基于物聯(lián)網(wǎng)的智能輔助泊車系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

目錄TOC\o"1-3"\h\uTOC\o"1-3"\h\u18486摘要 引言隨著科技的發(fā)展和社會的進步，機動車在我國的普通家庭已經(jīng)開始普及，由此帶來的“泊車難”問題也成為了阻礙我國城市化發(fā)展的重要難題。各城市停車場規(guī)模建設開始不斷擴大，一些升降式停車場、重疊式停車場、多層地下封閉式停車場也漸漸開始問世REF_Ref7922\r\h[1]，因此，開發(fā)出一款能夠幫助車主快速找到空車位的智能輔助泊車系統(tǒng)的要求也越來越迫切。據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示，截止2016年初，在一些大型城市有十分之三的石油資源浪費在停車場找尋合適車位的路程中，而在繁華的市中心，假如是一個對所去停車場內(nèi)部結(jié)構完全不熟悉的車主，想要找到一個合適的停車位，大概需要花費8分鐘的時間，這在很大程度上降低了人們的生活品質(zhì)REF_Ref9029\r\h[2]。對于大多數(shù)車主而言，不可能對所有停車場的內(nèi)部行車路線及車位占用信息都了如指掌，所以，想要快速在泊車過程中找到一個合適的空車位，是一件非常困難的事情。這就使得停車場整體運行效率不高，甚至還會造成場內(nèi)交通擁堵、排放過多尾氣污染環(huán)境等情況REF_Ref17819\r\h[3]。由此而來，設計出一個能直觀顯示停車場內(nèi)部結(jié)構平面圖信息和車位使用信息的輔助泊車系統(tǒng)，成為緩解當前城市停車難題的有效手段之一。本文將物聯(lián)網(wǎng)技術中的光電傳感器、樹莓派等硬件設備與后臺管理數(shù)據(jù)庫相結(jié)合，融入到停車場的車位狀態(tài)管理系統(tǒng)中，不僅加速了其現(xiàn)代化步伐，還提高了車主的泊車效率，讓停車場的管理工作更加規(guī)范有序，同時還解決了停車場浪費人力的問題，緩解了車輛在場內(nèi)反復巡游的情況，減少了汽車尾氣對城市環(huán)境的破壞，改善了目前城市的交通狀況，最主要的是還在無形之中提高了人們的生活品質(zhì)REF_Ref17882\r\h[4]。本課題擬完成一個基于物聯(lián)網(wǎng)大環(huán)境下的智能輔助泊車系統(tǒng)，并對如何通過硬件改變車位狀態(tài)的方法進行詳細的研究。該系統(tǒng)以停車位是否空閑為核心，以車主和停車場管理員為兩個主體，通過快速幫助車主找尋空閑車位，達到輔助其前往泊車的目的，該方法是解決停車難題的重要管理措施和手段。本課題的主要難題是如何基于物聯(lián)網(wǎng)中的光電傳感器和樹莓派將車位狀態(tài)信號上傳到后臺數(shù)據(jù)庫，并通過服務器相連，最終顯示在用戶端和停車場管理員端。本文從車主用戶的需求出發(fā)，首先明確智能輔助泊車系統(tǒng)的組成部分，然后詳細闡述了包括車位信息采集模塊，用戶端模塊，停車場管理員系統(tǒng)模塊等在內(nèi)的整個系統(tǒng)框架和各個子系統(tǒng)的工作方式以及子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸方式，最終實現(xiàn)給車主提供最佳車位和最佳停車提示路線的功能REF_Ref17970\r\h[5]。物聯(lián)網(wǎng)硬件設計方面擬將光電傳感器嵌入到停車位中，再將其通電并將輸出信號線連接上樹莓派的引腳，然后由樹莓派作為中間介質(zhì)，將數(shù)據(jù)變化信號傳遞給后臺數(shù)據(jù)庫，再由系統(tǒng)管理員更新車位狀態(tài)信息，最終顯示到用戶端界面，達到運用物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)對整個停車場局域控制的目的。本文最后通過簡單的停車場案例和測試用例，實現(xiàn)整個輔助泊車系統(tǒng)的業(yè)務流程。本課題需要重點解決的問題有以下幾條：（1）車主用戶如何從手機設備獲取停車場平面圖及空閑車位信息；（2）如何為車主用戶提供輔助泊車路線；（3）停車場管理員如何實時了解到所有車位是否被占用的信息。（4）如何通過物聯(lián)網(wǎng)技術中的硬件設備將數(shù)據(jù)變化信號傳遞給后臺管理數(shù)據(jù)庫，并由其對前端車位狀態(tài)進行更新。本文第1章介紹了系統(tǒng)開發(fā)時所用到的相關技術，其中包括物聯(lián)網(wǎng)技術、JFinal框架技術和uni-app技術等。第2章為系統(tǒng)的分析部分，主要包括系統(tǒng)各角色的需求分析和整體工作流程分析。第3章為系統(tǒng)的設計部分，主要包括總體設計和詳細設計。第4章是系統(tǒng)的實現(xiàn)部分，介紹了實現(xiàn)功能時必要的開發(fā)環(huán)境、開發(fā)規(guī)范以及實現(xiàn)功能演示過程等。第5章是智能輔助泊車系統(tǒng)的測試環(huán)節(jié)，主要包括制定測試計劃、設計測試用例以及得出測試結(jié)果三部分REF_Ref6906\r\h[6]。