基于物联网技术的停车场车辆智能导航系统.doc

分类号：基于物联网技术的停车场车辆智能导航系统研究方向：焦呈捡型量值呈处堡堡途生蕉查申请学位级别： 本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，基于物联网技术的停车场车辆智能导航系统是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：孑晗曲仰年；月沈日长春理工大学学位论文版权使用授权书导师签名： 车辆导航物联网技术超声波检测最佳路径算法 目第滦髀邸第挛锪M鳽偶际趵砺劢馕觥技术的软件协议栈实现本章小结片上系统及相关电路设计芯片简介的外围电路设计 本文研究工作的总结 工成本；致停车场利用率低下。基于物联网技术的停车场车辆智能导航系统是一整套能够实时监测停车场内车位占用情况，并自动优化路线、引导车辆到达可用停车位的智能导航系统，可以显著提高停车场的管理效率，为顾客提供方便快捷的停车服务。在大型停车场中，可用车位的数量和所在位置随时都可能在变化，有效并实时的获取这些信息，为顾客提供优化的行车路线并引导车辆达到最合适的停车位，才能提高停车场的使用效率。 导航系统中，现在基于算法的最佳路径算法应用比较广泛，但是该算法已经不能满足现在停车的需求【。停车场的智能化发展是未来我国大型城市中发展智能交通的一个重要组成部分，也是城市智能建筑的一个范畴，我国对智能化的停车场已经做了比较初步的研究，比如大连理工大学的研究人员设计了一个基于非接触式卡的停车场管理系统，并在实际中得到了运用，完善了停车场的收费功能；北京工业大学的研究人员采用了新型的现场总线作为停车场数据的传输方式，对停车场内部的数据通信问题进行了 本论文的主要工作及论文结构 技术的发展及应用技术的中文翻译名称叫做紫峰技术，是近年来刚刚兴起的物联网通信技术，”等别称。这个名称来自于测试环境选择在室内的情况下，信号的有效传输距离在十米左右，这是由于室内的环 协议标准 工图 协议规范定义的网络结构有以下两种，如图所示，分别是星形网对等网拓扑图定义的两种网络拓扑结构在标准规定下的。G笃渥畲蟪炔荒艹信标帧在网络中的主要功能是完成一个设备同协调器的时间同步，这在工作在同步通信网络中的设备尤为重要，而设备工作在同步模式下时的通信复杂度要低于异步 不同来生成不同的命令帧。超帧结协议标准标准中具体详细地定义了应用层和网络层的规范格式，物理层和介质访问所定义的标准。这样的好处在于可以既保证了协议结构的图协议栈结构 格相对较低，只能实现协议栈中的部分基本功能，称这种设备为削减功能设备网络设备类型 图网络结构不意图星形网的结构最为简单，由一个数据中心和多个数据采集节点组成，数据中心的设备类型是协调器，而数据采集节点通常是终端节点，特殊情况下也可以采用路由节点。在星形网络中当协调器完成网络的建立之后，每一个其他节点的入网请求或者数据收发都需要协调器进行处理，也就是说，除协调器之外的节点间是不能相互建立通信连接的，他们的通信必须经过协调器的转发。通过以上的分析可以看出，星形网的优点和缺点都十分的明显，其优点在于，网网状网的最大特点是允许网络节点间的点对点通信，在协调器组建网络，其他路由器和终端节点加入网络之后，协调器只需要维护网络的基本状态信息即可，而一 。原语通信看似复杂抽象，但在协议栈的工作流程中是很清晰的，在肭。在用户应用实体发起一项工作时使用请求原语。连接指示或者输入数据。比如接受连接。协议为了保证低功耗低成本的要求，其层结构相对简单，从最高到最低只的主要功能是管理设备前经过层层的包装之后，最后的数据需要经过物理层进行收发，在管理数据收发时 证数据传输的可靠性【】。该实体负责管理实现物理层的主要功能。通过一个数据访问接入点和一个管理访问接网络层用层进行处理。对上来说，应用层要求发送的数据在网络层经过进一步的处理，加上 图网络层结构图在这两个实体上分别有对上层的服务访问点【】应用层主要包括三个部分，分别是： 应用层是直接面向用户的高级层结构，用户可以在该层上进行具体应用的开发。 