基于WiFi的RFID可擴展AMR車位檢測系統(tǒng)
0 引言
停車場車位實時檢測是實現(xiàn)停車場智能管理和提高停車位利用率的關(guān)鍵,也是停車管理現(xiàn)代化的要求。停車場車位檢測系統(tǒng)的發(fā)展,大體經(jīng)歷地感線圈檢測、閘機控制和車位實時檢測三個階段。車位檢測與檢測技術(shù)水平有密切的聯(lián)系,傳感器的快速發(fā)展是檢測水準的保證。前兩種車位檢測系統(tǒng)的基本架構(gòu)過于龐大,安裝過于繁瑣;在可靠性、實時性、準確性、可擴展、低能耗和工程量小等方面都不能滿足停車場快速發(fā)展的需求。
WiFi是一種短距離無線技術(shù),它通過無線電波來連網(wǎng),廣泛用于室內(nèi)無線局域網(wǎng)組建。WiFi突出優(yōu)勢在于:一是無線電波的覆蓋范圍廣,半徑可達100 m左右;二是WiFi的傳輸速度非常快,可以達到54 Mb/s;三是進入門檻低,只要支持WiFi的終端設(shè)備都可以按照一定的權(quán)限加入到WiFi網(wǎng)絡(luò)中。在車位檢測系統(tǒng)中,使用WiFi技術(shù)進行檢測系統(tǒng)的節(jié)點參數(shù)采集與傳送、控制信號的傳輸與控制,避免在停車場布設(shè)繁瑣的數(shù)據(jù)線,對降低成本和能耗都有一定的意義,使檢測系統(tǒng)的擴展性更靈活。
射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)技術(shù),是一種利用射頻通信實現(xiàn)的非接觸式自動識別技術(shù)。2.4 GHz頻段的RFID對系統(tǒng)中對應(yīng)的設(shè)備要求可以降低,對頻率偏差的敏感度降低。在車位檢測系統(tǒng)中引入RFID技術(shù),利于標準性設(shè)備的開發(fā),利用車檢器ID號的惟一性可以實現(xiàn)快速定位車位,利于停車場車位引導(dǎo)。
本文結(jié)合停車場對車位檢測系統(tǒng)的要求,設(shè)計了一種基于WiFi的RFID可擴展AMR車位檢測系統(tǒng),大大減少了車位檢測系統(tǒng)的成本和復(fù)雜度,降低了系統(tǒng)的能耗,提高了系統(tǒng)檢測精度和可行性,實現(xiàn)系統(tǒng)的可擴展性。
1 系統(tǒng)設(shè)計
1.1 車位檢測系統(tǒng)設(shè)計
車位檢測系統(tǒng)組成如圖1所示,系統(tǒng)由服務(wù)器、無線路由器、車位顯示屏、RFID讀寫器和AMR(Anisotropic Magneto Resistive)傳感器節(jié)點組成。服務(wù)器負責對上傳的數(shù)據(jù)進行處理,將處理結(jié)果發(fā)送到顯示屏,擔負著向讀寫器發(fā)送指令的任務(wù)。無線路由器是整個車位檢測系統(tǒng)的重要部分,它負責將整個系統(tǒng)的各個部分組建成一個局域網(wǎng)。車位顯示屏用于車位現(xiàn)狀實時顯示。RFID讀寫器接收AMR傳感器節(jié)點上傳的數(shù)據(jù),通過WiFi傳給服務(wù)器,也接收服務(wù)器的指令轉(zhuǎn)發(fā)到AMR傳感器節(jié)點。AMR傳感器節(jié)點負責檢測車位上的磁場情況,根據(jù)磁場的變化情況判斷是否存在車輛,把檢測到的情況通過數(shù)據(jù)來反映,把數(shù)據(jù)打包通過無線方式傳給RFID讀寫器,節(jié)點和RFID讀寫器通信是雙向的。
在系統(tǒng)設(shè)計時,系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為星形拓撲結(jié)構(gòu),系統(tǒng)RFID讀寫器為網(wǎng)絡(luò)控制器,AMR傳感器節(jié)點均為從節(jié)點,網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)如圖2所示。 RFID讀寫器具有收發(fā)功能,負責系統(tǒng)的上下行數(shù)據(jù)或者指令的管理與控制;AMR傳感器節(jié)點負責磁場參數(shù)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)預(yù)處理。
1.2 系統(tǒng)電路設(shè)計
車位檢測系統(tǒng)電路設(shè)計有:
(1)AMR傳感器節(jié)點電路,包括節(jié)點電源部分、車位磁場采集部分、數(shù)據(jù)預(yù)處理部分及射頻收發(fā)部分等;
(2)RFID讀寫器電路,包括射頻收發(fā)部分、WiFi部分、數(shù)據(jù)處理部分和控制部分。
AMR傳感器節(jié)點基本電路如圖3所示。電源部分由TI公司的APL5312-33起到LDU功能,電源輸入電壓為4.2 V,輸出為3.3 V。
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