1相關技術1.1物聯(lián)網(wǎng)技術物聯(lián)網(wǎng)技術最初起源于傳媒領域，是指通過一系列的信息傳感設備，按照相關的約定協(xié)議，將任意物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，然后通過信息傳播媒介進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、跟蹤、定位、監(jiān)控和管理等功能REF_Ref8265\r\h[7]。簡單來說，只要涉及到各類傳感器和移動通訊網(wǎng)絡相互交換信息的過程就可以歸納到物聯(lián)網(wǎng)的范疇。本文將物聯(lián)網(wǎng)技術運用到車位狀態(tài)的檢測裝置中，將光電傳感器的黑色輸出信號線與樹莓派主板的引腳相連，然后通過控制樹莓派桌面系統(tǒng)，最終達到改變車位狀態(tài)的目的。此外，物聯(lián)網(wǎng)的相關技術應用領域也十分廣泛，其中主要包括傳感器技術應用、射頻識別技術應用、嵌入式系統(tǒng)技術應用等REF_Ref15299\r\h[8]。從技術架構上來看，其體系架構可分為三層，分別是感知層、網(wǎng)絡層和應用層，如圖1.1所示REF_Ref18097\r\h[9]。圖1.1物聯(lián)網(wǎng)典型體系架構總的來說，物聯(lián)網(wǎng)是繼互聯(lián)網(wǎng)之后一次新的信息技術革命，它在未來的發(fā)展?jié)摿Σ豢晒懒?。目前，我國政府還大力支持物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其行業(yè)應用領域廣闊，涉及到安防、醫(yī)療、電力、物流、海關、智能交通、智慧城市等，且規(guī)模也日趨完善。但物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也面臨著眾多難題，比如國內(nèi)現(xiàn)在缺乏相關技術人才和核心技術等，所以要想建立更完整的物聯(lián)網(wǎng)體系我國還有很長的路要走。1.2JFinal框架技術JFinal是一款基于Java語言的極速Web開發(fā)框架，其核心設計目的是以盡可能少的代碼量來進行快速的開發(fā)過程。JFinal框架由Handler、Interceptor、Controller、Render、Plugin五大部分組成，它的結(jié)構非常簡單，頂層是一個責任鏈模式變種，ActionHandler內(nèi)部是一個Command模式變種REF_Ref10766\r\h[10]，其體系結(jié)構如圖1.2所示。Handler是請求處理器，完成對所有請求的公共處理；Interceptor是攔截器，用于對action請求的攔截處理；Controller是控制器，是JFinal核心技術之一，所有Web應用的控制器都需要繼承該類；Render是渲染器，負責將服務器端的數(shù)據(jù)組裝成不同的視圖類型并返回給客戶端；Plugin是插件部分。圖1.2JFinal框架體系結(jié)構1.3uni-app技術uni-app是一個使用Vue.js來開發(fā)的跨平臺應用的前端框架，使用uni-app技術通常只需要編寫一套代碼就可以編譯到多個平臺上進行應用。uni-app框架是在HBuilderX上進行開發(fā)的，因為其vue語法完備，開發(fā)效率高，一套代碼可以同時生成APP和微信小程序等，因此，本項目的微信小程序設計部分采用的就是uni-app模板，其中模板內(nèi)自帶的框架樣式，對于初學者來說是十分友好的一項技術。1.4本章小結(jié)本章主要描述了實現(xiàn)智能輔助泊車系統(tǒng)所使用到的相關技術，比如物聯(lián)網(wǎng)技術、后臺IDEA中的Jfinal框架技術，輔助微信小程序開發(fā)的uni-app技術等，這三個核心技術的使用涵蓋了本系統(tǒng)的硬件、后臺以及前端界面的設計。2智能輔助泊車系統(tǒng)的分析2.1需求分析2.1．1系統(tǒng)的功能需求智能輔助泊車系統(tǒng)旨在解決現(xiàn)有城市交通的“泊車難”問題。該系統(tǒng)可幫助車主尋找目的地附近停車場，并提供停車場平面圖以及場內(nèi)車位狀態(tài)信息，減少車主在尋找合適停車位過程中的反復巡游，緩解場內(nèi)交通壓力，減輕停車場工作人員的工作量REF_Ref18427\r\h[11]。2.1．2系統(tǒng)的非功能需求智能輔助泊車系統(tǒng)除了要實現(xiàn)輔助用戶快速泊車的核心功能外，還應該具有美觀的前端界面，完整的系統(tǒng)結(jié)構組織用來提高用戶的體驗度。尤其體現(xiàn)在給用戶提供尋找車位的路線提示時，本系統(tǒng)采取簡單的彈窗設置搭配通俗的文字語言描述，實現(xiàn)了系統(tǒng)的最佳路線輔助泊車的過程。此外，在保證各部分功能需求實現(xiàn)的基礎上，還應該完善系統(tǒng)的可維護性、可擴展性和全面性等。2.1．