基于NB-IoT技术的地磁车位检测器智能停车收费系统
采用NB-IoT技术的智能停车收费系统
目 录
一、项目概述 2
1.1项目背景 2
1.2项目意义 2
二、技术原理 2
2.1 NB-IOT技术原理 2
2.2无线地磁工作原理 4
三、解决方案 4
3.1系统结构 4
3.2系统布设 5
3.2.1无线地磁车位探测器的布设 5
3.2.2中心数据管理平台的布设 6
3.2.3停车诱导屏的布设 7
四、路边停车数据管理中心 9
五、系统优势 9
5.1违停车辆信息自动收集 9
5.2抗干扰能力强，安装简单 9
5.3远程操控 9
5.4智能停车收费，提高管理人员效率 10
六、NB-IOT地磁与传统使用网关通讯的传输方式相比较 10
一、项目概述
1.1项目背景
随著国民生活水平的提高以及汽车产业的高速发展，城市汽车保有量飞速增长，停车位也随之增加，停车管理和收费问题也随之而来。
1.2项目意义
智能停车收费系统是建设智能交通、平安城市、智慧城市的一部分，作为静态交通管理的重要组成部分，智能停车系统有著重大意义。
对于司机停车后不愿意缴纳停车费、停车后逃票行为以及停车管理人员乱收费等现象，智能停车收费系统将有效的解决。
智能停车收费系统投入使用后，将有效解放交通管理人员的劳动力，只需配备巡检、维修仪器等少量人员。
二、技术原理
2.1 NB-IOT技术原理
NB-IOT（Narrow Band Internet of Things）即基于蜂窝的窄带物联网，是万物互联网路的一个重要分支，是IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。
NB-IOT的发展基础可以通过下面这张图可以清晰的表达出来：
NB-IOT是从最初的2G移动通讯逐步发展而来，2G/GSM、2.5G/GPRS、2.75G/EDGE、3G/UMTS/HSPA、4G/LTE传输速度不断加快，传输文本从.TXT、.JPG再到.AVI以及将来的+VR/AR。
NB-IOT具备四大特点：
（1）广覆盖且深，将提供改进的室内覆盖，在同样的频段下，NB-IOT比现有的网路增益20dB，相当于提升了100倍覆盖区域的能力；
（2）大连接，具备支撑海量连接的能力，NB-IOT一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网路架构；
（3）低功耗，NB-IOT终端模块的待机时间可长达10年；
（4）低成本，企业预期的单个接连模块成本相对较低。
这些特点决定了NB-IOT将成为物联网连接的重要技术支撑点。
2.2无线地磁工作原理
大的铁磁物体的扰动，如一辆汽车，可看作是多个双极磁铁组成的模型。这些双极型磁铁具有北-南向的极化方向，引起磁场的扰动。这些扰动在发动机和车轮处尤为明显，但也取决于在车辆的内部、车顶以及后备箱内有没有其它铁磁物体。总之，其综合影响是对地球磁场磁力线的扭曲和畸变，如下图所示，这种扭曲也被称为车辆的硬铁影响或者干扰。
地磁检测器，可用来检测车辆的存在。无论车辆高速行驶，还是缓行甚至静止不动，都能检测到。无线地磁检测器将检测到的车辆信息通过NB-IOT的传输方式直接传送到中心数据管理平台上，在中心数据管理平台将信息处理之后传到客户手机APP、停车引导屏等客户端。
三、解决方案
3.1系统结构
智能停车收费系统有五部分组成：无线地磁检测器、NB-IOT传输、数据管理中心、目博云停车小程序和手持设备终端。
无线地磁检测器将检测到的车辆信息通过NB-IOT技术传输给数据管理中心。
目博云停车小程序显示停车位信息、停车起始时间、计费规则、扣款金额等信息。
手持设备终端是停车管理人员所用，提示车辆来停、离开等信息。
3.2系统布设
3.2.1无线地磁车位探测器的布设
无线地磁探测器布置在车位中间。
1）地磁车位探测器采用MVB-VD33D-P系列；
2）基于微功率地磁感应检测技术的停车场车位探测器；
