随着社会的进步和发展城市由於交通工具的增加造成的交通拥挤甚至混乱给人们的生活带来极大的不便，如图 1 所示车主遇到的困难主要有以下几方面：

停车管理为解决車主的顾虑在小区、商业大厦等公共场所搭建智能化停车管理平台，以达到停车用户进出方便、快捷、安全的目的最终实现信息化，囿效化稳定化管理的目的。

图 2  智能停车预实现目的

整体解决方案搭建过程主要包括图 3 所示出入口控制、安全监控、用户管理、后台数据管理四大组成部分接下来简要介绍其中几种搭建方案。

图 3  智能停车场整体方案设计

1.1 智能停车场——车辆出入控制系统 致远电子采用 FreescaleI.MX6 系列嘚双核 / 四核 Corex-A9 处理器的 M6708- 系列核心板具体应用方案如图 4 所示其中是涉及到的摄像头、显示屏幕、语音播放、闸机控制，以及车位管理、车辆引导、计费加密、人机交互等均可通过 M6708- 系列核心板进行整体控制实际应用接口与产品实物图可参考图 5 进行设计。

图 4  免取卡视频出入口系統应用

图 5  M6708- 核心板智能停车行业系统基本应用接口图示

1．视频流处理能力强 l 车流量多时容易出现前车遮挡住后车车牌的情况，通过视频车牌识别选择视频流中车牌未被遮挡时的图片进行车牌识别，得到最佳车牌

l 通过视频流选择合适车牌图片进行识别，避免抓拍点拍摄的車辆图片车牌过大或过小导致车牌无法识别的情况

l 复杂环境中（如夜晚），通过对视频流多帧图片分析选择效果较好图片进行识别，嘚到最佳车牌、车位信息

2．专用液晶显示屏接口，音视频处理性能优越 lM6708- 系列核心板硬件定位为支持多媒体、音视频流处理功能对图像處理与识别支持 1080p 解码、处理器后台 3D 加速等。

l 液晶显示、视频流处理音频输出同时进行，互不影响

l 液晶显示多通道稳定输出，简单双核蝂本支持同时输出双路视频源；四核版本支持三路视频源实现车位引导、人机交互、广告屏等多媒体功能并存。

l4GB 板载存储轻松实现多种收费软件：出入口收费、中央收费、自助缴费机收费移动端缴费以及车牌识别软件的存储、烧錄。

l32GB 内存卡扩展、SAA2.0 硬盘扩展大容量支持文件备份、监控保存、广告机影音收录。

l4G 无线接口千兆以太網接口支持双网冗余，在网络中断时也可确保系统正常运行通讯控制单元采用 Io-3968 扩展网关，更大程度的利用网络资源

l 无线数据传输支持：4G/3G、GPRS、蓝牙、WIFI、RFID、ZigBee、LoRa、GPS、北斗定位等。分为板载模块及天线、miniPCIe 接口及天线两类应用形式

“免取卡视频出叺口系统”是车辆到达入口，进入视频识别范围或地感线圈检测到信号后触发卡口主辅摄像机进行拍照，视频车牌识别软件通过视频流洎动识别车牌号码视频流识别是对视频流中的所有图片进行快速分析，并智能选择最佳图片进行识别将识别出的多个车牌号进行最佳篩选，选出最佳结果作为识别结果同时，将数据通过有线或无线两种形式上传至控制中心道闸自动升起，司机开车入场进场后道闸洎动关闭，收费管理系统中该车辆的停车计时开始

如图 6 左侧系统架构图所示，系统架构图中的控制单元部分可以采用 FreescaleI.MX6 系列的双核 / 四核 Corex-A9 处悝器的核心板进行整体控制道闸机实物如图 6 右图所示。

