1、第9章 物联网的典型应用 第9章 物联网的典型应用 9.1 物联网在智能交通方面的应用物联网在智能交通方面的应用 9.2 停车场管理停车场管理 9.3 基于基于RFID与互联网技术的智能车位管理系统的设计与互联网技术的智能车位管理系统的设计 9.4 车辆自动识别管理系统车辆自动识别管理系统 9.5 物联网在物流业的应用物联网在物流业的应用 9.6 在其他方面应用在其他方面应用9.7 物联网技术的应用前景物联网技术的应用前景9.8 本章小结本章小结 第9章 物联网的典型应用 9.1 物联网在智能交通方面的应用物联网在智能交通方面的应用智能交通系统(ITS)是以现代信息技术为核心，利用先进的通信、
2、计算机、自动控制、传感器技术，实现对交通的实时控制与指挥管理的系统。交通信息采集被认为是ITS的关键子系统，是发展ITS的基础，成为交通智能化的前提。实际上，无论是交通控制还是交通违章管理系统，都涉及交通动态信息的采集，因此交通动态信息采集也就成了交通智能化的首要任务。ITS成功应用的案例有很多，例如高速公路联网不停车电子收费系统(ETC)、停车场RFID收费系统、车辆自动称重系统、公交车站车辆进出站管理系统、海关车辆进出检验系统、城市汽车环保检测系统等。第9章 物联网的典型应用 以RFID技术应用到公路交通的管理领域的某实体模型系统为例，其工作过程是，读卡器通过天线发送加密数据载波信号到RF
3、ID汽车标签，以激活标签的发射天线工作区域，使标签发射出载有车辆信息的加密载波信号，接收天线接收到标签发来的载波信号，经读卡器接收处理后，提取出车辆信息并送至计算机完成自动识别和预设的系统功能，实现车辆的自动化管理。通过RFID可完成获取车流量、分车型、确定道路畅通情况、确定车辆位置等工作以便于高速公路的综合管理。图9-1为有源标签读写系统，可对RFID标签进行读写操作。图9-2是在图9-1系统基础上，将电子标签附着在车辆上，通过对标签的读写操作来获取车辆信息。图9-3为利用天线来获取无源标签信息的系统组成。第9章 物联网的典型应用 图9-1 有源标签读写系统 第9章 物联网的典型应用 图9-
4、2 附着电子标签的智能车辆信息读写系统 第9章 物联网的典型应用 图9-3 利用天线的无源标签读写系统第9章 物联网的典型应用 9.2 停停车车场场管管理理9.2.1 停车场管理综述停车场管理综述1.停车场种类停车场种类随着中国汽车工业的发展，特别是伴随大城市经济社会的发展和城市现代化水平的提高，城市静态交通问题越来越突出。城市交通堵塞和停车难，已成为影响和制约城市建设和经济发展的重要因素。第9章 物联网的典型应用 中国城市停车场按其性质用途划分为三类：配建停车场、路外公共停车场和路面停车场。配建停车场又称建筑物附设停车设施，是提高停车场供应水平的主要停车设施，在停车场整体中占主导地位。路外公
5、共停车场具有经营性、开放性、集合性等特点，在停车场整体中居辅助地位。路面停车场具有挤占性、方便性和临时性等特点，以挤占动态交通资源为代价，在停车场中起调节和补充作用。中国城市停车场建设的总体发展思路是：以发展配建停车场为主，路外公共停车场为辅，路面停车场为补充，形成布局合理、比例适当、使用方便的停车设施和管理体系。第9章 物联网的典型应用 2.城市停车场建设及停车管理政策城市停车场建设及停车管理政策城市停车场建设及停车管理政策包括以下内容：(1)建立高效、协调的停车管理体制。(2)完善城市停车场发展规划。(3)促进城市停车场的建设和发展。(4)制定合理的停车收费办法。(5)合理规划和管理路面停
6、车。(6)加强停车管理的信息系统建设。(7)建立健全城市停车场建设与停车管理的法律法规体系。第9章 物联网的典型应用 3.立体车库立体车库立体车库是指用来最大量存取、储放车辆的机械或机械设备系统。立体停车库有以下优点：(1)节省占地面积，充分利用空间；(2)造价相对较低，经济效益明显；(3)存取快捷方便，安全可靠性好；(4)改善市容环境，减少交通事故。第9章 物联网的典型应用 4.RFID在停车场管理上的应用研究在停车场管理上的应用研究目前中国城市停车的严重状况，既有管理体制、管理手段的问题，也有停车政策和规划技术上的问题。当前急需参照发达国家的先进经验，从政策、规划入手，探讨在中国城市化和机
