基于NB-IoT技术的智慧共享车位锁制造技术

本发明专利技术公开了一种基于NB‑IoT技术的智慧共享车位锁，包括：车位锁机械部分：主要由外部屏蔽罩、内部电机和外侧升降装置三部分构成；车位锁控制模块:用于控制内部电机正反旋转，使车位锁升降，并对升降杆的位置进行检测，从而实现对车位锁升降动作的准确控制；MCU控制模块:与远程服务器进行数据交互，获取服务器开关锁指令后，通过车位锁控制模块控制升降杆的升降动作；NB‑IoT数据通信模块：用于MCU控制模块与远程服务器的数据交互。本发明专利技术通过移动运营商的NB‑IoT网络，与远程的智慧停车平台实时数据交互，从而实现车位远程控制、远程共享、分享出租。

Intelligent Shared Parking Lock Based on NB-IoT Technology

The invention discloses an intelligent shared parking space lock based on NB_IoT technology, which includes: the mechanical part of parking space lock: mainly composed of external shield cover, internal motor and external lifting device; the control module of parking space lock: used to control the positive and negative rotation of internal motor, to make the parking space lock rise and fall, and to detect the position of lifting pole, so as to realize the accurate lifting action of parking space lock. Control; MCU control module: data interaction with remote server, access to server switch lock instructions, through the parking lock control module to control the lifting pole lifting action; NB_IoT data communication module: used for data interaction between MCU control module and remote server. The invention interacts with remote intelligent parking platform real-time data through mobile operator's NB_IoT network, thereby realizing remote control, remote sharing and rental of parking spaces.