的运营效率，人性化需求和节能环保等发面的需要设计的基本原则 的人性化程度。 弋沙图数据通信网络设计框图每个网络节点的结构框图如图所示。节点系统的核心部件是一个终端设备，该设备负担了网络节点的主要功能，包括数据的运算处理、封装和传输等。而数据在节点间的无线通信是主要由一块芯片结合相关天线的外围设计电路来完成的。每一个网络节点都采用了电池供电的方式，这样就需要对电源电压转换电路进行设计，已满足对不同供电电压情况下设备的需要。功能模块可以同的疧引脚相连，不增加其他的复杂的外围电路。在系统设计的过程中，为了方便节点设备的调试，在微处理器处引出了编程接口，可以实时的进行程序的编辑和修改。片上系统及相关电路设计随着电路设计工艺的逐步提高，目前射频电路已经实现了很高的集成度，射频模块的体积大大减少，这样就提高了射频发射的稳定性，保证了通信的性能。目前在射频通信中，已经很少使用模拟电路搭建相应的射频电路，使用者只要选择使用合适的集成射频模块就可以很好的满足设计的需要。可以大规模生产的射频模块可以大大降低成本，另外射频模块还具有功耗比较低，工作寿命很高的优势。在综合考虑系统 的功能需要之后，在本设计中对无线射频芯片的选择做了以下几个方面的考虑：一、芯片的功耗要低。为了降低整个系统能耗，就要求系统中的规模较大的网络的射频功耗较低。而且功耗低的芯片是保证系统设备在电池供电的情况下可以保证长时间的待机，确保网络节点可以长时间的运行。在本设计中，网络节点主要设计的核心部分是微处理器，通过比较，本论文中选处理器和无线收发射频模块，可以大大简化射频电路的设计。供了一个强大的和完整的 图芯片外观封装及管脚分布 图内部结构框图 图应用电路设计图正常工作运行所需要的外部元件比较少，图是应用电路的设计图，实应用电路器件典型值元件描述匹配网络的部分匹配网络的部分匹配网络的部分匹配网络的部分匹配网络的部分匹配网络的部分匹配网络的部分负载电容 袷褂昧艘桓鐾獠甅振荡器土礁龈涸氐缛和甅晶振所用到的负载电容由下式给定：晶振。甼晶振用于要求非常低的睡眠电流消耗和精确唤醒时间的应用。甼晶振所用到的负载电容由下式给定：图供电电路设计图 技术是一种可以通过无线射频信号自动识别物体并获得其信息的一种技术已经逐步发展成为主流技术方式。为了提高停车车辆身份的识别，中心工作频率选择在了频段上。圈 车位信息显示节点主要由模块电路、显示驱动电路、胂允荆疞 以电压激励换能晶片，以其震动产生超声液体都可以良好的传播，在不透明的固体罜 ，为了提高超声波车位检测 但甋协议栈具有高度的完整性，可以对标准和标准都提供以说，采用甋协议栈是目前技术应用中最好的技术手段。奄的工作流程。 上延时上 本章小结 本文提出的算法主要应用于地图路径优化中的基础部分，即将地理图形分割为二维的栅格图，地图中的最小单位为分割后的每一个栅格，在增添实际地图中的环境元素之后可以很好的实现车辆在交通环境下的最佳路径的计算。这样就可以把实际中的地图抽象为二维的棋盘栅格图，本文中所研究的算法就是在这样的二维栅格图中如何快速高效的寻找到一条从起点到终点的最短路径。在二维栅格图中，可以调节对地图的划分，当单位栅格尺寸越小，对地图的描绘精度就越高，但是栅格的数量就会很多，计算的复杂度很高，反之亦然。每个栅格可以通过赋以不同的权重值来代表不同的地理环境特征，如荡砦拚习牡缆罚代表完全不可通过的障碍物，其间的值代表可通行但路况不一致的地理环境，如沙地，坡路等。等人在 甔猲蜕宜惴忻扛鼋诘阈枰6个变量进行维护：谴悠鸬憔傻鼻敖诘鉵到达终点总体估计开销的最小值，可以通过式得到。 用了列表的表达方式。舅惴诵惺苯馗唇幸韵碌牟街瑁紫却覱斜碇腥鯢值最小的节点，并将其从列表中删除，之后将其插入到列表中，接下来对每一个节点”癱进行判定处理，如果节点的猇满足 、如图兴镜那榭觯琾私诘鉿，瑇之外的所有节点都将被删减。眓痝中含有障碍 ，门，阴玎瑇艽图械膞节点和图械膞节点都是满足上述条件的特殊节单