3系統(tǒng)業(yè)務需求角色分析本系統(tǒng)圍繞著車主和停車場管理員兩大角色展開，設計相應的系統(tǒng)功能模塊，系統(tǒng)的角色用例圖如圖2.1所示。圖2.1系統(tǒng)角色分析用例圖車主使用手機端進入微信小程序，主要功能有登錄注冊、完善個人信息、預約車位、查詢附近停車場、查看停車場平面圖、輔助快速泊車等。停車場管理員使用JFinal框架對后臺進行管理，主要功能有管理車主用戶基本信息、管理車位狀態(tài)信息等。智能輔助泊車系統(tǒng)在滿足車主需要的同時，也站在停車場管理員的角度，采用人性化的設計，不僅能為用戶提供空車位泊車指示，讓用戶實時了解場內(nèi)的車位狀態(tài)，還減少了停車場管理員的工作量，讓其只需要進行定期的系統(tǒng)維護即可。2.1．4車主需求分析對于智能輔助泊車系統(tǒng)的功能結(jié)構而言，車主需求主要包括：查看停車場平面圖、查詢場內(nèi)空車位信息、點擊車位給出輔助前往車位提示路線、預約車位、查詢附近停車場信息等。相較于以往傳統(tǒng)的停車方式來講，其泊車過程通常是：車主到達目的地后，先尋找目的地附近合適的停車場，然后再去該停車場尋找合適的空車位進行泊車，如果所去停車場沒有空車位了，則需要前往下一個停車場再次找尋空車位，如圖2.2所示是在沒有使用輔助泊車系統(tǒng)下的泊車過程圖REF_Ref23355\r\h[12]。圖2.2無輔助泊車系統(tǒng)的泊車過程圖從圖2.2可以看出，在沒有輔助泊車系統(tǒng)的情況下，車主由于不了解目的地附近的停車場情況，就會在尋找停車場和車位的過程中進行盲目搜尋。這個過程是十分費時費力的，而且在場內(nèi)反復巡游尋找空車位的車主，將長時間占用停車場內(nèi)通道資源，進而引發(fā)道路堵塞，導致停車場內(nèi)車輛難進也難出。況且人的觀察能力有時候也是有局限性的，因此可能需要很長一段時間，車主才能找到一個比較合適的停車位置REF_Ref13033\r\h[13]。為了解決車主在停車場內(nèi)盲目找尋空車位的問題，本文結(jié)合當下最流行的物聯(lián)網(wǎng)技術，將停車場系統(tǒng)設計成可輔助車主泊車的智能系統(tǒng)。使用該系統(tǒng)進行泊車，不僅可以提前預約車位，還能清楚直觀的看到停車場的平面圖信息以及空閑車位的信息，系統(tǒng)還會根據(jù)車主的選擇提供前往車位的路線信息。為了更直觀的對比有無輔助泊車系統(tǒng)對泊車過程的影響，將使用輔助泊車系統(tǒng)后的泊車過程圖演示在圖2.3所示REF_Ref18587\r\h[14]。圖2.3有輔助泊車系統(tǒng)的泊車過程圖2.1．5停車場管理員需求分析停車場管理員對于系統(tǒng)的主要需求是車位狀態(tài)信息管理，在此功能管理基礎上還應該包括對車主用戶的登錄注冊信息、預約車位訂單信息進行管理。根據(jù)停車場管理員系統(tǒng)的需求設計出其用例圖如圖2.4所示。圖2.4停車場管理員用例圖如圖2.4所示，在系統(tǒng)管理員的權限下可對車位信息、用戶信息、預約信息進行相應的管理，管理員系統(tǒng)的存在保證了整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)正常流向REF_Ref23355\r\h[12]，因此，在設計小程序的同時，完善管理員系統(tǒng)是十分有必要的。2.2系統(tǒng)的工作流程分析完成智能輔助泊車系統(tǒng)的設計，需要了解完整的數(shù)據(jù)流向過程，該過程包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲這四個部分REF_Ref18685\r\h[15]。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流向與系統(tǒng)的工作流程息息相關，其工作流程是先通過物聯(lián)網(wǎng)技術中的光電傳感器和樹莓派對車位的狀態(tài)信息進行采集并上載到后臺，然后通過后臺服務器對數(shù)據(jù)信號進行處理，處理完后的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡系統(tǒng)發(fā)送到用戶端上并同時存儲到數(shù)據(jù)庫中，其中數(shù)據(jù)服務器是整個系統(tǒng)的核心和中心樞紐，它既能夠接收硬件設備傳來的車位變化信號，也能夠在每次用戶預約車位或完成停車操作后實時的更新數(shù)據(jù)庫中剩余的車位數(shù)量和當下的停車狀況。如圖2.5所示是系統(tǒng)的工作流程圖REF_Ref18744\r\h[16]。圖2.5智能輔助泊車系統(tǒng)流程圖從圖2.5可以看出，車位狀態(tài)信息采集過程是通過安裝在停車位上的車位檢測裝置（光電傳感器）對每個車位的停車情況進行實時的數(shù)據(jù)采集，然后通過后臺數(shù)據(jù)庫在每一次有車輛停入對應車位時，將數(shù)據(jù)信息進行更新并統(tǒng)計場內(nèi)的車位情況，隨后將能夠繼續(xù)停車的車位信息發(fā)布到用戶端的微信小程序上REF_Ref13033\r\h[13]。