一种基于NB‑IoT的无线式地磁车位检测器制造技术

本实用新型专利技术属于物联网应用、停车场管理、智能交通技术领域，具体的说是涉及一种基于NB‑IoT的无线式地磁车位检测器。本实用新型专利技术包括地磁传感器、处理器和电源，所述地磁传感器通过I

A wireless geomagnetic parking stall detector based on IoT NB

The utility model belongs to the networking applications, parking lot management, intelligent transportation technology field, in particular relates to a wireless geomagnetic parking stall detector based on IoT NB. The utility model includes a geomagnetic sensor, a processor and a power supply, and the geomagnetic sensor is passed through the I

【技术实现步骤摘要】
一种基于NB-IoT的无线式地磁车位检测器
本技术属于物联网应用、停车场管理、智能交通
，具体的说是涉及一种基于NB-IoT的无线式地磁车位检测器。
技术介绍
目前，随着我国经济不断增长，人民生活水平不断提高，城市汽车拥有量急剧上升，如何高效合理管理好路边停车，就能够有效缓解停车难问题。一般而言，开放式的路边停车管理主要采用人工管理方法，完全依赖人去做开放式路边停车管理。但面临如下问题：①收费管理混乱：乱收费、计费不准，收费纠纷多，收费员舞弊操作多，假冒收费员乱收费；②运营管理效率低：收费员管理区域有限，收费难以监管，逃欠费无法追缴；③运营管理人力成本高；④收费员工作时间长，工资待遇低，吸引力不足，人员流动快。为了改变现状，基于物联网技术，停车场管理技术已经取得了突飞猛进的发展，通过在车位地面上安装车辆检测器，采用两跳技术将车辆占用信息上报给运营商无线网络(车辆检测器通过ZigBee等短距传播技术将信息上报给无线汇聚网关，无线汇聚网关再通过2G/3G/4G网络上报)，然后通过停车管理平台进行智能管理，最终形成了以传感器为节点，以网络技术、数据库技术、中间件技术为基础的庞大网络，提高了相关行业的运行效率。车主可通过手机APP，方便查询周边路边空闲车位，自助完成查询与缴费；业主方可通过停车管理平台实时进行车位系统实时管理，如果需要，还可对接政府交通管理，便于城市停车违章管理。在整个停车场管理系统中，车位检测器作为停车场管理的数据来源，占有重要的地位，但目前市场上所使用的车位检测器仍存在以下几点不足：第一，无线通信一般采用非授权频段，例如：470MHz，433MHz，等等，私自建立无线局域网，电磁信号可能存在信号干扰问题，整个网络稳定性安全性较差，可能导致车位信息不准。第二，无线汇聚网关覆盖范围有限，通常一个无线汇聚网关只能管理数十个车位，效率相对低下，通过增加无线中继器的方式控制更多的车位，但是需要额外的增加设备，同时，无线汇聚网关需要供电设备，设备成本及部署成本较高。第三，不同设备厂家采用私有的无线短距传播技术，不同设备厂家的产品之间无法兼容，产品不具有普适性。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术存在的不足之处，采用基于蜂窝的窄带物联网(NarrowBand-InternetofThings，NB-IoT)技术，提供一种具有低成本、通用化、低功耗的无线式地磁车位检测器。本技术的技术方案是：如图1所示，一种基于NB-IoT的无线式地磁车位检测器，包括地磁传感器、处理器和电源，所述地磁传感器通过I2C接口与处理器建立通信连接；其特征在于，还包括NFC模块和NB-IoT无线传输模块，所述NFC模块通过I2C接口与处理器建立通信连接；所述NB-IoT无线传输模块通过UART接口与处理器建立通信连接；所述电源用于为地磁传感器、处理器、NFC模块和NB-IoT模块的工作供电；如图2所示，所述地磁传感器为霍尼韦尔三轴磁阻传感器HMC5883L，用于采集空间3个方向的磁场，该芯片包括16个引脚接口，其中1号引脚和16号引脚为I2C接口，1号引脚接串行时钟信号，16号引脚接串行数据信号，15号引脚为数据准备中断引脚；如图3所示，所述处理器采用型号为STM8L151C8T6的单片机，该单片机包括48个引脚接口，采用37号引脚和38号引脚作为I2C接口，其中单片机的37号引脚接霍尼韦尔三轴磁阻传感器HMC5883L的16号引脚，单片机的38号引脚接霍尼韦尔三轴磁阻传感器HMC5883L的1号引脚；采用单片机的45号引脚接霍尼韦尔三轴磁阻传感器HMC5883L的15号引脚，单片机通过45号引脚控制霍尼韦尔三轴磁阻传感器HMC5883L的15号的电平，通过I2C接口读取霍尼韦尔三轴磁阻传感器HMC5883L采集到的磁场信号数据；所述单片机内部的存储器中固设有车辆判断的程序模块，用于根据接收到的磁场信息数据判断获得车辆停放数据；如图4所示，所述NB-IoT无线传输模块采用SARA-N模组，该模组包括64个引脚接口，其中10-13号引脚为UART接口，相对应的单片机中采用41-44号引脚作为UART接口；其中，SARA-N模组的10号引脚为请求发送数据端，连接单片机的44号引脚；SARA-N模组的11号引脚为清除发送数据端，连接单片机的43号引脚；SARA-N模组的12号引脚为串口数据发送端，连接单片机的42号引脚；SARA-N模组的13号引脚为串口数据接收端，连接单片机的41号引脚；SARA-N模组的复位端口连接单片机的20号引脚；SARA-N模组的无线数据发送使能接口为引脚62，连接单片机的21号引脚；SARA-N模组的无线信号发送接口为56号引脚；单片机通过UART接口将得到的车辆停放数据发送到SARA-N模组，同时通过21号引脚控制SARA-N模组62号引脚的电平，控制SARA-N模组进行无线数据发送；如图5所示，所述NFC模块采用型号为M24SR16-YMN6172的芯片，该芯片包括8个引脚，其中5、6号引脚为I2C接口，5号引脚为串行数据接口，连接单片机的38号引脚，6号引脚为串行时钟接口，连接单片机的37号引脚；M24SR16-YMN6172芯片的1号引脚为无线信号收发使能端口，连接单片机的36号引脚；单片机通过36号引脚控制M24SR16-YMN6172芯片的1号引脚的电平，控制M24SR16-YMN6172芯片接收的数据通过I2C接口传输到单片机。本技术的方案，主要是针对现有技术中无线通信存在的问题，将NB-IoT技术引入到无线式地磁车位检测器中，对现有的地磁车位检测器的无线通信方式进行改进。在本技术的方案中，采用的霍尼韦尔三轴磁阻传感器HMC5883L，能够采集3个方向的磁场，在单片机中，根据采集到的磁场对车辆停靠进行判断为现有技术，因此本技术直接使用了相应的程序模块进行判断，并未对该部分进行任何的适用性改动。单片机获得了车辆停靠信息后，通过NB-IoT无线传输模块可以直接将相关数据发送到运营商无线网络，根据图4可知，NB-IoT无线传输模块的无线信号发送接口为56号引脚，其56号引脚为天线输入接口，其采用全球范围内广泛应用的3GPP通信标准技术，因此可以从根本上解决现有技术中存在的问题。同时本技术的方案中还提出了NFC模块，因为的无线式地磁车位检测器本身的适用范围较广，使用环境又多变，可能存在经常需要对其本身进行相关调节或者更新升级等情况，NFC模块是一种有效的解决该问题的方式，其当前的应用技术比较成熟。本技术的有益效果是：(1)具有低成本化：本技术直接将车辆检测器信息上报给运营商无线网络，不再需要汇聚网关，减少了汇聚网关部署，安装施工简单，无需网络技术人员支持，整体成本(设备成本、部署成本、维护成本)下降30％左右。(2)具有通用化：本技术无线通信采用全球范围内广泛应用的3GPP通信标准技术，聚焦于低功耗广覆盖物联网，提供运营商级别网络保障，可靠性安全性极大提高，后续智能车位扩容简单，不用考虑网络兼容性问题；采用一体化结构设计具有超强的抗压能力和较高防水等级，体积小，安装方便，不会对停车场造成破坏，适应于不同应用环境，可广泛用于普通公路、高架桥本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于NB‑IoT的无线式地磁车位检测器，包括地磁传感器、处理器和电源，所述地磁传感器通过I

