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智能停车场沙盘外观图

2、系统构成拓扑图

系统构成拓扑图

三、硬件资源
   智能停车场主题沙盘实训系统主要由感知设备、控制设备、射频识别装置、图像采集设备、智能小车、智能网关、智能终端、供电设备、铝合金钢架模型等组成。
1、感知设备：主要由传感器调理板、ZigBee通信模块以及接口底板组成。传感器包括车位状态检测传感器、光线传感器等，可根据客户需求定制不同类型的传感器节点。它们通过ZigBee技术将采样数据传输给智能网关。
2、控制设备：主要由执行设备、ZigBee通信模块以及接口底板组成的控制节点。此处的控制设备主要指直流供电型设备。它主要包括车位状态指示灯、车库照明灯、道闸控制器、语音播放器、站台LCD显示器等。
3、射频识别装置：主要由超高频读写器、天线、以及超高频标签组成，可通过改变天线射频功率实现读写距离远近的调节，主要用来实现车辆身份识别，并通过TCP/IP协议将识别信息传输给智能网关。
4、图像采集设备：主要是模拟摄像头。它安装在停车场的出入口处，对车辆进行抓拍备案，用于后期的车牌识别或车流量统计。
5、智能小车：由核心控制板、ZigBee通信模块、传感器采集板、伺服电机、供电板、轮式底盘组成，实现自动循迹、避障、红灯择路行驶、前进、后退、左右转弯、到站停车、以及与智能网关的通信等功能。
6、智能网关：安装在本地，主要由嵌入式主板组成，封装在模具内，美观大方。嵌入式主板集成ZigBee无线通信模块，可设计为ZigBee协调器或路由器，分别用于建立ZigBee网络或维护ZigBee网络。主板也集成了WiFi模块，用于连接无线路由器，降低以太网布线的复杂度。主板留有GPRS、3G模块的接口，可实现智能网关接入移动互联网功能。
7、智能终端：Android平板电脑，运行智能停车场管理软件，实现车位预约与导引。
8、供电设备：配有完善的供电设备，包括空气开关、急停开关、电源指示灯等，安装在底座钢架上，为系统输入安全稳定的交流220V总电源。
9、 钢架模型：支撑智能车场的整个设施，内部铺设供电线路。除了提供标准智能停车场模型外，还可根据学校的要求设计停车场的外观，线路，以及设备部署方式等。
四、软件资源
   系统软件默认采用C/S结构，主要包括智能小车软件、无线网络传感器数据透明传输软件、基于QT的智能停车场管理软件、基于Android的智能停车场管理软件等。
1、智能小车软件：
  主要包含自动循迹和遥控两种实现方式。它们都是驱动直流伺服电机带动万向轮转动，实现小车的行驶。区别在于前者主要利用微控制器的接口技术，驱动红外反射传感器实现的线路识别；后者是通过接收遥控器的行驶指令实现的线路识别。
2、无线网络传感器数据透明传输软件：
  主要实现ZigBee网络的建立、节点的自动入网、节点休眠与唤醒、节点之间数据的透明传输、传感器节点的采样与传输、以及执行节点驱动设备的功能。
3、基于QT的智能停车场管理软件：
  智能网关采用嵌入式Linux操作系统，上电后即运行基于QT的智能停车场管理软件。软件包括系统设置、车场管理等界面，集成了嵌入式数据库，用于保存车辆身份信息以及车位状态。用户可以在本地网关上直接浏览出入库车辆的图片，身份信息、停车费用信息、车位占用状况等，也可以手动控制出入口处的闸机。
4、智能终端停车场管理软件：
  智能终端运行基于Android的智能停车场管理软件，主要实现停车场车位的预约和车位的地图导引等功能。
（1）智能网关停车场管理软件