然后車主用戶進入微信小程序后，就可以訪問到當前停車場的空車位信息，并根據(jù)自己的需求選擇合適的停車位，最后系統(tǒng)根據(jù)用戶的選擇，提供最佳的引導路線輔助其順利泊車REF_Ref18822\r\h[17]。2.3本章小結(jié)本章主要講述了智能輔助泊車系統(tǒng)的需求分析以及具體工作流程分析，詳細介紹了該系統(tǒng)各個角色的用例圖以及功能需求和非功能需求，對系統(tǒng)整體工作流程的數(shù)據(jù)流向進行了梳理，為之后系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)奠定了良好的基礎。3智能輔助泊車系統(tǒng)的設計3.1系統(tǒng)總體設計3.1．1系統(tǒng)功能結(jié)構本文根據(jù)車主和停車場管理員兩大角色需求分析中提出的問題進行總體功能結(jié)構設計，功能的組織結(jié)構如圖3.1所示，包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、中央處理系統(tǒng)和輸出顯示系統(tǒng)四部分，其功能結(jié)構是：首先通過停車場的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對場內(nèi)車位信息進行采集，并按照一定方式通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)將信息傳送到停車場管理員系統(tǒng)中的車位管理模塊，然后再由中央控制系統(tǒng)對這類數(shù)據(jù)信息進行分析處理后，將數(shù)據(jù)存儲到后臺數(shù)據(jù)庫服務端，同時分送給信息發(fā)布系統(tǒng)，最終將信息輸出顯示在用戶端界面。對于后臺管理數(shù)據(jù)庫中的車位信息，系統(tǒng)還提供了數(shù)據(jù)查詢接口，以便系統(tǒng)管理員隨時對數(shù)據(jù)進行管理REF_Ref23355\r\h[12]。圖3.1系統(tǒng)功能的組織結(jié)構圖從圖3.1可以看出，智能輔助泊車系統(tǒng)下的四個子系統(tǒng)主要功能為：（1）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：實時通過硬件設備以及用戶端設備的預約信息采集停車場內(nèi)各個車位的使用情況，分為“空車位”、“已停車”、“已預約”三種狀態(tài)。（2）數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)：傳輸系統(tǒng)顧名思義是要在保證數(shù)據(jù)安全的情況下，快速的將相關數(shù)據(jù)信息傳遞到合適的位置，它是整個系統(tǒng)之間的紐帶，只有通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的連接，才能形成一個完整的輔助泊車系統(tǒng)。（3）中央處理系統(tǒng)：該系統(tǒng)實現(xiàn)對各個停車位信息的匯總，并將相關信息進行分析和處理，實時反饋到信息發(fā)布系統(tǒng)和輸出顯示系統(tǒng)，它是整個系統(tǒng)的中心樞紐。（4）輸出顯示系統(tǒng)：該系統(tǒng)是實現(xiàn)人機交互的一個重要途徑，它將機器語言轉(zhuǎn)換成用戶可識別和使用的圖畫或文字語言，是用戶和系統(tǒng)進行有效交流的方式之一REF_Ref19119\r\h[18]。智能輔助泊車系統(tǒng)在功能設計上分為客戶端、數(shù)據(jù)庫端、服務器端三個部分?？蛻舳酥饕\行在微信小程序上，面向車主提供輔助泊車服務，主要的功能模塊分為登錄注冊模塊、附近停車場查詢模塊、預約車位模塊以及個人中心模塊等。數(shù)據(jù)庫端無疑是用來進行數(shù)據(jù)操作的，主要包含數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲REF_Ref13033\r\h[13]。服務器端主要負責對從數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)收集到的車位狀態(tài)信息進行數(shù)據(jù)處理，并且實現(xiàn)給車主用戶提供輔助泊車信息的功能，將相應請求處理結(jié)果從服務器端傳送給客戶端REF_Ref19237\r\h[19]。3.1．2軟件的體系結(jié)構該系統(tǒng)軟件功能主要是實現(xiàn)停車場管理和輔助用戶泊車，所以軟件體系結(jié)構包括兩個部分，分別是停車場管理員系統(tǒng)的軟件和輔助用戶泊車的軟件。在設計停車場管理員系統(tǒng)軟件時可以借鑒市面上現(xiàn)有的一些管理系統(tǒng)軟件來設計軟件體系結(jié)構，因此本文的設計難題是做一個如何實現(xiàn)輔助用戶泊車的軟件REF_Ref18986\r\h[20]。停車場管理員系統(tǒng)是采用IDEA編程環(huán)境下的JFinal框架技術進行Web項目開發(fā)的，該軟件的核心是開發(fā)迅速、代碼量少等，而且跟MySQL數(shù)據(jù)庫的連接只需要在一個類里面編寫一個接口代碼即可。