7、动化过程中，解决城市停车问题的途径和方法，并将此理论、方法应用到实际建设中去。这对提高停车设施建设的决策科学化，提高投资的效益，改善交通环境，适应未来现代化城市交通发展的需求，具有深远的社会、经济意义。将射频技术应用到停车场管理中，设计出现代化的智能停车场。具体是：使RFID技术在停车场出口、入口、车位管理以及缴费过程中充分发挥作用，设计出合理可行的业务流程和管理功能，使管理人员能够更高效地管理车辆的停放，同时也为客户提供更周到的服务。第9章 物联网的典型应用 5.RFID在停车场管理上的应用意义在停车场管理上的应用意义RFID在停车场管理上的应用意义如下：(1)降低劳动成本，提高工作效率。(
8、2)安全保密。(3)收费公正合理。(4)抗环境影响能力强。(5)系统扩展性强。9.2.2 停车场管理系统停车场管理系统1.系统模型系统模型停车场RFID硬件系统如图9-4所示。第9章 物联网的典型应用 图9-4 停车场硬件系统图第9章 物联网的典型应用 2.停车场管理流程设计停车场管理流程设计1)入口流程设计入口控制系统图如图9-5所示。(1)长期卡。当车辆进入发射天线工作区域时，系统自动感应到车上的标识卡(RFID)并将图像传送到入口计算机，计算机检查卡号的有效性并控制摄像头抓拍车辆图像，经判断后进行如下处理。如果标识卡有效(即用户为合法用户)，道闸抬起，车辆可不停车进入停车场。第9章 物联
9、网的典型应用 图9-5 入口控制系统图第9章 物联网的典型应用 如果标识卡无效(过期、非本停车场卡、卡已进场)，系统通过视觉和声音报警，LED提示牌(含满位显示功能)根据错误原因提示以下内容(中、英文)中的一种：“卡已过期”、“卡在场内”、“非本场卡”，持续30 s后自动清除，道闸不抬起。这时，保安员(或驾车人士)可通过内部通话系统与管理中心联系并及时处理。考虑到满位的情况比较少见，出现无效卡的情况也不多，因而用满位显示牌来提示错误信息，以提高设备的利用率，如果车场认为不合适，可另设一显示牌专门提示。第9章 物联网的典型应用 道闸抬起后，中心控制系统自动保存入场车辆信息(入场时间、卡号、图像等
10、)。车辆通过道闸时，系统启动防砸车检测装置，防止砸车。车辆通过道闸后，自动关闭道闸。(2)临时卡。当车辆停在入口票箱的车辆检测器上时，入口票箱自动感应到车并置于售卡/读卡位，驾车人士根据提示取卡并读卡后，入口票箱把读取的卡号传送到入口计算机。计算机检查卡号的有效性并控制摄像头抓拍车辆图像，经判断后做如下处理。如果卡有效，道闸抬起，车辆进入停车场。第9章 物联网的典型应用 如果卡无效(非本停车场卡)，系统通过视觉和声音报警，控制满位提示牌提示“非本场卡”，持续30 s后自动清除，道闸不抬起。这时，保安员(或驾车人士)可通过内部通话系统与管理中心联系并及时处理。道闸抬起后，中心控制系统自动保存入场
11、车辆信息(进场时间、卡号、图像等)，系统检查剩余车位数，当剩余车位数为零时，控制满位显示屏显示满位。车辆通过道闸时，系统启动防砸车检测装置，防止砸车。车辆通过道闸后，自动关闭道闸。2)入口流程图车辆进入停车场流程图如图9-6所示。第9章 物联网的典型应用 图9-6 车辆进入停车场流程图第9章 物联网的典型应用 3)出口流程设计出口控制系统图如图9-7所示。图9-7 出口控制系统图第9章 物联网的典型应用(1)长期卡。当车辆进入发射天线工作区域时，系统自动感应到车上的标识卡并将图像传送到出口计算机，计算机检查卡的有效性并控制摄像头抓拍车辆图像，经判断后做如下处理。如果标识卡有效，道闸抬起，车辆不
12、停车离开停车场。如果标识卡无效(过期、非本停车场卡、卡已出场)，系统通过视觉和声音报警，错误提示牌提示以下内容中的一种：“卡已过期”、“卡已出场”、“非本场卡”，持续30 s后自动清除，道闸不抬起。这时，保安员(或驾车人士)可通过内部通话系统与管理中心联系并及时处理。第9章 物联网的典型应用 道闸抬起后，中心控制系统自动保存出场车辆信息(出场时间、卡号、图像等)。车辆通过道闸时，系统启动防砸车检测装置，防止砸车。车辆通过道闸后，自动关闭道闸。(2)临时卡。当车辆停在出口票箱的车辆检测器上时，出口票箱自动感应到车并置于收卡/读卡位，驾车人士根据操作提示牌的提示读卡，出口票箱把所读取卡号传送到出口
13、计算机。计算机检查卡号的有效性并控制摄像头抓拍车辆图像，经判断后做如下处理。如果卡有效，LED显示牌显示“停车费已付”，道闸抬起，车辆离开停车场。第9章 物联网的典型应用 如果卡无效(非本停车场卡)，系统通过视觉和声音报警，控制LED提示牌提示“非本场卡”，持续30 s后自动清除，道闸不抬起。这时，保安员(或驾车人士)可通过内部通话系统与管理中心联系并及时处理。道闸抬起后，中心控制系统自动保存出场车辆信息(出场时间、卡号、图像等)。车辆通过道闸时，系统启动防砸车检测装置，防止砸车。车辆通过道闸后，自动关闭道闸。4)出口流程图停车场出口流程图如图9-8所示。第9章 物联网的典型应用 图9-8 停
