基于ZigBee的城市智能停车系统研究与设计

摘要

从改革开放到现在我国经历了将近40年的飞速发展，城市中的汽车数量一年比一年多，随之而来的就是停车难问题，停车之难直接导致车主只能在路上自行找寻停车位，这样就自然而然的让交通变得拥堵起来。所以研究设计一款更加智能、更能提高停车效率，便于对所有停车位进行管理的系统已迫在眉睫。
　　本文在RFID技术、ZigBee技术、指纹识别技术和移动通信技术这四种技术的基础上，研究设计了一个面向整个城市的智能停车系统。文章先对RFID技术、移动通信技术进行了介绍，对ZigBee技术和指纹识别技术的优势进行了分析与选择，并对ZigBee网络各种设备和功能进行了介绍;接着对系统进行了总体的设计，在此基础上分别对室内外停车系统进行了规划设计;紧接着对城市智能停车系统中使用的芯片CC2530进行介绍，并分别对室内外停车场车位检测单元、室内停车场的出入口单元、诱导单元、室内外停车场的汇聚节点的硬件进行设计，同时改进了室内停车场所用的路由算法。最后在对协议栈Z-STACK软件设计的基础上进行了底层终端节点、路由节点、汇聚节点的软件设计，并对后台数据中心最主要的部分数据库进行了设计。
　　本系统与现存系统相比，更加的注重停车场的智能化和整个城市停车位效率的提高。如果该系统能够投入运行，将很大程度缓解停车难问题，让城市生活更美好。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 国外研究现状

1．3 国内研究现状

1．4 本文研究内容

2 系统相关技术综述

2．1 物联网的定义

2．2 物联网的体系架构及关键技术

2．3 系统相关技术介绍

2．3．1 RFID技术

2．3．2 传感器技术

2．3．3 移动通信技术

2．3．4 短距离无线通信技术

2．4 ZigBee协议栈架构

2．5 ZigBee设备类型与组网方式

2．5．1 设备类型

2．5．2 组网方式

2．6 识别技术选取

2．7 本章小结

3 城市智能停车系统总体设计

3．1 现存系统存在问题分析

3．2 系统需求分析

3．3 系统设计原则

3．4 系统的总体设计

3．5 室内停车场总体设计

3．5．1 总体设计

3．5．2 入口工作流程

3．5．3 出口工作流程

3．6 室外停车场总体设计

3．7 本章小结

4 城市智能停车系统硬件的设计

4．1 芯片选择

4．2 室内停车场出／入口单元硬件设计

4．2．1 入口控制单元设计

4．2．2 出口控制单元设计

4．2．3 电子车牌模块设计

4．2．4 指纹检测装置设计

4．3车位检测系统

4．3．1 停车位检测系统组网

4．3．2 AODVjr算法的改进

4．3．3 红外发射器和接收器

4．3．4 测距的方法

4．3．5 车位检测器电路设计

4．4 室外停车位系统硬件设计

4．4．1 车位检测模块设计

4．4．2 汇聚节点设计

4．5 车辆诱导单元

4．5．1 诱导屏布设原则

4．5．2 各层诱导屏的设计及布设

4．6 本章小结

5 系统底层软件与数据库设计

5．1 协议栈Z-STACK工作流程

5．1．1 协议栈的初始化

5．1．2 协议栈的运行

5．2 指纹识别模块软件设计

5．3 车位检测模块软件设计

5．4 路由器节点软件的设计

5．5 协调器节点软件的设计

5．6 后台管理中心数据库的设计

5．6．1 数据库的概念设计

5．6．2 数据库的逻辑结构设计

5．7 本章小结

6 系统测试与分析

6．1 ZigBee传输性能参数分析

6．2 网络的建立

6．3 子节点的加入

6．4 系统管理程序实现

6．5 本章小结

7 总结与展望

7．1 总结

7．2 展望

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果