但在安裝IDEA軟件的時候需要注意破解和激活的過程，并且激活之后的使用過程中注意不要隨意更新軟件版本。用戶端的功能是基于HBuilderX軟件下的uni-app框架的微信小程序來開發(fā)的，該軟件還需要協(xié)同微信開發(fā)者工具一起開發(fā)，數(shù)據(jù)庫的設計采用MySQL軟件，如圖3.2所示為該系統(tǒng)的軟件分層體系說明圖。圖3.2軟件分層體系說明圖3.2系統(tǒng)詳細設計3.2．1微信小程序設計智能輔助泊車系統(tǒng)的客戶端功能主要體現(xiàn)在微信小程序上，本文微信小程序主要以HBuilderX中的uni-app框架開發(fā)為基礎，基于JavaScript語言，配合微信開發(fā)者工具使用，最終成功開發(fā)出一款輔助用戶找車位的微信小程序，該小程序還有很多為了完善功能結(jié)構和提高用戶體驗度而設計的其他功能。uni-app模板框架搭配使用HBuilderX進行開發(fā)，其對vue語法支持完備，因此開發(fā)速度較快，學習成本低。最主要的是uni-app模板中有很全的前端界面樣式設計的代碼，比如：布局設計、按鈕樣式、彈窗樣式、標簽樣式、圖標樣式、顏色樣式、進度條設計等等。基于車主用戶的需求分析，設計出的微信小程序中各功能模塊架構圖如圖3.3所示，主要包括：停車場平面圖車位信息模塊、預約信息模塊、查詢附近停車場模塊、個人中心模塊等，其中車位信息模塊包括查看停車場平面圖及場內(nèi)各個車位狀態(tài)并選擇合適的車位給出輔助路線提示泊車；預約信息模塊包括預約車位編號信息和時間日期信息等；查詢附近停車場模塊包括查詢車主所在目的地的附近其他20個停車場位置信息，標記顯示在附近地圖中；個人中心模塊包括普通車主的登錄注冊信息、完善個人資料信息、查看自己預約信息等。對于車主來說，該平臺不僅為其提供了停車場的內(nèi)部結(jié)構信息和車位狀態(tài)信息輔助泊車，還能在登錄后進行預約車位的操作，在很大程度上減少了停車過程中所花費的時間，極大滿足了用戶的出行需要REF_Ref19410\r\h[21]。圖3.3微信小程序平臺結(jié)構圖基于物聯(lián)網(wǎng)的智能輔助泊車系統(tǒng)的兩大核心分別是：物聯(lián)網(wǎng)技術和智能輔助泊車功能，其中物聯(lián)網(wǎng)技術的使用在后面的硬件設計中有詳細介紹，而智能輔助泊車功能是結(jié)合微信小程序端的車位信息模塊、后端數(shù)據(jù)和預約信息模塊共同實現(xiàn)的。由于硬件設備的數(shù)量限制，所以本文設計了一個簡易型停車場的平面圖，如圖3.4所示。圖3.4簡易型停車場平面圖停車場平面圖決定引導用戶泊車的路線具體是什么樣的，因此，本文根據(jù)先前設計好的簡易型平面圖圖片在微信小程序中用代碼循環(huán)的形式畫出與此結(jié)構類似的停車場平面圖，并為其賦予了三種車位狀態(tài)信息。當車位被車輛占用時，界面中該被占用車位會顯示“已停車”信息；而當車位被用戶選擇預約時，界面則會把預約車位的狀態(tài)改為“已預約”信息，所以之后再進場的用戶只能選擇“空車位”狀態(tài)的車位進行泊車。車位占用信息是從硬件設備端傳到后臺數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)信號所改變的，而預約信息則是從客戶端傳來的預約數(shù)據(jù)，兩者相互配合構成整個停車場的車位狀態(tài)信息，不僅使車主用戶更加方便快捷的泊車，還讓停車場后臺管理人員直觀地了解到整個系統(tǒng)的運行狀況。隨著各類軟件應用的快速發(fā)展，微信小程序成為了目前十分流行的應用形式，其自帶的微信風格樣式和隨開隨用、不需要下載安裝、不需要更新版本的優(yōu)點讓其能與原生應用程序相媲美。本文根據(jù)軟件應用的流行趨勢，選擇用微信小程序作為與用戶交互的一種前端工具，緊跟時代發(fā)展的步伐。3.2．2后臺服務器設計該系統(tǒng)的后臺服務器端主要負責對光電傳感器采集到的車位狀態(tài)變化信號進行數(shù)據(jù)處理和運營微信小程序，實現(xiàn)停車場內(nèi)的車位信息管理和輔助泊車功能，當車主通過微信小程序客戶端向后臺服務器發(fā)送輔助泊車服務的HTTP請求時，后臺將相應服務的處理結(jié)果返回給客戶端，服務器端所提供服務的功能結(jié)構如圖3.5所示，主要分為系統(tǒng)設置、運營管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和微信管理這幾個方面，系統(tǒng)設置主要負責對管理員的操作日志和網(wǎng)站的基本信息進行管理；運營管理主要負責的是車位管理、用戶管理和預約管理等；數(shù)據(jù)統(tǒng)計主要負責對訪問網(wǎng)站的次數(shù)進行統(tǒng)計；微信管理主要負責對微信基本信息進行設置管理。圖3.5服務器端功能結(jié)構圖本文后臺管理系統(tǒng)采用Tomcat+jdk的方式作為服務器，使用方式很簡單，只需要將開發(fā)的應用程序部署到服務器上，就可以通過訪問Tomcat相應數(shù)據(jù)接口請求獲取相應的數(shù)據(jù)。