电子技术与软件工程
Electronic Technology & Software Engineering
上海汽车工业(集团)总公司电子技术
李俊萍徐宁宁
(安徽工程大学安徽省芜湖市241000 )
摘要：本文智能停车系统采用的树莓派C M4高性能物联网板。其控制中心通过传感器、视频设备等获取停车场的车位数据，集成无 感支付功能，并将其以APP的形式推送到车主智能终端。让车主便捷完成停车、取车、缴费等一列流程。
关键词：智能停车；视频设备；传感器；智能终端
随着我国经济的高速发展，轿车数量持续增高。私家车数量的
不断增加也为城市停车带来了诸多挑战，城市和己建小区住宅的土
地面积己不足以提供足够的停车位。特别是公园和老旧园区停车难
问题突出，车位不足、停车难、缴费排队等问题都和现代人的快节
奏生活格格不入。停车位和汽车数量比例的严重失调，使停车难问
题成为建设智慧城市所急需解决的问题。
如何让车主便捷完成停车、取车、缴费等一列流程；对于停车
的管理方而言，随着大数据、人工智能等新技术的飞速发展，如何 利用新技术对停车场进行高效的智能化管理和引导，真正为客户带 来便捷的停车服务，是管理方所面临的挑战。如何更好的利用车位，高效运维的停车场，是当下传统停车系统所面临的问题。本文设计 的系统集物联网和大数据、人工智能等技术，整合停车场信息，能 有效缩短停车等待时间，并能给车主带来预约停车、无感支付等数 智化体验。
1系统架构
系统总架构图如图1所示，应用层为智能终端APP，车主通过 APP来完成一系列操作。停车服务器和数据中心是数据层，阿里云 服务器是数据通信，存储，控制系统由物联网模块和MCU构成，控制车辆进出，发布车位信息，实现车库监控。
2总设计思路
针对以上提到的问题，在吸收了传统立体停车场的有利结构基 础上，借鉴吊床可升降和横移的结构特点，再结合电梯的升降原理 与安全防护结构作为智能立体停车库系统的机械结构部分，既提高 了土地利用率，又充分考虑到了车库的安全性。该智能停车系统是 一种小型化停车，结合了物联网技术、人脸识别技术等技术形成的 一种集客户端就近车位查、车位预约、刷脸取车、二维码取车、自动计费、自助缴费等功能于一体的停车管理系统。
3系统设计内容
3.1系统电路硬件部分
智能停车系统的电路硬件部分主要由树莓派CM4板、ARM Cortex-M3 MCU、500万像素摄像头、24英寸HDMI显示器、控制 电机及传感器等组成（如图2所示）。
树莓派CM4 CM4IO时性能最强的树莓派计算模块，该产品被 用于工业和商业应用[21。其中ARM处理器主频1.5GHz64位4核，
图1：系统总架构图
图2：硬件图
图3：操作流程
HDMI接口是4K高清视频输出双接口，工作电压5V，VideoCore V I图形，支持OpenGLES3.x。支持多操作系统，是嵌入式和物联 网开发的理想选择。计算模块10板配合计算核心使用，其配有两 个全尺寸HDMI接口，千兆以太网接口，摄像头和显示器FPC接口，两个USB 2.0接口 [31。其与云服务器通讯、上传车库状态以及接收 云服务器下达的指令并向STM32下达控制指令完成存取车等动作。树莓派采用USB-GPRS模块提供上网数据流量，用于HTTP请求 访问face++API，同时和服务器建立连接、与客户端进行数据交换。
STM32单片机是设计ARM CortexR-M内核最佳选择[41，其中 STM32F103 RCT6是S T旗下的…款常用的增强型系列微控制器，
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电子技术
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电子技术与软件工程
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啐车所用时间30 35 10 15 50
车辆敫
图4：车时间与停车时间对比
工作频率为72MHz ，内置高速存储器、丰富的外设和通信接口，
