一种基于异质链路无线光频通信技术的停车场管理系统

技术领域

本发明涉及一种基于异质链路无线光频通信技术的停车场管理系统，属于智能停车技术领域。

背景技术

随着通信技术的发展，人们已经不满足于现有的射频通信方式，渴望出现一种高质量、高速、保密性高以及低成本的无线通信方式。基于此，无线光频通信应运而生。

为了满足数据传输的可靠便捷采用异质链路通信方式，其中无线光频通信技术用发光二极管（Light Emitting Diode，LED）将调制好的信号进行传输，从而实现照明通信一体化。与传统的照明光源相比，白光LED具有发光效率高、光照度强、绿色环保、寿命长、尺寸小、功耗低、灵敏度高等优点。利用白光LED快速点灭的发光特性，可以将电信号通过特定的调制技术加载在可见光上进行传输，实现白光LED通信与照明的双重作用。依托广泛覆盖的照明网络，无线光频通信可促成互联网、广播电视网、移动通信网和电力网的深度融合，彻底打破目前“有线不便捷、无线不宽带、移动难覆盖”的窘境，破解未来无线通信如何实现高速传输、高密度接入、深度覆盖的问题。在军事应用方面，无线光频通信在海洋水下安全通信等领域得到广泛应用。

无线光频通信技术与传统的无线通信技术相比具备以下几个显著的优点：（1）使用白光LED作为光源成本低，寿命长对人体没有辐射危害，同时具备更高的信号传输能力。（2）相比于射频无线技术无线光频通信几乎没有电磁干扰，更适用于例如地下探测、矿井开采等场景。（3）由于可见光穿透能力较弱这个特性，无线光频通信技术的保密性更高。（4）室内无线光频通信的频谱资源丰富，其所使用的光波波段(波长范围约为380nm-780nm)频谱资源非常丰富，可以缓解射频波频谱资源的紧张。（5）无线光频通信技术所使用的LED光源符合国家体提倡的“绿色发展、低碳发展”政策。

由于私家车的普及，“停车难”已经成为人们日常出行的一个烦恼，虽然停车场自动缴费系统已经相对成熟，但是大型停车场进场找车位，行程结束后进入停车场寻车依然是一个亟待解决的问题。同时由于很多停车场位置处于地下传统的无线通信技术难以及时响应，所以通过异质链路无线光频通信技术进行停车场改造为这一需求提供了新思路。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种基于异质链路无线光频通信技术的停车场管理系统，解决目前生活中存在停车过程中寻找车位困难、以及停车后寻车困难的现实情况。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种基于异质链路无线光频通信技术的停车场管理系统，包括可见光通信系统后台、定位灯具、停车场车位和用户手机小程序，定位灯具和用户手机小程序通过无线光频通信实现数据传输，定位灯具监控停车场车位车位信息，定位灯具通过数据上发下发路径实现定位信息下发，用户手机摄像头进行可见光数据接收获取灯具下发信息，用户手机小程序锁定车辆停车定位信息；可见光通信系统后台连接定位灯具和用户手机小程序，可见光通信系统后台通过接收数据情况实时更新停车场车位情况；

用户进入停车场中时扫码进入停车场系统小程序选择进入停车场，进场光子支付POS机获取用户待缴费账号信息，并且系统开始缴费计时，用户能选取停车场中空闲停车位分布情况，选择心仪停车位，小程序提供路线引导服务帮助用户找到选定的停车位，后续用户通过小程序进行定位寻车，成功取车并驶离时通过光子支付进行停车缴费。

所述的定位灯具包括定位灯具对手机摄像头下发接收可见光信息调制，保证信息的稳定传输，信息传输采用异质链路的方式，定位灯具与手机之间采取无线光频通信方式，定位灯具通过可见光向手机下发灯具ID信息；定位灯具与可见光通信系统后台采用PLC通信方式，可见光通信系统后台通过PLC通信方式向灯具发送ID格式；手机小程序通过无线网络通信将数据传输给可见光通信系统后台，在网络较好的地面时，用户进出停车场时手机端通过无线网络直接将数据传输给可见光通信系统后台进行处理，服务器返回数据并在手机界面进行显示，用户处在信号较差的停车场时，数据缓存在用户手机中，当用户进入地面时，缓存中的数据通过无线网络发送给可见光通信系统后台。

