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NB-IoT智能停车系统

一、概述

随着居民汽车保有量的快速增加,城市停车位缺口巨大,“停车难”已是普遍的城市病。为了解决“停车难”问题,“智慧停车”应运而生,目的是打破驾车人和停车位之间的信息不对称、提高停车位利用率、降低人工管理成本、缓解交通拥堵。当前智慧停车的建设在联接上还存在着两类问题:一、路内停车场景里的车位信息无法便捷、高效的被采集和传输到管理平台;二、对于大量的停车场库,信息孤岛问题仍然存在,数据很难被共享。当前路内停车场景中,地磁车检器使用的小无线技术因为需要额外安装中继网关,增加了项目建设和后期维护的难度,影响规模化的形成。另外,当前停车场“孤岛”的数据很难被联接到城市级统一管理平台上,造成有平台、无数据,城市级诱导、共享车位等价值应用无法快速落地。

二、系统特点

NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网(LPWA)。NBIOT具有以下优势:

1.海量连接:每区可达10万连接;NB-IoT比2G/3G/4G有50-100倍的上行容量提升,这也就意味着,在同一基站的情况下,NB-IoT可以比现有无线技术提供50~100倍的接入数。

2.超低功耗:电池寿命长达十年;

低功耗特性是物联网应用一项重要指标,特别对于一些不能经常更换电池的设备和场合,如安置于高山荒野偏远地区中的各类传感监测设备,它们不可能像智能手机一天一充电,长达几年的电池使用寿命是最本质的需求。在电池技术无法取得突破的前提下,只能通过降低设备功耗以延长电池供电时间。通信设备消耗的能量往往与数据量或速率相关,即单位时间内发出数据包的大小决定了功耗的大小。数据量小,设备的调制解调器和功放就可以调到非常小的水平。NB-IoT聚焦小数据量、 小速率应用,因此NB-IoT设备功耗可以做到非常小,可以保障电池5年以上的使用寿命。

3.深度覆盖:能实现比GSM高20db的覆盖增益;

NB-IoT比LTE提升20dB增益,相当于发射功率提升了100倍,即覆盖能力提升了100倍,就算在地下车库、地下室、地下管道等信号难以到达的地方也能覆盖到。

4.安全性:继承4G网络安全能力,支持双向鉴权以及空口严格加密,确保用户数据的安全性。

5.稳定可靠:能提供电信级的可靠 性接入,有效支撑 IoT 应用和智慧城市解决方案。

NB-IoT直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,即可与现有网络基站复用以降低部署成本、实现平滑升级,但是使用单独的180KHz频段,不占用现有网络的语音和数据带宽,保证传统业务和未来物联网业务可同时稳定、可靠的进行。以智能抄表应用为例,与采用有线PLC抄表数据回收成功率在60%左右相比,NB-IoT可以保证数据成功回收率达99%,可靠性大大提高。

6. 低成本

低速率低功耗低带宽带来的是低成本优势。速率低就不需要大缓存,所以可以缓存小、DSP配置低;低功耗,意味着RF设计要求低,小PA就能实现;因为低带宽,就不要复杂的均衡算法。这些因素使得NB-IoT芯片可以做得很小。芯片成本往往和芯片尺寸相关,尺寸越小,成本越低,模块的成本也随之变低。

集成了NB-IoT终端的智能燃气系统,具有以下特点:

NB-IoT具备低功耗的特点,车检器待机时间长(3~5年待机);覆盖距离远(信号能覆盖到地下一层),是智慧停车解决方案网络通信技术的最佳选择。

相比于RF,ZigBee等小无线技术,NB-IoT智慧停车解决方案利用运营商网络,具备如下优点:

免自建网:无线车检器等设备联接到电信运营商公网,通过“一跳”的方式将数据传到管理云平台,即插即用。

免自维护:相比于RF433/ZigBee小无线技术,NB-IoT智慧停车解决方案无需中继网关,省去安装和后期维护的成本;网络的覆盖质量和优化由电信运营商负责。

高可靠:NB-IoT使用授权频谱,不易受到其他设备的干扰,通信质量稳定可靠。

NB-IoT智慧停车解决方案帮助停车场运营方减少收费流失,是否停车,停车时长等信息得到了高效收集,有效堵住人工收费的漏洞;减少了找车位造成的交通拥堵,车主可实时看到停车位信息,车位紧张或者无车位时,可快速导流到其他停车位或者附近停车场;减少了管理人员,从管理员人工收费变成自助缴费,收费人员变成了督查人员,减少了整个人工的数量。

三、系统组成

NBIOT DTU典型应用方案-智能停车.jpg

本系统主要有监控管理软件、NB-IoT地磁车检器构成。

1、NB-IoT地磁车检器

采用行业标准,在已有地磁车检器设计基础上,增加NB-IoT通信模块,主要完成地磁相关数据的采集和处理、控制输出和进行数据通信、报警、接收远程命令、开关等等功能。

2、数据监控中心

监控中心由监控主机、人机接口、相关外设及与无线数据通信网接口等部分组成。对各远端监控点采用轮询或并行询问方式,完成监测、控制、采集、预警等多重任务。

监控系统软件是集智能停车系统的监控、数据采集、数据处理与一体,并通过群控或组控实现对不同灯型的监控终端进行控制的系统软件。具有数据存储、数据采集、报警处理、报表打印、图形人机界面、系统安全性控制、报警及多种时间表等众多功能。

四、安全可靠性

本系统需要极高的系统安全保障和稳定性。安全保障主要是防止来自系统内外的有意和无意的破环,网络安全防护措施包括信道加密、信源加密、登录防护、访问防护、接入防护、防火墙等。稳定是指系统能够7×24小时不间断运行,即使出现硬件和软件故障,系统也不能中断运行。

数据中心通过公网使用https接入物联网平台,从认证到数据传送整个过程得到了加密保护,安全性比较高,可充分保障速度和网络服务质量。

五、总结

NB-IoT的智能停车方案可实现停车位的智能化管理,车主可远程查询、停车自助缴费,增强车主便利性,增加停车位的周转率。引入智能停车管理云平台后,可有效管理收费人员,减少收费流失;通过自主缴费,让收费人员变成督查人员,进而减少整个人工的数量。


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