有源RFID电子标签、车位管理物联网系统和方法技术方案

本发明专利技术是有源RFID电子标签、车位管理物联网系统和方法，所述电子标签在外封装内部设有供电单元、红外发射单元、红外感应单元、控制单元、标签存储区和射频单元。所述系统及方法通过在每个车位安装嵌入红外感应单元的新型有源RFID电子标签，实时感知车位占用状态；通过RFID读写器将标签中存储的车位状态实时采集到车位管理系统中；在引导指示器中对车位空闲或占用状态进行图形化显示。在室内外停车场，使用本系统精确掌握各个停车位的使用情况。停车场内无需进行大规模有线或无线网络部署，而只需部署极少量的RFID读写器可实现所有车位信息的采集和传输，降低了系统实施的工程量和成本，为客人提供便捷优质的泊车引导服务。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于信息
，尤其涉及一种融合RFID与传感器技术的新型有源 RFID电子标签、低成本停车场车位管理物联网系统和车位状态监控与停车引导方法。
技术介绍
社会经济迅速发展，人民生活水平大幅提高，车辆作为现代社会的代步工具已走进千家万户。城市车辆数目迅速增长，车位难找、停车难已经成为城市发展面临的普遍问题，停车场业已成为住宅小区、机关单位、餐饮娱乐购物场所等必不可少的配套设施。为了满足不断增长的停车需求，停车场面积越来越大，车位数量越来越多，也使得掌握各个车位的当前状况，实现有效的停车引导及停车管理变得更为困难。对于大、中型停车场，尤其是商场、车站等公共停车场而言，准确掌握车场内车位使用状况，快速引导快速驾驶员找到空闲车位，不仅能够提高停车场的车位使用率，降低停车场的经营成本，提高停车场的经济效益，而且对于解决城市停车问题、提高社会效益也具有重要作用。随着信息科学的迅速发展，以RFID技术(即无线射频识别技术)、传感器技术和嵌入式智能技术为核心的物联网技术，为解决现实问题提供了许多全新的方法和手段，带来了广阔的应用前景，甚至被视为是信息技术的第三次浪潮。如今，物联网中利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触的信息传递的RFID技术，已经在许多智能停车管理系统中的到应用。这类应用通常是利用RFID技术对车辆身份的自动识别能力，实现车辆出入自动放行、自动收费、车位计数等智能管理功能。但是由于仅仅依赖于车辆身份信息，缺乏对车位信息的采集，使停车管理系统通常只能获得停车位的总体使用的统计数据情况，并不能精确掌握每个车位的实时状态，也就难以准确指示空闲车位的位置。因此要准确掌握车场内车位当前使用状况，实现有效的停车引导及车位管理，必须能够实现对停车场内每个车位的当前状态信息的实时感知和采集。
技术实现思路
为了解决现有技术方案中仅仅依赖于车辆身份信息的识别，缺乏对车位状态信息的感知和采集识别的技术问题，本专利技术的融合RFID与传感器技术，提供了一种能准确掌握各个车位空闲与占用状态的新型有源RFID电子标签、车位管理物联网系统和方法。为达成所述目的，本专利技术第一方面提供一种融合RFID与传感器技术、能感知物体靠近的新型有源RFID电子标签，在外封装内部设有供电单元、红外发射单元、红外感应单元、控制单元、标签存储区和射频单元，其中在外封装上开设有透明窗口，用于透视靠近透明窗口的物体；红外发射单元位于透明窗口附近，红外发射单元通过透明窗口发出红外光， 红外光被靠近透明窗口的物体反射；红外感应单元位于透明窗口附近，红外感应单元接收透过靠近透明窗口的车辆反射的红外光，并输出代表有物体位于透明窗口附近的红外光感应信号；控制单元与红外感应单元连接，控制单元接收红外感应单元输出的红外感应信号， 控制单元根据红外感应单元输出的红外感应信号变化生成代表车位是否被占用的状态标识数据；标签存储区分为车位序号标识段和车位状态标识段两部分，车位状态标识段与控制单元连接，存储由控制单元写入的代表车位是否被占用的状态标识数据，控制单元用于访问和修改标签存储区内车位状态标识段的数据；射频单元与标签存储区连接，射频单元可访问并输出标签存储区的车位序号标识段和车位状态标识段数据。其中，所述车位序号标识段存储某一车位的唯一标识，车位状态标识段则存储代表该车位空闲或占用状态的标识符号。其中，所述的控制单元，当红外感应单元上感应到的红外光信号从无变为有时，控制单元向标签存储区的车位状态标识段写入代表车位被占用的状态标识；当红外感应单元上感应到的红外光信号从有变成无时，控制单元则向标签存储区的车位状态标识段写入代表车位空闲的状态标识。