所述系统的具体实现过程如下：

用户在停车场入口经过进场POS机后开始缴费计时，用户在停车成功后通过用户手机小程序确定停车，定位灯具通过无线光频通信下发灯具ID信息，手机通过摄像头接收下发的可见光光栅信号，获取并解码接收到的灯具ID，用户手机小程序通过灯具ID确定停车位置，小程序界面显示定位打点信息，成功停车后用户在寻车起始点进行再次获取当前所在位置灯具ID信息，用户手机小程序根据寻车起始定位灯具ID信息与停车位置灯具ID信息对比选取最优寻车路线用于后续寻车，用户后续成功寻车并在出口处经过光子支付进行缴费离场。

所述的光子支付包括：

停车场入口处放置缴费计时装置，该装置是基于光子支付原理，光子支付属于近场支付的一种，光子支付通过手机闪光灯照射POS机上安装的光感应器进行信息传输、识别与认证；

车辆进入停车场时，使用小程序选择进场，手机闪光灯向进场支付POS机发送进场用户待缴费信息，同时抬杆开始计费；

用户进入停车场一段时间，准备离场，经过出场缴费POS机，通过小程序选择离场，手机闪光灯发送用户缴费信息；

系统通过比对出场缴费信息与进场待缴费信息进行停车时间计算，确认停车费用金额；

用户通过光子支付POS机实现缴费；

用户离场后刷新缴费用户所停车的灯具ID下方停车位状态，具体刷新为空闲状态。

所述的用户手机小程序包括停车引导、定位寻车和计时缴费三个功能，

停车引导的具体实现方法为：用户进入停车场后，可以选择停车引导功能，小程序获取停车场车位空闲以及空闲位置信息，用户选择停车位置后，系统为用户规划最佳路线，小程序返回路径数据信息引导用户找到停车位置。

定位寻车功能具体实现方法为：停车成功后在车位灯具下方进行停车定位打点，灯具向手机下发灯具ID，手机摄像头接收后，小程序解码后根据灯具ID确定停车位置，界面显示停车位置信息，用户进行寻车时，在寻车起始点灯具下方点击寻车，再次接收寻车点灯具下发的灯具ID确定用户寻车初始位置，车主不要移动，随后小程序根据寻车初始位置与之前停车位置，计算最佳路径，用户根据路径进行寻车即可。

缴费功能具体方法为：用户在进入停车场时，入口处进场POS机通过手机闪光灯获取用户待缴费信息，进场POS机将信息发送至系统，系统开始计费，停车场入口抬杆允许车辆进入停车场，车辆后续离场时，点击小程序缴费出场选项，出场POS机再次获取用户缴费信息与系统进场待缴费人员信息进行对比，对比成功后系统根据两次发送信息时间计算停车费用，用户通过在普通POS机上增设光感应器的光子支付POS机进行光子支付，具体操作是手机通过闪光灯频闪将银行卡信息传输到POS机中，POS机经过光感应器进行接收并解码银行卡信息，用户输入金额与密码完成支付。

本发明的有益效果是：基于异质链路通信技术结合多种信息传输方式，保证数据可靠、安全传输。由于无线光频通信技术基于白光LED，所以对于停车场来说改造成本低，无线网络通信技术更加稳定。同时车位引导与定位寻车功能可以大大减少用户停车寻找车位以及结束行程后寻车所花费的时间，从而大大改善用户体验。此外，根据车位定位拓展的车位管理以及自主缴费功能将各种停车所需功能集成在一个系统中，方便停车场的整体管理，减少维护成本。

本发明通过无线光频通信方式实现停车场寻车以及停车引导功能，解决停车场大多处在信号较弱的地方，无法正常使用常规导航软件的缺陷。本发明所设计的定位停车寻车系统基于停车场本来存在的灯具以及电力网络，大大节省改造费用，有助于市场推广。

本发明中自助缴费使用光子支付技术相比于传统停车扫码支付计费更准确，支付更安全。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的运行总体流程图；

图2是本发明的应用示意图；

图3是本发明的光子支付应用示意图；

图4是本发明的异质链路示意图。

图中：1、定位灯具；2、数据上发下发路径；3、停车场车位；4、用户手机小程序；5、车辆；6、进场POS机；7、出场POS机；8、光感应器。

实施方式

如图1到图4所示的一种基于异质链路无线光频通信技术的停车场管理系统，包括可见光通信系统后台、定位灯具1、停车场车位3和用户手机小程序4，定位灯具1和用户手机小程序4通过无线光频通信实现数据传输，定位灯具1监控停车场车位3车位信息，定位灯具1通过数据上发下发路径2实现定位信息下发，用户手机摄像头进行可见光数据接收获取灯具下发信息，用户手机小程序4锁定车辆停车定位信息；可见光通信系统后台连接定位灯具1和用户手机小程序4，可见光通信系统后台通过接收数据情况实时更新停车场车位情况；

