无线:ZigBee使停车场变得智能

根据各种研究，在城市公共停车场寻找停车位的平均时间从3.5分钟到12分钟不等，行驶距离从半英里到一英里以上不等，总部位于巴黎的高科技初创公司Innovative Technologies SARL将这一领域作为自动化的主要应用领域。

无线技术一直是该公司感兴趣的领域。该公司已经拥有RFID方面的专业知识，最近扩大了其投资组合无线个域网无线传感器监控标准。

自动化过程需要在整个停车场的停车位旁边安装“智能”检测传感器。一个普通地下停车场的大小排除了给每个传感器布线的可能性。除了潜在的技术困难之外，电线的成本很容易达到每米200欧元以上的令人望而却步的水平。无线化是一个显而易见的解决方案。

下一个挑战是选择正确的无线协议。有相当多的基于标准和专有的无线解决方案可用。标准提供了明显的好处，例如互操作性和供应商独立性。可用的无线标准包括蓝牙、Wi-Fi和ZigBee。

关键需求之一是一个自修复多跳网状网络，能够在视线被阻塞时重新路由信号。另一个重要因素是无线设备必须由电池供电。该公司的工程师得出结论，只有ZigBee，一种基于IEEE802.15.4的低功耗网状网络标准，才能同时满足这两个标准。

在网上搜索时，Innovative Technologies发现了许多提供802.15.4/ZigBee模块的供应商。有两个模块特性非常重要:功耗和尺寸。传感器设备必须在一个9伏电池上自主工作4年。此外，PCB板几乎没有什么“空间”留给模块集成。

大多数领先的ZigBee模块都具有非常低的功耗。然而，工程师选择的ZigBit模块MeshNetics因为它们的占地面积只有三平方厘米多一点。

下一步是尝试ZigBit模块。创新技术公司从MeshNetics订购了ZigBee评估套件来实现这一目标。该工具包包含三块基于zigbit的开发板，带有传感器、附件和软件，提供了足够的工具来评估模块的性能，确保其达到预期。在一次成功的测试运行之后，创新技术公司开始创建他们的应用程序原型。

ZigBit模块采用双芯片天线集成到与测距传感器和9 V电池连接的板上。ZigBit模块充分利用了新的Atmel射频收发器AT86RF230，该收发器具有-101dBm的Rx灵敏度和高达+3dBm的Tx功率。

大多数时候，这些设备都处于睡眠模式，从而节省电池。这些设备每分钟唤醒一次，持续几毫秒进行测量，然后恢复睡眠。

车辆探测模块安装在停车位上方的天花板上，或安装在墙上。每个VDM单元内部都有一个ZigBit 802.15.4/ZigBee模块，使其能够与其他VDM通信并形成ZigBee网络。小巧的显示器用来向司机传达有用的信息，例如可用停车位的数量和最近的空闲停车位的数量。来源:MeshNetics

ZigBee网络通常有三种类型的节点:终端设备、路由器和协调器。带有传感器的终端设备收集数据，然后将数据传输给协调器。如果协调器离直接链接太远，则使用路由器。

在Innovative Technologies的项目中，停车场的相对紧凑性和ZigBit模块强大的射频性能消除了使用路由器的需要。来自终端设备的传感器数据在网络内传输到协调器。协调器充当网关，将数据传输到中央服务器。这可以直接完成，也可以通过GPRS网关作为中介完成。数据收集和流程流程是自动化的。

Innovative Technologies选择了一家客户的地下停车场进行试验部署。停车场自动化系统名为“E-Park”，包括三个部分:

车辆检测模块(vdm)都安装在停车位上方的天花板上，或墙上。试验设置是使用一个VDM监控两个停车位，尽管测试表明一个VDM可以有效地监控四个停车位。每个VDM由9v电池供电，可自主运行4年。每个VDM单元内部都有一个ZigBit 802.15.4/ZigBee模块，使其能够与其他VDM通信并形成ZigBee网络。

紧凑的显示用于向司机传达有用的信息，例如可用停车位的数量和最近的空闲停车位的数量。

数据管理软件可视化每个停车层的图形地图，使操作员可以实时查看已占用和空闲车位。该软件还显示当前空闲车位的数量，停车场的填充趋势，以及单个停车位和整个停车场的平均周转率。

当停车场几乎满了，当检测到“停车位占有者”，当温度超过设置的阈值，或当未经授权的车辆移动时，系统会发出警报。除了显示在PC屏幕上外，警报还可以以短信的形式广播到pda和手机上。操作员可以设置系统的各种参数。系统记录所有数据，并提供历史统计信息，供后续分析使用。远程操作员可以通过Web访问系统。

在停车场入口，迎接用户的是一个巨大的显示屏，清楚地显示每一层的可用停车位数量，并有一个单独的数字表示残疾人停车位。在确定有可用车位后，用户会前往收费站，在收费站的另一个显示器会重复该信息，并推荐最近的空闲车位。当到达停车高度时，一个较小的显示器会重复之前推荐的停车位号码，如果已经有人使用，则会提示一个新的停车位号码。用户一停车，系统就会显示车位已被占用。当车辆离开时，系统会立即更新，以便其他司机可以使用该空间。

基于zigbee的实现将平均巡航距离缩短了30%，将寻找空闲空间和停车的时间缩短了25%。这导致车辆周转增加和入住率提高，这明显增加了停车场运营商的底线。

- - - - - -编辑C.G.马西来自MeshNetics提供的信息。

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