【技术实现步骤摘要】
基于NB-IoT技术的智慧共享车位锁
本专利技术涉及一种智能化控制共享车位锁设备，适用于城市公共停车位、私有车位的智能控制和信息共享，属于无线通信领域。
技术介绍
“一位难求”，早已不是什么新鲜话题，在车辆日益增多的今天，车位却显得捉襟见肘，根据前瞻产业研究院发布的《2017-2022年中国停车场建设行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》统计数据显示，截至2016年末，我国民用汽车保有量达到1.94亿辆，按照国际通行标准计算（每辆车匹配1.4个泊位），那么国内汽车停车位的总需求量在2.72亿个左右。相关机构预测，到2020年，我国民用汽车保有量将超过2.5亿辆。这意味着，到2020年，我国汽车停车位的需求量将超过3.5亿个。在共享经济的推动下，车位共享的需求即将迎来爆发式增长。目前传统的老式车位锁基于蓝牙、433M、LORA等近场通信方式，一种方式是通过近场开锁钥匙进行近距离控制；另一种方式需在停车场部署相应的基站，车位锁先与所部署的基站进行通信，基站再连接到远程的停车平台，以实现远程通信控制，但这种方式存在基站取电困难、基站部署成本高等劣势。同时，基于近场通信的车位锁，也存在功耗较大问题，从而导致车位锁需要在短期内定时更换电池或充电。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种基于NB-IoT技术的智慧共享车位锁。本专利技术通过移动运营商的NB-IoT网络，与远程的智慧停车平台实时数据交互，从而实现车位远程控制、远程共享、分享出租，并且智慧停车平台可以实时获取部署了智慧共享车位锁的停车场、停车位的车位使用情况，从而实现车位预约、车位导航，以及自动计费、远程支付等功能。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种基于NB-IoT技术的智慧共享车位锁，其特征在于，包括：车位锁机械部分：主要由外部屏蔽罩、内部电机和外侧升降装置三部分构成，内部电机放置在外部屏蔽罩内，内部电机通过减速齿轮连接升降装置的升降杆；车位锁控制模块:用于控制内部电机正反旋转，使车位锁升降，并对升降杆的位置进行检测，从而实现对车位锁升降动作的准确控制；MCU控制模块:用于整机业务逻辑控制，通过NB-IoT数据通信模块，与远程服务器进行数据交互，获取服务器开关锁指令后，通过车位锁控制模块控制升降杆的升降动作；NB-IoT数据通信模块：采用NB-IoT模组，用于MCU控制模块与远程服务器之间的数据交互；整机电源管理模块：用于MCU控制模块和NB-IoT数据通信模块的供电。所述共享车位锁为超声型共享车位锁，超声型共享车位锁还包括超声检测模块：用于检测车位锁上方是否有车辆停留，在进行车位检测时，超声检测模块发送超声波，并检测其回波，通过对回波的检测，判断车锁上方是否停有车辆。所述共享车位锁为蓝牙型共享车位锁，蓝牙型共享车位锁还包括蓝牙检测模块：用于扫描装载于车主车上的蓝牙IBeacon，用以判断车辆是否在停车位上。所述蓝牙检测模块中，利用内置TI公司的CC2541蓝牙模块，工作于主模式，扫描附近的蓝牙信标的MAC；当后台服务器下发开启车位锁蓝牙检测功能的指令后，蓝牙型车位锁自动定时扫描车主的蓝牙MAC值，扫描到对应的蓝牙MAC值时，MCU控制模块控制车位锁自动下降；车主车辆位于停车位上时，蓝牙检测模块定时扫描车主蓝牙MAC，未扫描到车主的蓝牙MAC，MCU控制模块控制车位锁控制模块将车位锁自动升起。所述蓝牙型共享车位锁中，在车位锁执行升降动作后，通过NB-IoT数据通信模块，将执行结果和当前车位锁参数，传输到后台服务器。所述MCU控制模块用于与远程服务器通信报文处理和整机控制，通过NB-IoT数据通信模块接收远程服务器指令、执行开关锁动作、执行结果回传至远程服务器，MCU控制模块接收到数据，按照与远程服务器的握手协议解析其内容，根据解析出的控制指令，MCU控制模块给车位锁控制模块下发相应的动作指令，并根据触碰开关反馈的信号，检测此次动作的完成状况，将动作执行结果发送给MCU控制模块。所述NB-IoT数据通信模块采用NB-IoT模块，通过运营商无线通信网络的NB-IoT网络的数据通信功能收发数据。所述NB-IoT模组通过3GPPRel-13无线电协议，连接到移动网络运营商NB-IoT基站，NB-IoT基站通过其核心网络，连接到远程服务器，实现共享车位锁与远程服务器间的数据交互。所述NB-IoT模块在NB-IoT网络注册网络成功后，建立和远程服务器的通信，实时接收远程服务器下发的指令数据；当接收到远程服务器下发的指令时，通过串口发送给MCU控制模块进行处理，执行相应的动作，当动作完成，MCU控制模块将指令完成状态数据组包，通过串口发送给NB-IoT数据通信模块，NB-IoT数据通信模块再将接收到的数据上传到远程服务器。所述车位锁控制模块为RZ7889驱动芯片，接收MCU控制模块的升降动作指令，通过控制内部电机使升降杆升降，车位锁上锁时，内部电机正向转动，拉动连杆向上转动90度，到达90度位置时，触发触碰开关，并反馈给MCU控制模块控制停止继续上升，同时连杆处锁死连杆，车位锁解锁时，连杆处打开，内部电机反向转动，带动连杆向下旋转90度，下降到地平面时完成解锁。所述整机电源管理模块用6V直流电源供电，采用LM317T和TPS76333稳压器芯片,分别产生3.8V电压为NB-IoT模块供电和产生3.3V电压为MCU控制模块供电。本专利技术还包括开关电路模块：采用MOS管的开关电路，分别控制蓝牙检测模块、超声检测模块电源回路的开启和关闭；蓝牙检测模块和超声检测模块的电源，连接到TPS76333输出的3.3V，MCU控制模块的IO管脚，作为控制端，连接MOS管的G极，MOS管的S极连接电源的地GND，MOS管的D极分别连接蓝牙检测模块和超声检测模块的地GNDA，当MCU控制模块的IO管脚设置高电平时，GND和GNDA导通，对蓝牙检测模块和超声检测模块进行供电；MCU控制模块的IO管脚设置低电平时，GND和GNDA切断连接，对蓝牙检测模块和超声检测模块的电源回路关闭。所述MCU控制模块采用STM32L系列的单片机STM32L031K6T6。采用本专利技术的优点在于：一、本专利技术基于窄带物联网NB-IoT技术，无需重新建网，依托与运营商无线网络实现设备的通信功能，具备低功耗、覆盖面广、低延迟的特点，高质量的网络保证数据交互的通畅，以从而实现车位锁的实时控制及车位信息的实时采集。二、本专利技术所使用的外部屏蔽罩采用加厚钢板设计，从而实现整机的防水、防潮，防水等级达到IP67，同时具备抗压、防撞、防腐蚀特性。三、本专利技术根据不同的应用场景设计了3种型号，即基于NB-IoT网络进行远程控制的基本型、通过蓝牙扫描模块进行自动开关锁的蓝牙型、通过超声检测的进行车驶离后的自动控制的超声型。满足多种场景的使用需求。四、本专利技术充分利用NB-IoT的低功耗特性，在硬件侧最大限度地降低功耗；同时，在智慧共享车锁的内嵌软件中，通过设备休眠、NB-IoT的eDRX模式控制，来进一步降低整机功耗。通过硬件、软件的一系列功耗控制措施，目前智慧共享车锁工作时长可达1年以上，从而免去了用户频繁的更换电池或充电的不便。五、本专利技术具有经济适用、高可靠性、高效率、智能化的特点，并利用NB本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于NB‑IoT技术的智慧共享车位锁，其特征在于，包括：车位锁机械部分：主要由外部屏蔽罩、内部电机和外侧升降装置三部分构成，内部电机放置在外部屏蔽罩内，内部电机通过减速齿轮连接升降装置的升降杆；车位锁控制模块:用于控制内部电机正反旋转，使车位锁升降，并对升降杆的位置进行检测，从而实现对车位锁升降动作的准确控制；MCU控制模块:用于整机业务逻辑控制，通过NB‑IoT数据通信模块，与远程服务器进行数据交互，获取服务器开关锁指令后，通过车位锁控制模块控制升降杆的升降动作；NB‑IoT数据通信模块：采用NB‑IoT模组，用于MCU控制模块与远程服务器之间的数据交互；整机电源管理模块：用于MCU控制模块和NB‑IoT数据通信模块的供电。