14、车场出口流程图第9章 物联网的典型应用 3.系统工作原理系统工作原理系统工作原理示意图如图9-9所示。图9-9 系统工作原理示意图第9章 物联网的典型应用(1)阅读器(进出口各1台)。当地感线圈感应到车辆进出时，控制中心计算机发出命令，相应的阅读器打开电磁发射信号，激活进入工作区的车辆识别卡。同时把卡片传输器送来的915 MHz高频载波信号经过放大、解调、解码后变成数字信号送给控制中心的计算机。(2)车辆识别卡(若干片)。卡进入识别系统工作区后，被无线电信号激活(在非感应区处于睡眠状态)，发出带有预先编制的唯一的加密识别码的915 MHz无线电信号。第9章 物联网的典型应用 4.用户类型设计用
15、户类型设计停车场共有五种用户，分别为临时用户、刷卡用户、包月用户、VIP用户、特殊用户，后四种都是长期用户。临时用户每次入场停车时，发给近距离ID卡，出场时需归还。长期用户在注册时发给近距离和远距离ID卡各一个。远距离卡安置在汽车的适当位置，近距离卡由用户随身携带，用于身份识别和缴费等。长期用户可通过车上的远距离卡自动识别，如果用户为合法用户，可实现不停车出、入停车场。第9章 物联网的典型应用(1)临时用户。临时用户按次收费，每次停车发给临时ID卡(近距离卡)，并由系统动态分配用户ID，并按车牌号统计停车次数、总时间、总费用等，以便根据需要推荐用户升级为长期用户。(2)刷卡用户。刷卡用户按次收
16、费，系统账户内有一定的存额。每次通过远距离RFID卡识别用户，并自动在出场时刷去该次停车的费用。第9章 物联网的典型应用(3)包月用户。包月用户按月收费，系统账户内有一定的存额。每月1号将足额用户的有效期延至下月l号，并减去相应金额。余额不足并且超过1个月没续费的用户将被冻结；只是余额不足的用户将不作处理，用户可在1个月内续费并刷新有效期，超过1个月将被冻结。(4)VIP用户。VIP用户按月收费，系统账户内有一定的余额。注册时将分配专用车位，该车位将加上防盗设备，并且用户可享受VIP的特殊服务。每月1号将够额用户的有效期延至下月l号，并减去相应金额。余额不足并且超过1个月没续费的用户将被冻结；
17、只是余额不足的用户将不作处理，用户可在1个月内续费并刷新有效期，或超过1个月将被冻结。第9章 物联网的典型应用(5)特殊用户。特殊用户由于身份特殊，可免费停车。一般来说，特殊用户数量较少，注册时分配专用车位(例如车场的所有者)。也有临时的特殊用户，如军车，该用户每次发给临时近距离ID卡，但用户等级按特殊用户算。用户可根据需要注册为不同的类型，也可以根据需要通过相应的手续更换类型。5.代码设计与数据库设计代码设计与数据库设计根据软件设计思想和系统管理思想，系统设计代码主要有用户ID、流水号、员工ID、车位号(车位代码)。给以上的代码分配不同的代码位，如表9-1所示。第9章 物联网的典型应用 表表
18、9-1 给代码分配不同的代码位给代码分配不同的代码位第9章 物联网的典型应用 对于系统的数据库选型，由于数据量不是十分大，因此,我们可以选用性价比较好的SQL Server 2000数据库系统。在数据库中需要对ID卡、临时用户表、临时用户统计表、长期用户表、长期用户交费表、长期用户统计表、动态跟踪表、日统计表、员工基本信息表、员工日业绩表、车位产生表、车位状态表等进行设计。9.2.3 停车场管理系统主要功能模块研究停车场管理系统主要功能模块研究1.功能模块总框架图功能模块总框架图停车场管理系统功能模块总框架图如图9-10所示。第9章 物联网的典型应用 图9-10 停车场管理系统功能模块总框架图
19、第9章 物联网的典型应用 2.主流程功能模块研究主流程功能模块研究本停车场管理系统共有五大功能模块，即用户管理、ID卡管理、员工管理、统计与查询、系统设置。下面介绍部分主要的功能。(1)长期用户注册与修改。用户通过该功能完成用户的注册和资料修改。新用户通过该界面进行注册，老用户通过该界面修改基本资料。注册时用户需填写车牌号、姓名、身份证号、性别、车型等基本信息，通过分配ID卡功能分配闲置的ID卡，并可选择注册为刷卡、包月、VIP和特殊这4种用户中的一种。注册时，录入用户(车辆)照片。第9章 物联网的典型应用 修改用户资料时，双击表格选中用户或通过条件查询用户。基本资料填写无误后可提交修改资料。