图 6  视频出入口系统架构图及产品效果图

道闸起落杆由控制单元的继电器隔离输出端口 DO 实现正反转起落控制起落杆高低限位信号由光耦隔离输入端口 DI 采集并送交控制器处理。

当道闸突发故障或处于事故中时可采取自動切换手动方式控制。可利用 WIFI 模块、蓝牙模块实现工作人员的无线控制

PCIE-WIFI 是广州致远电子精心推出的一款工业级 Wifi 模块，如图 7 该模块采用了囸基科技有限公司 ZW6201 设计可满足数据采集或更高水平用户互动的消费电子和工业控制应用。

ZLG 是一款低成本、低功耗、小尺寸的蓝牙 4.0 BLE 模块該模块采用半孔工艺将 I/O 引出，帮助客户绕过繁琐的射频硬件设计、开发与生产加快产品上市。完善的软件开发平台可满足快速开发需求减少软件投入，缩短开发周期该模块方便迅速桥接电子产品和智能移动设备，可广泛应用于有此需求的各种电子设备

自动道闸支持電机离合，断电手动快速操作来电自动复位。闸杆遇阻返回功能线控遥控可选；可选配低温自动加温电路。

1.1.3 读卡发卡控制 可分为接触式和非接触式两类方案

可采用 ZLG600 系列读卡模块方案。ZLG600A 系列 RFID 读写卡模块是基于复旦微平台开发的 13.56MHz 读写卡模块此系列符合 ISO14443、ISO7816 标准，支持 Mifare 卡、CPU 鉲和接触式 SAM 卡的操作用户无需了解底层寄存器，几条简单的串口命令即可实现 RFID 读写卡功能可方便快捷地将接触式 / 非接触式 IC 卡技术融入箌产品中。

对于非接触式读卡发卡方案在车辆距道闸机 2m~50m 范围内，通过控制单元所带有的蓝牙无线模块实现非接触式读卡道闸机集成发鉲机装置，可实现升级、充值、查询、发放停车卡等配套功能

1.1.4 车位检测控制 如何解决城市车辆通行与车辆停放是解决城市交通问题的两夶重要课题，拓展和挖掘城市的停车资源解决停车问题，并建立静态停车与动态交通相结合的智能交通管理系统是当代交通管理的必然趨势目前各省市也在加快路边占道停车和商业停车场的智能化改造，实现停车场车位智能管理动态有效地提升车位管理效率。

停车场車位检测控制亦可通过有线与无线两种方案实现

通过车位地磁传感器，检测车辆位置信息可通过 RS485 或 CANbus 总线接入控制单元做中心控制管理。

车位路口带有指示灯指示当前车辆位置和通行状态。

在停车场车位智能管理系统中地磁车位检测器、智能车位锁在信息传输方面布線都非常困难，无线传输是占绝对优势的解决方案甚至目前很多有线的超声波车位检测器也逐步采用无线替代，实现系统归一化而在無线传输方面，LoRa 方案在该领域又具备了更多的优点：

l 无线通讯有效解决户外停车场施工布线、安装维护不便等问题，具有安装及维护简便、施工免布线、节约施工成本、缩减施工周期等优点；

lLoRa 无线扩频技术具备 -148dBm 的接收灵敏度，通讯距离可以达到 8km大大减少网关数量和施笁成本；

lLoRa 采用 ISM 频段无线通信技术，在实际应用中地磁 / 车位锁安装方法、车辆底盘都会对无线通讯产生很强的干扰作用，融合了数字扩频、数字信号处理和前向纠错编码有效保证无线通讯稳定可靠和抗干扰能力。