【技术特征摘要】
1.一种基于NB-IoT技术的智慧共享车位锁，其特征在于，包括：车位锁机械部分：主要由外部屏蔽罩、内部电机和外侧升降装置三部分构成，内部电机放置在外部屏蔽罩内，内部电机通过减速齿轮连接升降装置的升降杆；车位锁控制模块:用于控制内部电机正反旋转，使车位锁升降，并对升降杆的位置进行检测，从而实现对车位锁升降动作的准确控制；MCU控制模块:用于整机业务逻辑控制，通过NB-IoT数据通信模块，与远程服务器进行数据交互，获取服务器开关锁指令后，通过车位锁控制模块控制升降杆的升降动作；NB-IoT数据通信模块：采用NB-IoT模组，用于MCU控制模块与远程服务器之间的数据交互；整机电源管理模块：用于MCU控制模块和NB-IoT数据通信模块的供电。2.根据权利要求1所述的基于NB-IoT技术的智慧共享车位锁，其特征在于，所述共享车位锁为超声型共享车位锁，超声型共享车位锁还包括超声检测模块：用于检测车位锁上方是否有车辆停留，在进行车位检测时，超声检测模块发送超声波，并检测其回波，通过对回波的检测，判断车锁上方是否停有车辆。3.根据权利要求1所述的基于NB-IoT技术的智慧共享车位锁，其特征在于，所述共享车位锁为蓝牙型共享车位锁，蓝牙型共享车位锁还包括蓝牙检测模块：用于扫描装载于车主车上的蓝牙IBeacon，用以判断车辆是否在停车位上；在车位锁执行升降动作后，通过NB-IoT数据通信模块，将执行结果和当前车位锁参数，传输到后台服务器。4.根据权利要求3所述的基于NB-IoT技术的智慧共享车位锁，其特征在于，所述蓝牙检测模块中，利用内置TI公司的CC2541蓝牙模块，工作于主模式，扫描附近的蓝牙信标的MAC；当后台服务器下发开启车位锁蓝牙检测功能的指令后，蓝牙型车位锁自动定时扫描车主的蓝牙MAC值，扫描到对应的蓝牙MAC值时，MCU控制模块控制车位锁自动下降；车主车辆位于停车位上时，蓝牙检测模块定时扫描车主蓝牙MAC，未扫描到车主的蓝牙MAC，MCU控制模块控制车位锁控制模块将车位锁自动升起。5.根据权利要求1、2、3或4所述的基于NB-IoT技术的智慧共享车位锁，其特征在于：所述MCU控制模块用于与远程服务器通信报文处理和整机控制，通过NB-IoT数据通信模块接收远程服务器指令、执行开关锁动作、执行结果回传至远程服务器，MCU控制模块接收到数据，按照与远程服务器的握手协议解析其内容，根据解析出的控制指令，MCU控制模块给车位锁控制模块下发相应的动作指令，并根据触碰开关反馈的信号，检测此次动作的完成状...

【专利技术属性】
技术研发人员：易强，王政，于洪志，
申请(专利权)人：成都亚讯星科科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51