20、在该功能中，用户可以更换ID卡。(2)用户交费管理。长期用户可以通过该功能进行账户续费、用户类型更换。员工可通过该功能对用户账户进行冻结与解冻操作。刷卡用户、长期用户、VIP用户、特殊用户类型在互相转换时，应先将原账户冻结，并给用户创建新的账号。这种变换有时需要交一定的费用，有时需要分配车位。系统会自动识别转换类型的需要，相应地弹出窗口进行相关的操作。对于用户的冻结，系统会记录执行该操作的操作员，操作员必须提供ID、密码以及冻结理由才可以冻结用户。第9章 物联网的典型应用 所有员工都有权进行用户冻结操作。而解除冻结操作除了提供解冻理由外，还必须提供管理员ID与密码。(3)用户进出场管理。在用户
21、进场过程中，系统通过RFID卡自动识别并抓拍车辆照片、记录车辆车牌号及进场时间。读卡机读入ID卡号，在系统数据库内进行数据检索，搜索相关资料判断用户等级。等级为l(临时用户)，显示欢迎信息。用户可选择停放或放弃停放。等级为2(刷卡用户)，检查余额，如果余额不足，给予提示，仍然允许停放。用户也可选择放弃停放或继续停放。第9章 物联网的典型应用 等级为3或4(包月用户和VIP用户)，系统检查有效期,如果过期，给予提示，仍然允许停放。用户也可选择放弃停放或继续停放。等级为5(特殊用户)，用户可直接进入车场停放。进入车场的车辆状态为“未停入”，直到车辆停入车位时状态变为“停放中”。车场空位数量将动态进
22、行更新，以便告知用户车场车位情况。车辆到达出口时，系统读取ID卡的信息，通过内部数据库里的信息检索，查到相应的车辆记录。界面显示出记录提供的用户类型、车牌号码、车辆照片，以及动态提供的出场时间，同时通过摄像头再次抓拍车辆照片。系统并排显示车辆原始照片和当前照片，并醒目地显示车牌号，以便员工进行核对校验。对于非法用户系统将报警提示。第9章 物联网的典型应用 临时用户缴付停车费用后，归还ID卡，然后出口道闸启动，用户可以出场。对于刷卡用户，系统自动判断账户内余额并刷去相应停车费用，然后允许出场。如果余额不足则系统报警，用户可以选择续费或停回。对于包月用户和VIP用户，系统判断用户有效期，合法用户可
23、允许出场。如果过期，系统将报警。该用户仍然可以免费出场(非法)，但是非法总数超过3次的用户只可选择继续包月续费、强制停回或按次收费。选择按次收费，则冻结用户账号，重新创建新的临时用户账号，并根据当次停车时间收取停车费用。手续完毕后可允许用户出场。特殊用户对比照片、车牌，合法后可以直接出场。第9章 物联网的典型应用(4)车辆监控与管理。车辆监控与管理功能可以监控所有在位车辆。可以直接查看车牌号、车位号、车辆的状态、进场时间、是否索要凭证等信息，也可以选择列表记录查看其基本信息。同时，该界面还可以对车辆的资料做一些修改，以弥补流程中出现的错误。操作员也可以随时切换到可视化地图进行查询管理。第9章
24、物联网的典型应用(5)可视化地图查询。车场车位的信息显示在该地图中，车位的分配情况、使用情况、锁定情况都可在该界面进行可视化查询和管理。车位在不同的状态下显示不同的颜色，一目了然。车位有车时鼠标感应车位可以显示用户基本信息。同时，操作员可以根据需要通过右键菜单进行车位锁定、解锁、合并等操作，也可以随时根据需要切换到“车辆监控管理”界面。第9章 物联网的典型应用 3.管理功能模块研究管理功能模块研究(1)ID卡登记与修改。ID卡登记与修改功能实现对卡的基本信息的维护和记录。车场工作人员在该功能下将新卡购入的信息录入数据库，主要记录新卡的卡号、类型、生产日期、寿命等基本信息。同时，也可选中已有的卡
25、记录，对其基本资料进行修改，以弥补录入时出现的错误操作。第9章 物联网的典型应用 ID卡损坏，需要在该界面进行登记，并根据需要进行ID卡的重新分配。如长期用户的ID卡损坏，登记后可选择是否重新分配ID卡。如果损坏较轻，可暂时保留记录，快速修复后继续使用；如果损坏较严重，可以重新给用户分配ID卡。对于损坏非常严重的卡，进行作废登记，表示卡片永久作废。ID卡维修登记，可修复的卡片在维修后需要进行维修登记，作为历史“病历”以便统计查看。第9章 物联网的典型应用(2)ID卡挂失与锁定。卡的挂失与锁定界面用于对卡的异常状态进行维护和管理。若用户将ID卡丢失，可在该界面进行挂失处理。挂失的卡处于异常状态，
