NB-IoT地磁車位檢測器技術(shù)方案

1、3/3一、需求背景 現(xiàn)代城市，伴隨汽車保有量越來越高，城市停車位資源未進(jìn)行高效管理，使得許多城市不僅停車難，而且很多車輛到達(dá)目的后無法停車占據(jù)車行路面而導(dǎo)致交通擁堵和尾氣排放過高，因此智慧停車、開放停車、共享停車逐漸上升為現(xiàn)代城市嚴(yán)峻課題。經(jīng)過調(diào)研和摸排不難發(fā)現(xiàn)，其實停車難的主要問題主要歸結(jié)于以下三點：1、車位信息沒有全社會共享，無論路邊停車場還是地下停車場，都處于分散式管理階段，城市各角落車位信息難以獲得；2、低成本的車位檢測系統(tǒng)缺乏，不是工程實施復(fù)雜需要綜合布線，就是車位傳感器系統(tǒng)造價過高，或者取電困難；3、組網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一，目前車位檢測器組網(wǎng)系統(tǒng)里，有RS485總線、LORA、ZIGBE

2、E、GPRS和光纖以太網(wǎng)等多種組網(wǎng)模式，分立分散，難以多數(shù)據(jù)源融合。二、總體設(shè)計目標(biāo)根據(jù)以上需求和問題，本方案提供一種完整的解決辦法，主要設(shè)計思路和內(nèi)容是：首先以大容量干電池技術(shù)解決車位檢測器電源問題，不用再考慮取電困難，因為車位檢測器大部分時間是空閑狀態(tài)，無車時如此，有車存在時也不用實時檢測，所以設(shè)備大部分時間處于休眠模式，耗電量少，可持續(xù)工作5年，5年換一次電池成本相對低廉；其次用窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IOT）解決組網(wǎng)問題，不僅通信標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，而且因為數(shù)據(jù)走公網(wǎng)到統(tǒng)一服務(wù)器，所以容易大數(shù)據(jù)融合，便于提供后續(xù)服務(wù)和設(shè)備管理；第三，利用地磁傳感器解決車位檢測器問題，目前三軸地磁傳感器芯片成本低廉，容

3、易大批量推廣。綜上所述，本套技術(shù)方案的總體設(shè)計目標(biāo)如下：1、基于大容量干電池技術(shù)的無線地磁車位檢測器應(yīng)用，解決取電和成本問題，目標(biāo)控制在600元/只以下，電池5年一換；2、基于NB-IOT窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的組網(wǎng)通信技術(shù)，解決通信標(biāo)準(zhǔn)化問題，由NB-IOT模塊采集車位信息，然后傳到公網(wǎng)獨立IP服務(wù)器；3、在NB無線地磁車位檢測系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行大數(shù)據(jù)融合，提供共享停車APP服務(wù)，解決現(xiàn)代城市停車難問題，便于綠色出行和城市管理。三、方案構(gòu)成根據(jù)總體設(shè)計目標(biāo)確定的無線地磁系統(tǒng)圖如下：四、 產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)表格4-1電氣性能參數(shù)測試條件最小典型最大單位工作功耗射頻關(guān)閉，傳感器采樣，配置接口工作62030mA

4、休眠功耗射頻關(guān)閉，傳感器關(guān)閉，MCU休眠5060100uA發(fā)射功耗射頻傳輸功率17dBm，傳感器采樣，配置接口工作5080260mA平均功耗260300360uA工作電壓3.03.583.62V電池容量5mA放電，20，截止電壓2.0V183857Ah工作周期567Year表格4-2通信性能參數(shù)測試條件最小典型最大單位通信頻段電信800850900MHz可選頻段移動、聯(lián)通、2.4G藍(lán)牙8009001800、MHZ發(fā)射功率17dBm傳輸速率9600bps字節(jié)長度1020100byte表格4-3心跳信號參數(shù)測試條件最小典型最大單位心跳周期11224h最大偏移203040s表格4-4檢測性能參數(shù)測試

5、條件最小典型最大單位檢測精度1串行車位，車位規(guī)格為5-6米長，2.5-2.7米寬97%98%99%PCU并行車位，車位規(guī)格為5-6米長，2.5-2.7米寬93%95%97%PCU入場時間誤差車位初始狀態(tài)為空，車輛緩緩駛?cè)耄⒆龀?次移庫動作2，移庫時間為15-20秒之間，車輛停穩(wěn)之后，檢測器發(fā)送一條車位占用的狀態(tài)信息，誤差指車位占用的起始時間與實際車輛停穩(wěn)3之后的時間差值。15s離場時間誤差車位初始狀態(tài)為占用，當(dāng)占用該車位的車輛完全駛離車位后，8秒后另一輛車駛?cè)朐撥囄?，誤差指后一輛車進(jìn)入車位且停穩(wěn)的時間與實際上報時間的差值。15s啟動時間60S1對于車輛檢測精度，包換了有車/無車的狀態(tài)檢測，其

6、中有車：車輛的任一部位在檢測器上方的時候，可定義為有車；無車：車輛停在泊位外，沒有進(jìn)入到泊位內(nèi)，定義為無車；中間狀態(tài)：車輛部分進(jìn)入車位但是沒有任何部位位于檢測器時，定義為中間狀態(tài)，中間狀態(tài)更傾向于能夠被判決為有車；2移庫動作是指車輛部分駛?cè)胲囄唬瑫r保持沒有整車整體移出車位的情況下的挪動。3停穩(wěn)是指車輛保持在車位范圍內(nèi)，且不存在任何移動。4精度是指單一地磁檢測情況下，用紅外+地磁等雙模情況下通常為最高精度。五、 成本核算成本主要分4塊：1、無線地磁設(shè)備成本，依據(jù)目前選擇的硬件成本和批量生產(chǎn)，估算成本在700元每套；2、通信服務(wù)費成本，因為選用NB-IOT窄帶物聯(lián)網(wǎng)，運(yùn)營商收取費用，每套5年服務(wù)

7、費大概在100元，量大還享受運(yùn)營商優(yōu)惠套餐；3、服務(wù)器及運(yùn)營成本，這塊根據(jù)商業(yè)運(yùn)作確定，由投資商和用戶去均攤；4、工程安裝費，一般估算每套50-100元左右；六、對比性分析與傳統(tǒng)地磁車位檢測和超聲波檢測，對比性分析表如下：功耗組網(wǎng)通信速率工程安裝中繼主機(jī)電源供應(yīng)成本NB地磁低NB高簡單無干電池低廉傳統(tǒng)地磁低射頻二傳+GPRS中地磁簡單，但中繼和主機(jī)復(fù)雜有干電池+新能源高，中繼和主機(jī)成本高昂超聲波中RS485+光纖低復(fù)雜有交流電源中等，費用集中在布線紅外探測高RS485+光纖低復(fù)雜有交流電源中等，費用集中在布線七、效益結(jié)論經(jīng)過本方案論證和分析，可以得出以下幾點結(jié)論：1、基于NB-IOT的無線地磁車位檢測器方案，功耗低、成本低、安裝簡單、組網(wǎng)方便，是性價比很高的推廣方案；2、在城市NB-IOT車位檢測器大面積布設(shè)基礎(chǔ)上，有利于進(jìn)行城市停車位管理，解決停車難、找車位難的問題，避免停車位資源浪費；3、由于無線地磁車位檢