（2）智能终端停车场管理软件

五、系统功能 

车位的集中管理	每个车位检测器具有一个唯一的mac地址，用来识别车位。车位检测器实时检测车位占用状况，将数据传输给网关管理软件，以图形方式显示在GUI界面上。同时智能终端管理软件上的车位状态也会根据网关的状态进行更新，方便停车人员实时查看。
车辆的身份识别	车身粘贴RFID超高频电子标签，车辆经过停车场入口、出口处，进入超高频天线的辐射磁场中，工业超高频读卡器会自动把电子标签中车辆的识别信息读取出来，发送给网关应用系统存储以及匹配。
出入库车辆抓拍	当车辆出入库时，车身电子标签被触发，网关系统除了保存身份信息外，还需要启动出入口处的AV摄像头，对车辆进行拍照，用于以后车牌识别。
出入库道闸自动开关	当车辆出入库时，车身电子标签被触发，网关系统除了身份信息识别、车辆抓拍功能外，还要及时开启道闸，等待车辆通过后，及时关闭道闸。
ETC收费系统	系统模拟车场出口的ETC收费站，收费站安装有射频读卡器，当车辆进入ETC入口处射频读写器的感应范围时，读卡器读出车辆信息，与入库的时间进行对比，根据计费标准自动扣除标签中的费用，打开闸机，让车辆驶出车库。
客户登录预定车位	客户预定车位时，需先输入登录账户密码进入系统，然后长按车位区域进行预定操作。
客户车位查询	客户端与系统网关通过UDP协议建立连接。系统网关是服务器，处于监听状态。客户端一旦请求服务器，就与服务器建立了连接。两者之间通过固定的帧格式交换数据，比如客户端查询车位状态，申请某一个车位，取消某一个车位等。

六、教学资源
   智能停车场管理实训系统覆盖了微控制器接口技术、ZigBee无线传感器网络、Linux智能网关、以及Android监控终端四部分，提供了约二十个课时的实验，从微控制器驱动传感器信号采集、无线传输，到网关汇聚分析处理，再到Android监控终端的应用，一条线贯穿，让学生在实验中逐步领悟物联网的体系结构，关键技术以及实现方式，培养学生动手解决问题的能力，激发学生的创造力。
另外，为方便用户教学和学习，系统提供了一本使用手册和一本实验指导书。使用手册主要介绍如何安全正确地操作这套系统，使其正常运转，实现智能停车场的各项功能。实验指导书详细地介绍了系统的网络结构，网络参数，实验目的，实验原理，以及实验步骤等。
1、基础实验能力

名称	实验
无线传感器网络通信类实验	IAR集成开发环境搭建实验 车位检测实验 车位状态指示灯控制实验 闸机开关控制实验 基于Z-Stack协议栈传感节点透明传输程序的使用实验
Linux智能网关实验	Qt开发环境搭建实验 基于Qt的车位检测实验 基于Qt的车位状态指示灯控制实验 基于Qt的闸机开关控制实验 基于Qt的停车位WSN组网实验 基于Qt的RFID射频识别显示实验
Android智能终端实验	网关与Android终端的TCP通信实验 网关与Android终端的UDP通信实验

2、创新实验能力 

名称	实验
1. 基于QT的智能网关创新实验	基于Qt的摄像头图像采集GUI界面显示实验 基于Qt的智能停车场GUI综合实验
2. 基于Android的智能终端创新实验	基于Android的系统登录验证实验 基于Android的车位预定实验 基于Android的出库导引实验

3、科研实验能力
   除了上述传感控制设备、智能网关与智能终端的相关实验外，系统还提供了科研开发类实验。 

名称	实验
1.无线传感器网络开发实验	简单的无线收发实验 误码率测试实验 频谱分析实验 Z-Stack 点对点通讯实验 Z-Stack 星状网通讯实验 Z-Stack 树状网通讯实验 Z-Stack MESH网通讯实验 Z-Stack ZigBee PRO通讯实验 基于Z-Stack2007协议栈的GenericApp实例的移植实验 基于Z-Stack2007协议栈的无线数据传输实验； 基于Z-Stack2007协议栈温湿度节点与协调器的无线数据传输； 基于Z-Stack2007协议栈多传感器节点与协调器无线数据传输； 基于Z-Stack2007协议栈的网络拓扑定制实验；
2.智能网关开发实验	嵌入式Linux开发环境建立实验： Uboot启动代码配置编译实验 Linux内核配置编译实验 Linux内核驱动开发实验 Linux驱动接口测试实验 Yaffs根文件系统的制作实验 Qtopia2.2.0图形系统编译实验 Qt-4.7.3程序库的编译实验