26、一旦阅读器读取到该卡信息，系统将进行报警提示。卡找回后也可以在该界面进行卡的解除挂失操作，该项操作需要管理员权限。要执行解挂处理，必须提供管理员账号及密码。同卡挂失一样，对于ID的其他异常情况可以将其锁定。被锁定的卡同样处于异常状态，阅读器读到该卡信息时同样会报警提示。卡解除锁定的操作同样需要管理员权限，操作时必须提供管理员账号和密码。第9章 物联网的典型应用(3)员工注册和员工资料修改。该功能模块实现员工的注册与资料修改。填写员工基本资料后可以注册为车场员工，该功能只有管理员才有权进入。注册时可以注册管理员，也可以注册操作员。另一个界面可对员工的错误资料进行更正，该功能需要输入密码才能执行。
27、第9章 物联网的典型应用(4)长期用户查询。所有长期用户，包括刷卡用户、包月用户、VIP用户、特殊用户，都可以在该功能下对用户本身的所有基本信息和统计信息进行查询。用户可以通过ID卡的识别进行直接查询，也可以通过其他条件进行查询。该界面显示用户的照片、车牌、姓名、余额、有效期、专用车位号及用户ID等基本资料。同时也以列表方式显示用户的每次进场时间、出场时间、所停车位、收费记录、经办人员及凭证索要情况等历史统计信息。同时，该界面还支持打印输出功能。对于用户的统计信息，可以进行打印输出。第9章 物联网的典型应用(5)员工查询。该功能实现对员工的查询。查询可以通过两个条件进行条件查询，这两个条件可以
28、是“与”关系的较强条件，也可以是“或”关系的较弱条件。查询也可以同时显示所有员工的信息。该功能支持打印输出。它可以将符合查询条件的所有员工的基本资料都打印输出。例如，要打印所有籍贯为北京的员工，操作人员可以在任意一个条件下选择“籍贯”，同时在后面的内容中填入“北京”，单击“查询”按钮后即可以列出所有籍贯为北京的员工资料。第9章 物联网的典型应用(6)收费标准设定。管理员可以通过该界面实现对车场收费标准的制定。可以设置的项目如下：收费基本时间单位：设定最小计费时间单元；单位费用：设定每个最小计费时间收取的费用；优惠时段：设定每天优惠时段的起始时间和终止时间；优惠费用：优惠时段内每个最小计费时间收
29、取的费用；折扣率：不同用户收费的折扣率；车型费率：不同车型收费的费率；月租：包月用户以及VIP用户每月应交的费用；刷卡用户有效期设定：平均每月的最低消费。第9章 物联网的典型应用 4.统计功能模块研究统计功能模块研究统计功能模块通过每次运营操作的累积统计，动态地将停车场管理的各个方面，如车位使用情况、员工业绩及用户记录等信息记录下来，通过统计分析，得出一系列的分析结果。车场管理人员可以通过这些结果对车场的进出场、用户管理、卡管理及员工业绩等各环节的运营情况进行较为直观的分析，从而能及时发现问题并及时解决。统计模块分为停车总数统计、月收费总数统计、各类停车统计、索要凭证数统计、停车峰值开始时间统
30、计、最大停车数统计、各区车位使用情况统计、长期用户满位拒绝记录、临时用户累计消费金额统计及员工业绩统计。下面将对各模块进行详细介绍。第9章 物联网的典型应用(1)停车总数统计。根据表的日统计中的当天停车总数，以日为单位，统计出停车场每月停车数量的大概趋势。做此统计是为了让管理者在停车场的运营初期能够及时掌握、了解停车场在规划及流程设计方面存在的不合理问题，并及时想出应对办法去解决，使停车场的运营能尽快走上正轨。(2)各类停车统计。根据日统计表中的当天临时停车数、当天长期停车数、当天VIP用户数，以日为单位，统计出停车场每天各个用户群的数量。根据不同用户类型数量的比较，管理者可以做出相应调整。例
31、如，临时用户数较少，管理者可以适当降低临时用户的收费标准，增加对临时用户奖励的优惠政策，简化不合理的流程。如果VIP用户较多，就要在停车场车位规划方面作改动，这样可以增加VIP车位的数量等。第9章 物联网的典型应用(3)索要凭证数统计。根据表的日统计，将当天索要凭证数与当天停车总数进行比较，可以得出用户是否需要凭证数的结论。根据此结论，可以在流程上做出调整简化，同时，根据用户的实际情况做出的调整也符合人性化设计的要求。(4)停车峰值开始时间统计。根据表的日统计中的停车开始时间(以时为单位)，可以统计出每天停车场的使用高峰期及低谷期的大概时间，此项统计便于管理者实施相应措施及时缓解高峰期容易出现