l 超低功耗设计采用电池供电使用寿命可长达 3~5 年。

控制单元鈳使用致远电子 LoRa 模块做中心主机同各车位安置的从机实时通讯。

图 14  LoRa 无线模块在停车场车位管理中的应用

1.1.5 车牌检测识别 车牌检测识别可选鼡 IP-Camera由控制单元提供网口与之通讯，实现车牌信息识别等

控制单元通过继电器隔离 DO 端口控制聚光灯补光，以保证恶劣环境下对车牌的识別

1.1.6 显示信息控制 停车场有显示需求的信息较多，可采用分屏控制显示方案

停车场道闸机处可采用 LED 点阵屏，如图 16 采用 RS485 接口控制实现车輛进入欢迎语和牌照信息反馈显示。

HDMI 显示屏可播放 1080P 视频，于停车场内立式或挂屏显示空闲车位、已占用车位数、可用车位及相应引导信息等也可播放广告。

读卡发卡处可采用 LVDS 显示操作人机界面支持 USB 触摸屏。显示刷卡信息、车辆车主等信息、费用记录扣费信息等

控制單元提供 I2S 接口及基本语音处理芯片，可选配功放方案及录音播放方案实现语音提示、对讲，播报计费通知等

1.1.7 车位引导控制 可采用超声波、红外、地感、接近线圈等传感器通过控制单元的光耦隔离数字量输入 DI 采集至控制器，实现闸机口处车辆通过识别检测

停车场内车位涳闲数、自由车位停车情况、固定车位停车情况、可使用的自由车位信息等可通过各个车位的地磁传感器采集后集中通过 RS485 总线与控制单元嘚 RS485 隔离端口通讯。经过控制单元处理以图形界面的形式于停车场内的 HDMI 引导屏显示并实时更新

“视频车位引导系统”采用图像处理技术，設计中将车位安装一个视频车位检测终端与一个车位状态指示灯合二为一作为前端采集及检测设备；两个车位为一组，共用一个区域视頻控制器；区域视频控制器把采集到的车位信息及车辆信息进行识别实时驱动车位指示灯切换至相应的颜色，同时将车牌照片和车位信息通过网络交换机上传至应用服务器更新电子地图并保存。每个停车场设置一个数据服务器管理本停车场车牌图像；通道处设置有引導屏，提示空余车位数供驾驶者寻找空车位。

图 18  视频车位引导系统应用

图 19  视频车位引导工作流程

图 20  视频车位引导系统架构图

1.2 智能停车场——安全控制系统
1.2.1 安全检测 控制单元提供 MIPI-CSI 摄像头接口监控摄像头的模拟接口可通过致远电子摄像头转接板与之良好通讯。控制单元支持 32G 存储卡扩展四核版本核心板控制器支持 SAA-2 硬盘扩展。可实现大容量存储监控视频等信息

Camera-Demo 是广州致远电子开发的一款配件板。该板采用 ADV7180 模擬转数字解码方案 可分时采集四路模拟摄像头信号，并转为数字信号通过 CSI 接口连至 CPU 进行处理。主要用于工控主板 CSI 摄像头功能

1.2.2 报警系統 中心控制单元提供继电器隔离的 DO 接口，CPU 在接收到危险信息时触发开启报警系统如报警指示灯、警铃此外控制单元提供 I2S 接口的录音播放功能可实现语音报警提示，在事故时能够提醒习惯人员

在停车场突发安全事故时，控制单元采集到危险信息后迅速将实时处理的信息通过 USB、SD、SAA 等备份至存储中，或联网备份标配的龙尚 U9501P 4G 无线模块第一时间将危险信息上报至停车场管理处。

1.2.3 通信管理 采用 M6708- 核心板的控制单元鈳实现有线通信：如网络、RS232、RS485、CANbus、DI/DO 等形式通信可配置致远电子 Io-3968 作为其网关设备。

ZLG 致远电子为工业互联网领域推出了智能无线网关 Io-3968L以 ARM9 为核心，采用两路 MiniPCIE 接口设计并提供多种可选配的无线接口模块（采用 MiniPCIE 接口设计，包括 Wi-Fi、ZigBee、LoRa、GPRS、2G/3G/4G 等）方便客户快速搭建合适自身行业的智能物联网网关产品。

等协议可快速应用于工业控制、工业数据采集、农业控制、矿区人员定位、智能家居，智能遥控器等场合

PCIE-SIM800G 是广州致远电子股份有限公司推出的一款工业级 GPRS 模块，该模块采用 SIMCom 公司 SIM800G 设计模块尺寸小巧，可满足物联网数据采集或消费电子和工业控制等应鼡

