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，它通過無線電波來連網(wǎng)，廣泛用于室內無線局域網(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的終端設備都可以按照一定的權限加入到WiFi網(wǎng)絡中。在車位檢測系統(tǒng)中，使用WiFi技術進行檢測系統(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，是一種利用射頻通信實現(xiàn)的非接觸式自動識別技術。2．4 GHz頻段的RFID對系統(tǒng)中對應的設備要求可以降低，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，利于標準性設備的開發(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。
本文結合停車場對車位檢測系統(tǒng)的要求，設計了一種基于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)設計
1．1 車位檢測系統(tǒng)設計
車位檢測系統(tǒng)組成如圖1所示，系統(tǒng)由服務器、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。服務器負責對上傳的數(shù)據(jù)進行處理，將處理結果發(fā)送到顯示屏，擔負著向讀寫器發(fā)送指令的任務。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傳給服務器，也接收服務器的指令轉發(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)設計時，系統(tǒng)網(wǎng)絡結構為星形拓撲結構，系統(tǒng)RFID讀寫器為網(wǎng)絡控制器，AMR傳感器節(jié)點均為從節(jié)點，網(wǎng)絡拓撲結構如圖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)預處理。

1．2 系統(tǒng)電路設計
車位檢測系統(tǒng)電路設計有：
(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。