【技术特征摘要】
1.一种基于NB-IoT的无线式地磁车位检测器，包括地磁传感器、处理器和电源，所述地磁传感器通过I2C接口与处理器建立通信连接；其特征在于，还包括NFC模块和NB-IoT无线传输模块，所述NFC模块通过I2C接口与处理器建立通信连接；所述NB-IoT无线传输模块通过UART接口与处理器建立通信连接；所述电源用于为地磁传感器、处理器、NFC模块和NB-IoT模块的工作供电；所述地磁传感器为霍尼韦尔三轴磁阻传感器HMC5883L，用于采集空间3个方向的磁场，所述型号为霍尼韦尔三轴磁阻传感器HMC5883L的芯片包括16个引脚接口，其中1号引脚和16号引脚为I2C接口，1号引脚接串行时钟信号，16号引脚接串行数据信号，15号引脚为数据准备中断引脚；所述处理器采用型号为STM8L151C8T6的单片机，该单片机包括48个引脚接口，采用37号引脚和38号引脚作为I2C接口，其中单片机的37号引脚接霍尼韦尔三轴磁阻传感器HMC5883L的16号引脚，单片机的38号引脚接霍尼韦尔三轴磁阻传感器HMC5883L的1号引脚；采用单片机的45号引脚接霍尼韦尔三轴磁阻传感器HMC5883L的15号引脚，单片机通过45号引脚控制霍尼韦尔三轴磁阻传感器HMC5883L的15号的电平，通过I2C接口读取霍尼韦尔三轴磁阻传感器HMC5883L采集到的磁场信号数据；所述单片机内部的存储器中固设有车辆判断的程序模块，用于根据接收到的磁场信息数据判断获得车辆停...

【专利技术属性】
技术研发人员：何庆强，王久渊，
申请(专利权)人：四川芯科源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51