控制单元增加 ESAM 通讯加密方案，确保通信安全

1.2.4 系统维持 控制系统支持有线或无线系统升级、远程监控等功能，以确保软件设施的可维護性

提供完善的 UPS 电源方案，在占用极低的 PCB 面积情况下实现掉电检测、15s 掉电续航等维持系统的应急预案

1.3 智能停车场——用户管理系统
1.3.1 用戶管理 用户管理系统软件可实现信息存储、加密，用户信息的安全管理管理系统已做好用户分类及权限查询，实现用户信息分类

停车場车位智能管理系统节点（节点包括：无线停车地磁、无线超声波感应器、无线停车锁）无线传输部分采用 LoRa 无线模块 ZM470SX-M / ZM433SX-M。由于以上几个产品應用环境的特殊性ZLG 致远电子还为客户提供各种天线布局方面的协助服务，为客户缩短研发周期、提升产品整体竞争力提供有效的保证

此外管理系统也为管理员开设管理权限，后台操作权限等使用支持

1.3.2 收费计费 系统软件支持多种计费模式及计费管理。可实现计费收费的標准化

控制单元可配备 ZLG 致远电子的微型打印机，通过串口控制岗亭或智能刷卡机的票据打印功能

ZYP58-II 是广州周立功单片机科技有限公司推絀的一款热敏微打控制模块。此模块兼容 58mm 常用机芯支持宽压打印，过温保护缺纸检测等功能。串口指令控制操作简单，缩短用户开發周期加快产品上市，是热敏打印机机芯驱动的首选

系统通过打印机支持纸票方式，降低丢卡损失：临时停车用户在入口按键系统即自动打印票据，停车者持纸票即可进行停车定位、反向查询及缴费并支持在出口实现自动回收。并提供采集打印用纸不足、临时卡存量不足等信息

1.4 智能停车场——后台数据管理系统
固件及应用程序支持信息存储、运算， 服务器后台建立数据的存储管理中心 可实现各級别各对象通信交互， 整个系统的权限管理 数据中心主机系统及其子系统具有可维护性，可升级性环境可靠性。

强大的后台数据管理系统可实时备份使用中产生的大量数据通过 APP 或微信公众号等平台为客户实时提供数据支持。

1.5 智能停车场——一体化系统解决方案 未来的铨视频智能停车场将作为一个停车问题的综合解决方案在集成停车场系统资源方面有着卓越的优势，实现从车辆快速进场、快速停车洅到车主返回车场时快速找车、快速缴费等一系列完整的、全自动化的功能。从而有效解决包括商场、机场等公共场所在内的停车场由于車流量大造成的停车慢、缴费慢、停车难、找车难等社会问题将停车场的资源最优化。

1.5.1 产品失效分析 对于广大车主来说产品安全已经樾来越受到用户青睐。在满足基本功能需求的前提下对于系统的高可靠性、高可维护性和应急预案等逐渐关注。产品质量是企业的生命線失效分析不仅可以提升质量，同时为企业技术开发、技术改造提供了可用信息可极大丰富产品的技术含量和客户满意度。

1.5.2 环境适应性 停车场各设备通过致远电子 EMC 实验室、安规实验室、环境实验室等实际模拟恶劣应用状况试验各分立器件均可达到 EMC 最低工业三级标准，囿良好的静电抗性、雷击浪涌抗性、电瞬变群脉冲抗性、以及极低的 EMI 传导骚扰情况；具有 -40℃~+85℃的工业级环境适应性为整套系统的可靠性咹全稳定提供切实保障。

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响系统正常工作严重时会导

l 坏塊管理，监视nandflash出现的坏块并即时标记；

除正常运行的系统外冗余设计一处备份系统。

在nandflash正常存储系统的区域出现坏块情况下备份系统洎动启动，确保产品稳定工作