智能停車場沙盤外觀圖

2、系統構成拓撲圖

系統構成拓撲圖

三、硬件資源
   智能停車場主題沙盤實訓系統主要由感知設備、控制設備、射頻識別裝置、圖像采集設備、智能小車、智能網關、智能終端、供電設備、鋁合金鋼架模型等組成。
1、感知設備：主要由傳感器調理板、ZigBee通信模塊以及接口底板組成。傳感器包括車位狀態檢測傳感器、光線傳感器等，可根據客戶需求定制不同類型的傳感器節點。它們通過ZigBee技術將采樣數據傳輸給智能網關。
2、控制設備：主要由執行設備、ZigBee通信模塊以及接口底板組成的控制節點。此處的控制設備主要指直流供電型設備。它主要包括車位狀態指示燈、車庫照明燈、道閘控制器、語音播放器、站臺LCD顯示器等。
3、射頻識別裝置：主要由超高頻讀寫器、天線、以及超高頻標簽組成，可通過改變天線射頻功率實現讀寫距離遠近的調節，主要用來實現車輛身份識別，并通過TCP/IP協議將識別信息傳輸給智能網關。
4、圖像采集設備：主要是模擬攝像頭。它安裝在停車場的出入口處，對車輛進行抓拍備案，用于后期的車牌識別或車流量統計。
5、智能小車：由核心控制板、ZigBee通信模塊、傳感器采集板、伺服電機、供電板、輪式底盤組成，實現自動循跡、避障、紅燈擇路行駛、前進、后退、左右轉彎、到站停車、以及與智能網關的通信等功能。
6、智能網關：安裝在本地，主要由嵌入式主板組成，封裝在模具內，美觀大方。嵌入式主板集成ZigBee無線通信模塊，可設計為ZigBee協調器或路由器，分別用于建立ZigBee網絡或維護ZigBee網絡。主板也集成了WiFi模塊，用于連接無線路由器，降低以太網布線的復雜度。主板留有GPRS、3G模塊的接口，可實現智能網關接入移動互聯網功能。
7、智能終端：Android平板電腦，運行智能停車場管理軟件，實現車位預約與導引。
8、供電設備：配有完善的供電設備，包括空氣開關、急停開關、電源指示燈等，安裝在底座鋼架上，為系統輸入安全穩定的交流220V總電源。
9、 鋼架模型：支撐智能車場的整個設施，內部鋪設供電線路。除了提供標準智能停車場模型外，還可根據學校的要求設計停車場的外觀，線路，以及設備部署方式等。
四、軟件資源
   系統軟件默認采用C/S結構，主要包括智能小車軟件、無線網絡傳感器數據透明傳輸軟件、基于QT的智能停車場管理軟件、基于Android的智能停車場管理軟件等。
1、智能小車軟件：
  主要包含自動循跡和遙控兩種實現方式。它們都是驅動直流伺服電機帶動萬向輪轉動，實現小車的行駛。區別在于前者主要利用微控制器的接口技術，驅動紅外反射傳感器實現的線路識別；后者是通過接收遙控器的行駛指令實現的線路識別。
2、無線網絡傳感器數據透明傳輸軟件：
  主要實現ZigBee網絡的建立、節點的自動入網、節點休眠與喚醒、節點之間數據的透明傳輸、傳感器節點的采樣與傳輸、以及執行節點驅動設備的功能。
3、基于QT的智能停車場管理軟件：
  智能網關采用嵌入式Linux操作系統，上電后即運行基于QT的智能停車場管理軟件。軟件包括系統設置、車場管理等界面，集成了嵌入式數據庫，用于保存車輛身份信息以及車位狀態。用戶可以在本地網關上直接瀏覽出入庫車輛的圖片，身份信息、停車費用信息、車位占用狀況等，也可以手動控制出入口處的閘機。
4、智能終端停車場管理軟件：
  智能終端運行基于Android的智能停車場管理軟件，主要實現停車場車位的預約和車位的地圖導引等功能。
（1）智能網關停車場管理軟件