3）电池供电工作，超低功耗设计，电池续航时间超过五年；
4）抗压外壳，可用于室内和室外；
5）工作的温度范围大且防水；
6）支持环境因素的自动补偿演算法；
7）无线数据传输，无线参数设置；
8）故障监控，电池检测；
9）无线配置，无线OTA升级。
无线地磁使用地埋安装。用水钻在地面钻出14cm直径、11cm深孔。在孔位的底部铺一层1cm的细沙。直接将设备放入，保持装置水平。设备周围用水泥、沥青或环氧树脂进行填筑，设备正面与路面平齐。
具体布置如下：
3.2.2中心数据管理平台的布设
由于无线地磁车位探测器采用无线互联网来传输信息，数据管理中心布置在任何合适位置。
3.2.3停车诱导屏的布设
停车诱导屏布设在正向行驶的右手路口边，如下图所示：
四、路边停车数据管理中心
路边停车辆数据管理平台是城市智能交通管理平台的一部分，通过整合城市动态和静态交通数据，综合分析与控制各种管理资源和设施，为公众提供出行指南服务，为运营管理提供管理上的决策支持，使城市资源得到合理有效的管理和配置。
由于无线地磁车位探测器采用NB-IOT传输，路边停车数据管理平台可设置在任何方便的地方。
无线地磁车辆检测器有唯一编码，所以可以做到每个无线地磁感测器与模拟平台上一一对应，并且信息传输也能做到一一对应，能够实时的监控路边停车情况以及位置信息；通过路边停车引导屏发布的信息，出行者能够迅速的找到停车位。
五、系统优势
5.1违停车辆信息自动收集
采用无线地磁车位探测器可有效缓解管人员不足等问题，通过停车诱导屏发布停车位的信息能够帮助出行者迅速找到车位；
5.2抗干扰能力强，安装简单
能够根据外界温度、湿度、气压、电磁干扰等变化自我调整；
5.3远程操控
远程监控设备，可监控检测器工作状态、无限强度、网路结构、丢包率、末次通讯时间、参数修改状态等基本运行情况；远程操作现场设备，包括参数功能改变、检测器位置调换，并且可以远程对设备重启；
5.4智能停车收费，提高管理人员效率
通过对路边停车信息的实时监控，可以减少管理人员的配置，并且能够有效提高管理人员的工作效率。
六、NB-IOT地磁与传统使用网关通讯的传输方式相比较
共点一：GPRS 与NB-IOT 作为不同网路制式的数据传输方式，其工作原理和功能都是一样的，都是实现工业设备在户外与远程伺服器双向透明传输数据。
共点二：应用领域大致相同，甚至可以无缝切换。GPRS 与NB-IOT 都适用于对传输速率要求不高的工业现场领域。
GPRS 与NB-IOT 的区别：
第一，NB-IOT 的网路覆盖更强。NB-IOT在室内的覆盖能力很强，比GSM增强20dBm增益，相对应的在覆盖区域的范围上比GPRS提升了100倍。网路覆盖的增强在农村，厂区，地下场所的部署上有很大优势。
第二，NB-IOT 具有更强的链接能力。举例说明，如果使用相同的基站，NB-IOT 比传统的GPRS 提高50-100倍的设备接入量。在实际应用中接入设备数的优势有极大作用。
第三，NB-IOT 具有更低的功耗。超低功耗在工业应用中是非常重要的，NB-IOT比GPRS拥有更低的功耗，它的电池可以待机5-10年不用更换，在一些需要长时间不能更换电池的场所，NB-IOT 可以说是极佳的选择。
第四，NB-IOT 具有更低的成本。目前在中国电信在全国已经实现了NB-IOT99%的网路覆盖，而且这一趋势正在向全国扩展。NB-IOT 的低成本想体现在它可以跟传统蜂窝网路共用基础设备，不需要重建;在资费方面，NB-IOT的一年费用才30元钱左右。
第五，NB-IOT具有更简单的结构。NB-IOT系统不再需要无线网关，在安装和维护方面更加省时省力；不会再出现因为一个无线网关出现故障而导致一个片区不能正常工作。
第六，NB-IOT 具有更好的市场前景。GPRS已经面世很久，在国外很多国家地区面临逐步淘汰的现状。NB-IOT 拥有更好的前景。
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