为达成所述目的，本专利技术第二方面还提供一种使用融合RFID与传感器技术、能感知物体靠近的车位管理物联网系统，由多个新型有源RFID电子标签、一至多台RFID读写器、一台车位管理服务器、通信线路和一至多台引导指示器组成，所述新型有源RFID电子标签含有红外发射单元、红外感应单元、控制单元、标签存储区和射频单元；在每一个车位的地面某一位置安放一个新型有源RFID电子标签，使新型有源RFID电子标签外封装上所开设的透明窗口面向车位上停泊的车辆方向，从而新型有源RFID电子标签内的红外发射单元所发出的红外光能够照射到车位上所停泊的车辆，并被车辆反射到新型有源RFID电子标签内的红外感应单元；一台或多台RFID读写器安装在距地面设定有一高度的位置，一台或多台RFID读写器与停车位上安放的新型有源RFID电子标签之间具有一设定距离，通过调节RFID读写器的功率，使一台或多台RFID读写器能够激发停车场内安放的所有新型有源RFID电子标签内的射频单元工作，并识读来自所有新型有源RFID电子标签射频单元输出的标签存储区的车位序号标识段和状态标识段数据；车位管理服务器通过有线或无线通信线路与多台RFID读写器连接；车位管理服务器与各个停车位上安放的新型RFID有源电子标签之间并无通信线路连接；一台或多台引导指示器安装于停车场的总入口、或每一层入口、或停车场内部的交叉路口处，每台指示引导器通过有线或无线通信线路与车位管理服务器连接。其中，所述的引导指示器具有通信网接口和显示屏幕，能够显示文字和简单的图形，可以采用平板电脑，也可以使用LED电子屏幕。其中，所述的通信线路是有线通信线路或无线通信线路，可以是自建的有线专用线路或无线专用线路，也可以租用现有的移动通信网或者互联网。为达成所述目的，本专利技术第三方面还提供一种使用车位管理物联网系统的车位监控及引导方法，包括以下步骤步骤Sl 安放在各个车位上的含有红外发射单元、红外感应单元、控制单元、标签存储区和射频单元的新型有源RFID电子标签实时感知所在车位的空闲和占用情况，并将感知到的车位状态信息存储在新型有源RFID电子标签的内部新型有源RFID电子标签内的红外发射单元定期透过透明窗口向外发射红外光，当某一车位上有车辆停泊时，红外发射单元所发出的红外光被车辆反射，红外感应单元感应到由车辆反射的红外光，则控制单元将该标签存储区的状态标识段写为标识车位被占用的标识符号，否则，当红外感应单元感应不到反射的红外光，说明该车位无车辆停泊，控制单元将标签存储区的状态标志段写为车位空闲的标识符号；步骤S2 安装在距地面设定有一高度的位置的一台或多台RFID读写器定期广播识读标签的请求，其识读范围内的新型有源RFID电子标签的射频单元收到来自RFID读写器的识读请求，将新型有源RFID电子标签内存储区的车位序号标识段和车位状态标识段中两部分数据读取出来，通过射频链路发给RFID读写器，使RFID读写器不需要在各个车位上部署额外的有线无线网络通信设备就可以采集到停车场内各个车位的当前状态；步骤S3 =RFID读写器将通过射频单元从新型有源RFID电子标签获取的所有数据通过以太网络、无线通信网络或者串行通信线路等有线或无线通信线路，发送给车位管理服务器；步骤S4 车位管理服务器将从RFID读写器接收到数据转化数据表的形式存储，并根据车位标志和车位的一一对应关系，对当前的停车场车位占用情况进行实时监测、统计和分析；步骤S5 导指示器通过于车位管理服务器之间的有线无线通信线路，定期查询车位管理服务器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种融合ＲＦＩＤ与传感器技术、能感知物体靠近的新型有源ＲＦＩＤ电子标签，其特征在于包括：在外封装内部设有供电单元、红外发射单元、红外感应单元、控制单元、标签存储区和射频单元，其中：在外封装上开设有透明窗口，用于透视靠近透明窗口的物体；红外发射单元位于透明窗口附近，红外发射单元通过透明窗口发出红外光，红外光被靠近透明窗口的物体反射；红外感应单元位于透明窗口附近，红外感应单元接收透过靠近透明窗口的车辆反射的红外光，并输出代表有物体位于透明窗口附近的红外光感应信号；控制单元与红外感应单元连接，控制单元接收红外感应单元输出的红外感应信号，控制单元根据红外感应单元输出的红外感应信号变化生成代表车位是否被占用的状态标识数据；标签存储区分为车位序号标识段和车位状态标识段两部分，车位状态标识段与控制单元连接，存储由控制单元写入的代表车位是否被占用的状态标识数据，控制单元用于访问和修改标签存储区内车位状态标识段的数据；射频单元与标签存储区连接，射频单元可访问并输出标签存储区的车位序号标识段和车位状态标识段数据。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：倪晚成，杨一平，程虹，李娜，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：11