（2）智能終端停車場管理軟件

五、系統功能 

車位的集中管理	每個車位檢測器具有一個唯一的mac地址，用來識別車位。車位檢測器實時檢測車位占用狀況，將數據傳輸給網關管理軟件，以圖形方式顯示在GUI界面上。同時智能終端管理軟件上的車位狀態也會根據網關的狀態進行更新，方便停車人員實時查看。
車輛的身份識別	車身粘貼RFID超高頻電子標簽，車輛經過停車場入口、出口處，進入超高頻天線的輻射磁場中，工業超高頻讀卡器會自動把電子標簽中車輛的識別信息讀取出來，發送給網關應用系統存儲以及匹配。
出入庫車輛抓拍	當車輛出入庫時，車身電子標簽被觸發，網關系統除了保存身份信息外，還需要啟動出入口處的AV攝像頭，對車輛進行拍照，用于以后車牌識別。
出入庫道閘自動開關	當車輛出入庫時，車身電子標簽被觸發，網關系統除了身份信息識別、車輛抓拍功能外，還要及時開啟道閘，等待車輛通過后，及時關閉道閘。
ETC收費系統	系統模擬車場出口的ETC收費站，收費站安裝有射頻讀卡器，當車輛進入ETC入口處射頻讀寫器的感應范圍時，讀卡器讀出車輛信息，與入庫的時間進行對比，根據計費標準自動扣除標簽中的費用，打開閘機，讓車輛駛出車庫。
客戶登錄預定車位	客戶預定車位時，需先輸入登錄賬戶密碼進入系統，然后長按車位區域進行預定操作。
客戶車位查詢	客戶端與系統網關通過UDP協議建立連接。系統網關是服務器，處于監聽狀態。客戶端一旦請求服務器，就與服務器建立了連接。兩者之間通過固定的幀格式交換數據，比如客戶端查詢車位狀態，申請某一個車位，取消某一個車位等。

六、教學資源
   智能停車場管理實訓系統覆蓋了微控制器接口技術、ZigBee無線傳感器網絡、Linux智能網關、以及Android監控終端四部分，提供了約二十個課時的實驗，從微控制器驅動傳感器信號采集、無線傳輸，到網關匯聚分析處理，再到Android監控終端的應用，一條線貫穿，讓學生在實驗中逐步領悟物聯網的體系結構，關鍵技術以及實現方式，培養學生動手解決問題的能力，激發學生的創造力。
另外，為方便用戶教學和學習，系統提供了一本使用手冊和一本實驗指導書。使用手冊主要介紹如何安全正確地操作這套系統，使其正常運轉，實現智能停車場的各項功能。實驗指導書詳細地介紹了系統的網絡結構，網絡參數，實驗目的，實驗原理，以及實驗步驟等。
1、基礎實驗能力

名稱	實驗
無線傳感器網絡通信類實驗	IAR集成開發環境搭建實驗 車位檢測實驗 車位狀態指示燈控制實驗 閘機開關控制實驗 基于Z-Stack協議棧傳感節點透明傳輸程序的使用實驗
Linux智能網關實驗	Qt開發環境搭建實驗 基于Qt的車位檢測實驗 基于Qt的車位狀態指示燈控制實驗 基于Qt的閘機開關控制實驗 基于Qt的停車位WSN組網實驗 基于Qt的RFID射頻識別顯示實驗
Android智能終端實驗	網關與Android終端的TCP通信實驗 網關與Android終端的UDP通信實驗

2、創新實驗能力 

名稱	實驗
1. 基于QT的智能網關創新實驗	基于Qt的攝像頭圖像采集GUI界面顯示實驗 基于Qt的智能停車場GUI綜合實驗
2. 基于Android的智能終端創新實驗	基于Android的系統登錄驗證實驗 基于Android的車位預定實驗 基于Android的出庫導引實驗

3、科研實驗能力
   除了上述傳感控制設備、智能網關與智能終端的相關實驗外，系統還提供了科研開發類實驗。 

名稱	實驗
1.無線傳感器網絡開發實驗	簡單的無線收發實驗 誤碼率測試實驗 頻譜分析實驗 Z-Stack 點對點通訊實驗 Z-Stack 星狀網通訊實驗 Z-Stack 樹狀網通訊實驗 Z-Stack MESH網通訊實驗 Z-Stack ZigBee PRO通訊實驗 基于Z-Stack2007協議棧的GenericApp實例的移植實驗 基于Z-Stack2007協議棧的無線數據傳輸實驗； 基于Z-Stack2007協議棧溫濕度節點與協調器的無線數據傳輸； 基于Z-Stack2007協議棧多傳感器節點與協調器無線數據傳輸； 基于Z-Stack2007協議棧的網絡拓撲定制實驗；
2.智能網關開發實驗	嵌入式Linux開發環境建立實驗： Uboot啟動代碼配置編譯實驗 Linux內核配置編譯實驗 Linux內核驅動開發實驗 Linux驅動接口測試實驗 Yaffs根文件系統的制作實驗 Qtopia2.2.0圖形系統編譯實驗 Qt-4.7.3程序庫的編譯實驗