在本系統(tǒng)的設計中，微信小程序端通過HTTP協(xié)議請求方式中的url_Request的請求方法，訪問后臺服務器的對應功能接口，其中，應用服務器的設計架構如圖3.6所示REF_Ref19537\r\h[22]。圖3.6應用服務器的設計架構圖對于微信小程序而言，需要通過微信服務器的驗證后才能調(diào)用第三方數(shù)據(jù)接口，當應用服務器捕捉到前端的URL請求后，將請求交予服務器前端控制器來解析并匹配到相應的邏輯處理器中，然后邏輯處理器根據(jù)業(yè)務邏輯需求進行處理得到結(jié)果，并將結(jié)果返回到服務器前端控制器和儲存到數(shù)據(jù)庫端，最后前端控制器將視圖進行渲染后返回到前端的微信小程序上，至此，用戶的請求得以實現(xiàn)REF_Ref21696\r\h[23]。3.2．3數(shù)據(jù)庫設計智能輔助泊車系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設計采用管理型數(shù)據(jù)庫MySQL來實現(xiàn)，MySQL是一種開放源代碼的關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，使用最常見的SQL語言進行數(shù)據(jù)庫管理，其概念結(jié)構設計模型主要關注于研究課題所屬領域的元素及其屬性，不包含實際操作REF_Ref24913\r\h[24]。本系統(tǒng)的模型對象主要有車位信息表、普通用戶信息表、預約信息表、系統(tǒng)管理員表、操作日志表等，如圖3.7所示是本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的實體關系圖。圖3.7數(shù)據(jù)庫的實體關系圖根據(jù)概念結(jié)構模型畫出如圖3.7所示的數(shù)據(jù)庫實體關系圖，現(xiàn)將其轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)庫的表結(jié)構，得到表的關系視圖，其中重要的表結(jié)構如下。（1）車位信息表如表3.1所示為車位信息表。記錄了車位的狀態(tài)信息，主要有車位編號、車位狀態(tài)信息、車位類型、輔助路線導航提示等車位信息REF_Ref6906\r\h[6]。表3.1車位信息表字段名類型（長度）約束說明idINT(11)主鍵，非空車位編號stateINT(1)非空車位狀態(tài)typeINT(11)非空車位類型routeVARCHAR(200)非空輔助路線導航提示（2）普通用戶信息表如表3.2所示為普通用戶信息表。記錄了普通用戶的登錄、注冊時的手機號、密碼、姓名、性別以及個人中心頁面的基本資料信息等REF_Ref3587\r\h[25]。表3.2普通用戶信息表字段名類型（長度）約束說明idINT(11)主鍵，非空普通用戶編號mobileVARCHAR(45)非空登錄手機號passwordVARCHAR(255)非空登錄密碼nicknameVARCHAR(45)非空用戶姓名sexVARCHAR(2)用戶性別orderINT(11)用戶預約車位信息（3）預約信息表如表3.3所示為預約信息表。普通用戶的預約車位操作需要在使用手機號和密碼登錄后才能預約。預約信息表記錄了預約車位時用戶的手機號、預約車位編號、預約時間、預約日期和特殊備注等預約信息。表3.3預約信息表字段名類型（長度）約束說明idINT(11)主鍵，非空預約編號phonenumberVARCHAR(45)非空登錄手機號carnumberVARCHAR(45)非空車位號碼選擇timeVARCHAR(45)預約時間選擇dateVARCHAR(45)預約日期選擇remarksVARCHAR(45)非空預約車位備注（4）系統(tǒng)管理員表如表3.4所示為系統(tǒng)管理員表。記錄了系統(tǒng)管理員的編號、登錄名、登錄密碼等信息。此外，管理員系統(tǒng)還要運營和管理車位信息、普通用戶信息、預約信息、操作日志信息等。表3.4系統(tǒng)管理員表字段名類型（長度）約束說明user_idINT(11)主鍵，非空管理員用戶編號login_nameVARCHAR(20)非空管理員登錄名user_passwordVARCHAR(64)非空管理員用戶密碼（5）操作日志表如表3.5所示為操作日志表。記錄了系統(tǒng)管理員的登錄和退出的操作日期和時間以及操作的詳細信息等。表3.5操作日志表字段名類型（長度）約束說明logidINT(11)主鍵，非空序號user_idVARCHAR(20)管理員用戶編號user_nameVARCHAR(50)管理員用戶名稱function_nameVARCHAR(200)功能oper_dateDATE操作日期oper_timeDATETIME非空操作時間oper_descVARCHAR(128)非空操作類型描述statusCHAR(1)非空操作狀態(tài)3.2．4硬件設計本系統(tǒng)的硬件設計主要是基于物聯(lián)網(wǎng)技術來實現(xiàn)的，它分為光電傳感器和樹莓派兩大部分的設計，要想實現(xiàn)智能輔助泊車系統(tǒng)中的車位檢測裝置，需要以下電子器件。