32、的拥堵问题以及在低谷期精简工作人员。例如，可以加派工作人员在出入口及现场进行疏导；在管理系统方面，在高峰期，应尽量避免数据量大的信息处理工作，防止影响系统工作速度。第9章 物联网的典型应用 如，每天的最大停车数基本出现在早晨8点到9点之间，而每天的最小停车数基本出现在下午2点左右。以此可以做出的相应调整为，在早晨8点到9点间增加工作人员，以避免用户过多造成入口拥堵现象，在下午2点左右可对系统进行日志处理，系统处理数据时虽然会影响运行速度，但此时用户较少，可避免工作效率低产生的不良影响。第9章 物联网的典型应用(5)其他统计模块。月收费总数统计。根据表日统计中的当天收费总数，以日为单位，统计出停
33、车场每月的收入状况。根据此项统计可以直观地看出停车场的运营情况。最大停车数统计。根据表日统计中的最大停车数，可以大略估计出该停车场最大用户使用率。如果停车场使用率较低，即停车场中车位数总大于最大停车数，则应找出流程管理等方面的问题，并及时改进；如果停车场中车位数总小于最大停车数，则说明停车场车位供不应求，应扩大规模，争取更大的收益。第9章 物联网的典型应用 各区车位使用情况统计。根据“车位状态”表，可以比较出各个区的车位使用情况，以此可以人为进行调整。例如，对使用率较低的车位可以增加对其的建议次数。以使停车场内车位的使用率达到最优的配比，使停车场获得最大的收益。长期用户满位拒绝记录。根据“长期
34、用户统计”表中的满位拒绝次数，按从大到小的顺序统计出受到满位拒绝次数最多的长期用户的基本信息，对这些用户要相应给予一定的补救，例如，对其收费进行打折等，以免损失顾客。同时，可扩大停车场的规模，或者限制临时用户的数量以保证长期用户的利益。第9章 物联网的典型应用 临时用户累计消费金额统计。根据“临时用户统计”表中的累积消费金额，按从大到小的顺序统计出消费金额最高的临时用户，对这些用户要给予一定的优惠奖励，使其能够经常惠顾，并且可向其做宣传介绍，使其成为停车场的长期用户或VIP用户。员工业绩统计。根据“员工业绩天”表中的日累计经手车辆数，可以统计出每个员工每天的工作量。对于工作好的予以表扬和奖励，
35、不好的进行教育，使其改进工作方法；使员工们增加竞争意识，共同努力工作，使停车场能够更好地运营。第9章 物联网的典型应用 9.3 基于基于RFID与互联网技术的与互联网技术的 智能车位管理系统的设计智能车位管理系统的设计基于RFID与互联网技术的智能车位管理系统主要由两部分组成：停车场车位管理子系统及互联网车位信息发布查询系统。1停车场车位管理子系统停车场车位管理子系统停车场车位管理子系统采用电子标签作为核心管理介质，主要包括：入口检测及控制系统、电子地图定位引导系统、出口检测及控制系统等，如图9-11所示。入口检测及控制系统与出口检测及控制系统共用一台中心计算机，通过计算机上配置的管理软件进行
36、管理。第9章 物联网的典型应用 图9-11 停车场(车库)管理子系统第9章 物联网的典型应用 2互联网车位信息发布查询系统互联网车位信息发布查询系统互联网车位信息发布查询管理平台采用B/S结构(Browser/Server结构，即浏览器和服务器结构)，将全城的停车场(车库)信息接入互联网管理平台，以进行有效的管理。车位信息发布查询系统结构图如图9-12所示。第9章 物联网的典型应用 该实体模型已研发成功，并获得了专利授权，再经工程检验后可投入生产。笔者提出将车位信息统一发布到互联网的设计思路，具有一定的现实意义和社会价值，主要表现在以下几个方面：大大减少了驾驶员为寻找停车位花费的时间；减少因寻
37、找车位而产生的车辆绕行、巡游交通量，从而改善城区周边地区的交通状况；减少因寻找车位而导致的路面拥堵，提高了路面交通的运行效率，节约了能源，减少了路面车辆尾气的排放量，改善了空气质量。第9章 物联网的典型应用 图9-12 互联网车位信息发布查询系统结构第9章 物联网的典型应用 9.4 车辆自动识别管理系统车辆自动识别管理系统车辆自动识别管理(AVIM)系统可以作为智能交通系统的前端信息平台，也可以用于交管部门的交通管理、治安侦防等方面，在国内已有城市在试点应用。9.4.1 系统组成系统组成车辆自动识别管理系统工作原理如图9-13所示，主要组成部分有：车辆标识电子标签(又称电子车牌)、各种读写设备
38、、后台工作终端及处理计算机、专用短程通信(无线接入)、专用及公众信息网、系统管理中心及卡管理中心等。下面介绍其中几项。第9章 物联网的典型应用 图9-13 车辆自动识别管理系统第9章 物联网的典型应用 1车辆标识卡车辆标识卡(电子标签电子标签)电子标签采用防拆防伪技术，按照“一车一卡”严格对应的设计原则，固定安装在每一辆汽车的挡风玻璃上，卡内存储有车辆的基本档案，即和车辆行驶证对应的车号、车型、发动机号码等内容，以及各种商用数字化信息。按照用户需求及扩展功能，可增设一个与该车卡对应使用的、由驾驶员随身携带的副卡。2车外读写设备车外读写设备根据不同的应用场合，车外读写设备分为车载式、路边式、台式