STM 32 MCU 主要负责接收CM 4发送的指令，控制电机和升降地 锁完成车库存取车等动作。另外，MCU 还负贵实时监测各种传感器， 保证系统正常运行。
RFID 面板组能够对区域内空闲车位实现定位，并为车主提供 反向寻车定位，因而大大提高停车、取车[6i 效率。而升降地锁对车 位停车时间进行计时费。
Face ++人工智能开放平台是北京旷视科技有限公司（后称旷 视科技）推出的开放平台[5]。系统的人脸识别部分调用开源Face ++
A PI 程序的方法予以实现[51，识别速度快，精确度高、稳定性好。 Face ++除了 SDK 产品形态，还支持API 接口，用户可以更低成本、 更便捷迅速的在APP 、小程序或H 5平台接入[7]。3. 2软件设计
控制主程序主要实现以下功能：(1)
用户信息管理。用户要在APP 上进行人脸或账号登录，
认证身份信息以及车牌信息。
(2) 车位信息管理及实时发布。通过显示屏或终端APP 对外
呈现。车主根据诉求进行查询等。
(3) 停车位导航。用户可查看离自己最近的停车位，并通过
程序引导到相应车位。
宝马 1系(4) 预约停车。车主可提前10分钟预约车位停车，或取车。
当预约的车子到达车库时，车主扫描二维码即可完成停车。
(5) 自动计时、自助缴费。升降车锁有自动计时功能，其数
据传输到服务器端数据库可以核算费用。APP 上的支付方式融合了 目前盛行的、支付宝等移动支付程序，可便捷缴费。3. 3存取车操作流程
使用前，用户需要下载APP ，APP 有车位查询、导航、预约、 自助缴费等功能。
取车时，车主只需面对摄像头，系统会车自动分析面部信息并
且在系统中搜索4之匹配的账户，系统搜索并匹配成功后就会将对 应的车位取出（其操作流程如图3所示），车主将车驶出车位完成 取车过程，同时系统会自动计算停车时间并在车主账户上扣除相应 费用。3. 4实验验证
取某小型停车场一部分数据测试比较有没有装智能系统软件的 可视化图形如图4所示：红为人工停车寻车位时间，绿为装 了智能软件后的等待时间，可以看到平均节约6分钟，说明该系统 设计合理，能满足人们便捷停车的需要。4结语
随着汽车产业的快速发展、城市停车问题的凸显，立体车库行 业进入快速发展阶段。一般路边停车又非常的方便，所以适时幵发 路边停车系统就显得非常紧迫，一个路边车库可停放十辆左右汽车， 秉持”小而分散"的原则，更有利于部署在街道旁、小区内等空间 相对较小的城市区域，更符合私家车车主的停车习惯。同时这种智 能车库结合了物联网技术，在实现智能停车管理的同时可实现车库 间的资源整合、协调运作从而发挥整体效益。而新的智能立体车库 系统创新性的采用人脸识别技术作为车主身份认证手段以及取车及 收费等相关功能的载体，并且结合物联网技术可实现网上查、预 约车位等功能，这些极大的方便了车主，是未来路边停车的一个方 向。
参考文献
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卖轮胎的网站[3] ht t ps : //shume ipa i . nxez . com /2 020 /1 0/19/rasp b e rry -p i -
compute -module -4, html
科鲁兹辐射[4] 龙赛，谭婷.S T M 32系列M C U 解决方案展示[J ].电子产品世
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[5] 黄慧，曾志，龙赛，谭婷.基于V 3版Face ++考勤
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信，2020 (11): 103-106.
[7] h ttp s : //w w w . faceplusplus . com . cn
作者简介
李俊萍（ 1974-)，女，陕西省西安市人。安徽工程大学电气工程 学院教师。研究方向为电子技术、自动化控制。
徐宁宁（ 1998-)，男，安徽省滁州市人。安徽工程大学硕士研究 生在读。研究方向为控制系统与检测。
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