（1）光電傳感器，所選版本：E18-D80NK漫反射光電開關#MK671；（2）樹莓派3B+主板、新款ABS鏤空外殼、散熱風扇、極速充電器、電源帶開關；（3）microSDXC讀卡器；（4）SD存儲卡；（5）雙頭HDMI線；（6）杜邦線若干（公對母、母對母）；（7）大容量可充電鋰電池（含充電器）；（8）24V/12V轉(zhuǎn)5V電源轉(zhuǎn)換器；（9）螺絲刀等。光電傳感器作為車位檢測裝置，其內(nèi)部結(jié)構由發(fā)射器和接收器兩部分組成，如圖3.8所示。工作原理是當電開關有足夠的組合光返回接收器時，開關狀態(tài)發(fā)生變化，進而用來檢測車位上是否有車輛遮擋，此外需要根據(jù)實際情況適當?shù)卣{(diào)節(jié)其感應頭的靈敏度，確保其是因為有車輛駛?cè)胲囄徊虐l(fā)生數(shù)據(jù)變化的，避免一些無關因素的影響，做到防誤判REF_Ref24616\r\h[26]。圖3.8光電傳感器內(nèi)部結(jié)構原理圖樹莓派實際上相當于一個微型的電腦主機，它是為了學習計算機編程而設計的，可以實現(xiàn)在計算機上遠程控制樹莓派系統(tǒng)。樹莓派系統(tǒng)環(huán)境的安裝和搭建是一項比較復雜的工作，首先需要獲取合適的鏡像文件，然后通過讀卡器把SD卡采用SDFormatter軟件格式化，最后使用相關軟件來進行鏡像燒錄。燒錄完成后的SD卡需要插到樹莓派主板上，為了延長主板的使用壽命，應該提前給其安裝外殼和散熱風扇。當一切工作都準備就緒后，將樹莓派通過雙頭HDMI高清線與電視機相連，然后插上電源線，按下開關按鈕，查看樹莓派系統(tǒng)是否正常啟動。在電視機上運行樹莓派系統(tǒng)的圖形界面時，需要把鼠標和鍵盤插到樹莓派的USB端口，若沒有多余的鍵盤，可以為其安裝虛擬鍵盤。此外，最重要的一步是將樹莓派聯(lián)網(wǎng)，可以采用網(wǎng)線連接或打開SSH的方式連接WIFI，聯(lián)網(wǎng)后的樹莓派才能進行遠程登錄，打開終端使用ifconfig的命令就可以查詢獲取到樹莓派的IP地址，計算機通過這個IP地址，對其進行遠程登錄，進而利用Windows的遠程桌面協(xié)議控制樹莓派系統(tǒng)，最終實現(xiàn)其作為介質(zhì)傳輸數(shù)據(jù)信號的功能。樹莓派3B+主板的各模塊分布結(jié)構如圖3.9所示，在使用過程中要注意各個端口和引腳的具體功能并選擇合適的進行使用。首先，需要一塊鋰電池給光電傳感器以及樹莓派通電，鋰電池需要經(jīng)過降壓電源轉(zhuǎn)換器與光電傳感器的正負極相連以及樹莓派相連，然后將光電傳感器的黑色信號輸出線連接在樹莓派恰當?shù)囊_上，這個引腳的選擇跟python代碼有關，要連接與gpio.py中對應的引腳編號，信號才能成功傳遞。圖3.9樹莓派3B+模塊分布圖3.3本章小結(jié)本章主要講述了該系統(tǒng)的總體設計結(jié)構以及各部分的詳細設計，包括微信小程序設計、后臺服務器設計、數(shù)據(jù)庫設計和硬件設計等。如何將各個設計部分聯(lián)系在一起，是本章重點研究的問題。系統(tǒng)設計是實現(xiàn)系統(tǒng)功能的前提和基礎，因此，良好的系統(tǒng)設計方案會對系統(tǒng)的實現(xiàn)帶來好處。4智能輔助泊車系統(tǒng)的實現(xiàn)4.1開發(fā)環(huán)境4.1．1硬件環(huán)境（1）操作系統(tǒng)：MicrosoftWindows10，64位；（2）處理器：Intel(R)Core(TM)i5-5200UCPU@2.20GHz2.19GHz；（3）內(nèi)存：8.00GB（7.74GB可用）。4.1．2軟件環(huán)境（1）前端：HBuilderX+插件安裝+uni-app開發(fā)框架+微信開發(fā)者工具；（2）后臺服務器端：IntelliJIDEA2020.1+JFinal框架+tomcat-7.0.85+jdk1.8.0_112；（3）數(shù)據(jù)庫端：MySQLWorkbench6.3CE；（4）樹莓派端SD存儲卡格式化和燒錄鏡像軟件：SDFormatter+Win32DiskImager。（5）遠程登錄控制樹莓派系統(tǒng)軟件：VNCViewer+PuTTY_+Windows遠程桌面協(xié)議（mstsc）。4.2開發(fā)規(guī)范開發(fā)規(guī)范也叫做項目編碼規(guī)范，主要包括變量、接口、參數(shù)的命名規(guī)范以及注釋規(guī)范等。對于命名而言，應盡量采用完整的英文描述符，避免使用縮寫，注意像接口這種混合名字要區(qū)分大小寫，使整體名字可讀REF_Ref26431\r\h[27]。例如本系統(tǒng)的后臺端接口文件命名都是采用BaseController的形式；變量和參數(shù)命名規(guī)范與數(shù)據(jù)庫參數(shù)命名相對應，使用實物屬性的英文名稱等。代碼注釋規(guī)范決定其編寫的程序是否能讓人容易解讀，應注意以下幾點：（1）在寫代碼之前寫注釋，說明下面這段代碼的功能。（2）對于不同模塊的代碼注釋形式不同，比如有<!