用户进入停车场中时扫码进入停车场系统小程序选择进入停车场，进场光子支付POS机获取用户待缴费账号信息，并且系统开始缴费计时，用户能选取停车场中空闲停车位分布情况，选择心仪停车位，小程序提供路线引导服务帮助用户找到选定的停车位，后续用户通过小程序进行定位寻车，成功取车并驶离时通过光子支付进行停车缴费。

所述的定位灯具1包括定位灯具1对手机摄像头下发接收可见光信息调制，保证信息的稳定传输，信息传输采用异质链路的方式，定位灯具1与手机之间采取无线光频通信方式，定位灯具1通过可见光向手机下发灯具ID信息；定位灯具1与可见光通信系统后台采用PLC通信方式，可见光通信系统后台通过PLC通信方式向灯具发送ID格式；手机小程序4通过无线网络通信将数据传输给可见光通信系统后台，在网络较好的地面时，用户进出停车场时手机端通过无线网络直接将数据传输给可见光通信系统后台进行处理，服务器返回数据并在手机界面进行显示，用户处在信号较差的停车场时，数据缓存在用户手机中，当用户进入地面时，缓存中的数据通过无线网络发送给可见光通信系统后台。

所述系统的具体实现过程如下：

用户在停车场入口经过进场POS机6后开始缴费计时，用户在停车成功后通过用户手机小程序4确定停车，定位灯具1通过无线光频通信下发灯具ID信息，手机通过摄像头接收下发的可见光光栅信号，获取并解码接收到的灯具ID，用户手机小程序4通过灯具ID确定停车位置，小程序界面显示定位打点信息，成功停车后用户在寻车起始点进行再次获取当前所在位置灯具ID信息，用户手机小程序4根据寻车起始定位灯具ID信息与停车位置灯具ID信息对比选取最优寻车路线用于后续寻车，用户后续成功寻车并在出口处经过光子支付进行缴费离场。

所述的光子支付包括：

停车场入口处放置缴费计时装置，该装置是基于光子支付原理，光子支付属于近场支付的一种，光子支付通过手机闪光灯照射POS机上安装的光感应器进行信息传输、识别与认证；

车辆5进入停车场时，使用小程序选择进场，手机闪光灯向进场支付POS机发送进场用户待缴费信息，同时抬杆开始计费；

用户进入停车场一段时间，准备离场，经过出场缴费POS机，通过小程序选择离场，手机闪光灯发送用户缴费信息；

系统通过比对出场缴费信息与进场待缴费信息进行停车时间计算，确认停车费用金额；

用户通过光子支付POS机实现缴费；

用户离场后刷新缴费用户所停车的灯具ID下方停车位状态，具体刷新为空闲状态。

所述的用户手机小程序4包括停车引导、定位寻车和计时缴费三个功能，

停车引导的具体实现方法为：用户进入停车场后，可以选择停车引导功能，小程序获取停车场车位空闲以及空闲位置信息，用户选择停车位置后，系统为用户规划最佳路线，小程序返回路径数据信息引导用户找到停车位置。

定位寻车功能具体实现方法为：停车成功后在车位灯具下方进行停车定位打点，灯具向手机下发灯具ID，手机摄像头接收后，小程序解码后根据灯具ID确定停车位置，界面显示停车位置信息，用户进行寻车时，在寻车起始点灯具下方点击寻车，再次接收寻车点灯具下发的灯具ID确定用户寻车初始位置，车主不要移动，随后小程序根据寻车初始位置与之前停车位置，计算最佳路径，用户根据路径进行寻车即可。

缴费功能具体方法为：用户在进入停车场时，入口处进场POS机6通过手机闪光灯获取用户待缴费信息，进场POS机6将信息发送至系统，系统开始计费，停车场入口抬杆允许车辆5进入停车场，车辆5后续离场时，点击小程序缴费出场选项，出场POS机7再次获取用户缴费信息与系统进场待缴费人员信息进行对比，对比成功后系统根据两次发送信息时间计算停车费用，用户通过在普通POS机上增设光感应器8的光子支付POS机进行光子支付，具体操作是手机通过闪光灯频闪将银行卡信息传输到POS机中，POS机经过光感应器进行接收并解码银行卡信息，用户输入金额与密码完成支付。

如图1所示本发明的运行总体流程，可见光通信停车定位缴费系统实时记录车位余量M，判断车辆是否进入停车场，是则车位余量M-1，计费开始，否则重新判断；

车辆进入停车场后进行选择停车位，进行车位引导，判断是否成功停车，是则刷车位分布，上发停车点，否则继续选择停车位；

上发停车点后进行定位寻车，驶离停车场，计费计时结束，自助缴费。