39、、手持式等。利用这些读写设备，可在几米远的距离与正在行驶状态或停下来的车辆进行专用短程无线通信，采集电子标签中所存储的信息并进行无接触识别。第9章 物联网的典型应用 3车道控制设备车道控制设备车道控制设备包括车道控制器和感应线圈等。4专用短程通信专用短程通信(DSRC)DSRC是由电子标签与车外读写设备之间通过一系列通信协议接口和操作控制软件，按照国际标准建立起来的通信网络。通过对欧、美、日等国家和地区的不同体系进行优化处理，相关软件达到了在大区域联网使用的条件。第9章 物联网的典型应用 9.4.2 系统功能与特点系统功能与特点系统的主要功能是使车辆信息数字化、车辆识别自动化、车辆管理智能化。
40、系统将先进的微波通信技术、识别技术和计算机技术汇集为一体，具有车辆自动识别、查控报警、查询统计、实时处理等功能，可同时读多个卡，可联网或脱机运行。利用上述基本设备，可根据各种用户的不同需求，组建成专用或综合应用系统，可以从一个点上获得诸如交通、查控车辆等信息。这些信息通过公用或专用网络汇集到监控中心，系统又可把命令同时下发给各监控点，成为覆盖某个区域的动态车辆管理系统。如果不想让无关者了解这些数据，可以采取加密措施。第9章 物联网的典型应用 9.4.3 系统应用与特点系统应用与特点车辆自动识别管理系统的应用框图如图9-14所示。图9-14 车辆自动识别管理系统应用示意图第9章 物联网的典型应用
41、 1用于政府管理部门用于政府管理部门这是为政府相关部门(如公安、交通、税务、海关、环保等)实施管理而设计的功能。可在车辆动态和静态下对存入识别卡的数据进行读写，完成对车辆法定身份的真实性鉴别和车型判别，完成对车辆年审、事故记录、纳税情况等的例行检查，以及对车辆实时定点通行的记载和流量统计。2用于治安侦防用于治安侦防健全交通法制管理的有效办法之一，是根据车辆行驶证查辑在正常行驶状态下的被盗车、走私车、非法翻新车、肇事逃逸车、挪用牌照车、未按时年审等。目前因受技术手段的限制，只能在停车状态下进行验证，不但费时、费事，而且难以选取合适的验车地点。AVIM系统的建立，将从根第9章 物联网的典型应用 本
42、上改变这种被动局面，可在不停车或停车状态下随时随地进行验证。该系统可根据对车卡的快速自动识别(无卡、只有一张卡、两张卡不配对)和读出的信息(车牌号、车型、发动机号等)判断某车是否为合法车。如果所读信息与该车不符，则被认为是涉嫌车。如果失主已事先报失，该车即被列入“黑名单”而存入指挥中心，随即下达到所有网站，待它路过任何网站时，通过该系统对它的自动识别即可将其查获。即使未报失，也会因标识卡的上述识别结果不匹配而发现异常，也同样会被挡下。即使被偷车者换了车牌，也会被查出来。此外，执法人员还可用手持式读写设备对宾馆、停车场等地随时随地进行巡检。这种网络式治安侦防手段，比现用的任何车辆防盗手段更实用、
43、有效。第9章 物联网的典型应用 3用于交通路政管理用于交通路政管理该系统用于交通路政管理，特别是对营运车辆的管理最为有效，能及时查出不按营运线路行驶或未办理合法手续的车辆。这有利于避免由此产生的无序状态，有力地保障了合法经营者的权益，减少了由此而产生的一些民事纠纷。4用于商业性服务用于商业性服务该系统依托装在车辆上的电子标签，可为车辆的使用者、消费者提供多种信息资源，在商业上有着十分广泛的用途。例如，停车场、加油站自动收费，生活小区车辆防盗，车辆进出门禁服务，车站站务管理，等等。这些商用性服务既给车主带来了极大的方便，又可使车辆管理部门和企业降低成本，改善管理，提高服务质量和效率。第9章 物联
44、网的典型应用 该系统对停车场、小区的管理十分方便且有效：对持有双卡车(正常车)，离场时自动计时、收费、打印票据；对无卡车，离场时显示：“无卡，请登记”；对持单卡车，离场时显示：“请停车交费”或“接受查验”；对双卡不配对车，离场时显示：“卡不配对”，被拦下查验。该系统的另一重要用途是高速公路、桥梁的停车或不停车自动收费。该系统适合于在某区域全面推广应用，不仅能为政府部门提供现代化的车辆及交通管理手段，而且还可促进当地信息产业和电子商务(包括税务、银行、保险业等)的发展。所有这些，都会给当地带来明显的经济效益和社会效益，为提高地区的整体形象和改善投资环境创造重要的前提。第9章 物联网的典型应用 中
