而后唤醒模块，通信之后的延长时间即为车辆间隔的时间。
图2 车载模块软件流程图
3.2 无线传输通信协议
系统的通信协议主要分为三层，即物理层、数据链路层以及应用层。数据链路层主要是保证无线数据的稳定性。在进行数据传输的时候，实现对数据帧的拆解，而后进行再次发送。在接受数据的时候，进行解包、重组，最后移交给应用层。鉴于协议的分层性，相邻层之间的连续只需要使用接收函数，各个单独的通信层处于各自独立的状态，体现了较高的灵活性。
4 有关系统低功耗的设计
为了方便使用者，系统的车载模块的能源来源于一次性电池，因此，在设计中尤其要注重低功耗方面的设计。
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