45、国自改革开放以来，随着经济的飞速发展，公路里程、机动车保有量及海关进口货物的大幅度增长，原有的交通管理手段、物流控制方式已不能满足要求，寻求全新的技术解决措施已成为当务之急，这意味着ITS产业在中国蕴含着巨大的市场机会。ITS在世界上是一个新兴高科技产业，作为现代交通的技术基础，它肩负着改善交通管理、更高道路设施利用率的重任，是各发达国家争相投入巨资研究和发展的战略性基础设施之一。将射频识别技术应用在ITS，会极大地推进中国ITS的现代化水平。第9章 物联网的典型应用 9.5 物联网在物流业的应用物联网在物流业的应用9.5.1 应用概述应用概述1.物流行业物联网应用发展历程物流行业物联网应用发
46、展历程1)启蒙阶段(1999年2004年)在启蒙阶段，物流行业的物联网应用是从两个独立的技术路线开始探索的，一个是基于RFID/EPC的技术路线，另一个是基于GPS/GIS的技术路线。(1)基于RFID/EPC的物联网技术。1999年，基于RFID/EPC物联网概念提出；2003年11月EPC Global成立，基于RFID/EPC的物联网概念引入中国。第9章 物联网的典型应用 2004年1月12日EPC Global中国成立，2004年4月，中国举办了第一届EPC与物联网高层论坛。2004年10月，举办了第二届EPC与物联网高层论坛。同年关于物联网的图书首次在中国出版，在这一时期，中国物流领
47、域掀起了第一轮物联网概念与应用小高潮。2004年中国物流技术协会召开中国物流技术创新大会，推动物联网技术的创新。第9章 物联网的典型应用(2)基于GPS/GIS技术的物联网。1999年开始探讨GPS技术与物流可视化管理；2001年前后开始探索GPS在物流货运监控与联网管理上的应用；2003年前后开始出现一些成功的应用案例，开始探讨物流配货信息与GPS物流运输跟踪定位相结合；2004年前后开始结合GPS感知与定位技术和互联网技术，实现对移动中的物流运输车辆与货物的联网、跟踪、定位、调度、配货等智能管理与运作，初步具备了物联网本质特征，但是当时这一技术路线及其应用案例并未纳入物联网理念范畴。第9章
48、 物联网的典型应用 2)起步探索阶段(2005年2009年)面对问题：(1)RFID芯片成本高；(2)基础网络覆盖率低；(3)技术水平不过关；(4)成功应用模式少等。解决办法：(1)降低RFID芯片成本；(2)尝试在高附加值产品上应用RFID标签；(3)借助物流运作的单元化技术，形成以物流单元为终端节点的物联网体系；(4)GPS跟踪定位；(5)局部联网。第9章 物联网的典型应用 3)理性发展阶段(2009年至今)(1)2005年11月17日，国际电信联盟(ITU)发布了ITU互联网报告2005：物联网，物联网理念得到了全面提升。(2)2009年中国总理温家宝提出“感知中国”理念；美国总统奥巴马
49、采纳“智慧地球”理念。(3)中国物流业已经有很多物联网应用案例，具备物联网本质特征。作为现代信息技术的集成创新，物流业物联网的应用是逐步深入的。(4)目前中国物流行业整体技术水平的应用呈金字塔结构，先进的物联网技术是塔尖部分，占的比例不大。(5)物流行业物联网应用空间也是很大的。第9章 物联网的典型应用 2.物联网技术在物流业应用状况物联网技术在物流业应用状况我们调研的目的是分析物联网主要技术在物流行业的应用，因此不对物联网概念与技术展开全面分析与论述。根据物联网本质，我们认为物联网主要有三大技术体系，一是感知技术体系；二是通信与网络技术体系；三是智能技术体系。1)感知技术应用状况根据对各种案
50、例统计分析，中国物流信息化领域，应用最普遍的物联网感知技术首先就是RFID技术，占38%；其次是GPS/GIS技术，占32%；视频与图像感知技术居第三位,占9%，这一技术目前还停留在监控阶段；传感器的感知技术居于第四位，大约不到4%；其他技术在物流领域也有应用，不足4%。第9章 物联网的典型应用 2)通信与网络技术应用状况企业物流系统的网络架构以局域网为主体；社会物流往往是互联网与企业局域网相结合。数据通信方面一般是无线通信与有线通信相结合。根据对物流信息化案例的不完全统计，采用互联网技术的占68%，采用局域网技术的占63%，采用无线局域网技术的占24%，有的系统采用多种网络技术。第9章 物联