---->、//、#、/**/等，應該根據(jù)代碼原則選取適合的注釋形式。（3）注釋要指出該處代碼的編寫思路和邏輯方法。4.3系統(tǒng)核心功能的實現(xiàn)基于物聯(lián)網(wǎng)的智能輔助泊車系統(tǒng)的核心功能主要有：（1）車主用戶通過微信小程序查看停車場平面圖以及空車位信息，再選擇合適的停車位并由系統(tǒng)給予引導路線提示輔助其泊車。（2）車主用戶通過微信小程序提前預約好車位。（3）車主用戶通過微信小程序查詢自身附近的停車場信息。（4）系統(tǒng)管理員通過連接樹莓派遠程控制系統(tǒng)管理后臺數(shù)據(jù)庫中的車位狀態(tài)信息。下面分別對這些核心功能的實現(xiàn)做詳細的業(yè)務流程介紹和實際操作。（1）輔助車主泊車。該功能是當車主進入停車場后，通過掃描二維碼的方式進入到“找車位”的微信小程序中，就可以查看到所在停車場的平面圖以及車位信息，如圖4.1所示，然后車主可以選擇任意“空車位”，選擇完畢后會彈出去往該車位的引導路線提示，輔助車主前往泊車，如圖4.2所示，而且車主只有在點擊“空車位”時，才會有輔助泊車提示，點擊“已停車”或“已預約”，系統(tǒng)都不會出現(xiàn)彈窗提示。圖4.1查看停車場平面圖以及車位信息功能界面圖4.2輔助泊車提示功能界面輔助泊車過程是整個系統(tǒng)最核心最亮眼的功能，其業(yè)務流程是：先在home.vue文件下設計停車場的平面圖，包括車位樣式（橫排或豎排）、車位狀態(tài)（空車位、已停車、已預約）、彈窗路線等信息，然后再在JavaScript里通過http請求的方式調(diào)用后臺CarController接口下的對應功能函數(shù)（searchCar()函數(shù)），最終實現(xiàn)整個停車場的自動更新車位信息和輔助車主泊車的功能。其中在實現(xiàn)輔助彈窗提示的功能中，核心代碼如下：<!--空車位的輔助泊車引導路線的彈窗樣式設置--><viewclass="cu-modal":class="modal?'show':''"><viewclass="cu-dialog"><viewclass="cu-barbg-whitejustify-end"><viewclass="content">輔助泊車提示</view><viewclass="action"@tap="hideModal"><textclass="cuIcon-closetext-red"></text></view></view><viewclass="padding-xl">{{modalContent}}</view></view></view>（2）車主預約車位。預約功能需要在車主注冊登錄“找車位”微信小程序后才能使用，如圖4.3所示分別是微信小程序的用戶注冊（左）、注冊成功（中）、登錄成功（右）界面演示，圖4.4是后臺數(shù)據(jù)庫中用戶表的信息，可以看到剛才新注冊的用戶信息，包括用戶編號、注冊登錄手機號、注冊登錄密碼、用戶姓名、性別以及預約信息等。圖4.3車主用戶注冊（左）、注冊成功（中）、登錄成功（右）界面圖4.4后臺數(shù)據(jù)庫用戶表界面車主登錄成功后就會自動彈到微信小程序的首頁，此時預約服務頁面和個人中心頁面也會顯示登錄后的姓名和手機號等基本信息，然后車主就可以根據(jù)日期和時間開始預約車位了，如圖4.5所示，車主只能預約這個時間點下的空車位，所以在車位選擇的選擇器中沒有此刻“已停車”和“已預約”狀態(tài)的車位供車主選擇。當車主預約車位成功后，系統(tǒng)管理員可以在后臺數(shù)據(jù)庫的預約表或用戶表中查看已預約的車位信息，這時首頁的停車場平面圖也會自動更新該預約車位狀態(tài)，而且在個人中心頁面也可以看到自己的預約信息，如下圖4.6所示。圖4.5車位預約服務功能界面圖4.6車位預約成功后的功能界面預約車位操作的核心代碼如下：order(){//預約車位//發(fā)送一個http請求到"/order/order"this.$http.url_Request("/order/order",{//傳參，跟后臺接口對應phonenumber:this.phonenumber,carnumber:this.picker[this.index].replace('號車位',''),time:this.time,date:this.date,remarks:this.remark,uid:uni.getStorageSync("user").id}).then(res=>{console.log(res);//打印到那個控制臺uni.showToast({//彈出提示icon:res.state=='ok'?'ok':'none',////顯示提示信息icon是圖標title是顯示文字title:res.msg})})}（3）車主查詢附近停車場。該功能可以實現(xiàn)當車主用戶進入“附近停車場”頁面后，第一次訪問時會提示是否允許獲取自身位置，點擊“是”之后就會出現(xiàn)與自己當前定位距離最近的20個停車場標點信號。該功能的實現(xiàn)需要基于騰訊地圖的相關API，因此需要提前申請一個API-key編號，然后調(diào)用騰訊地圖的相關經(jīng)緯度參數(shù)對用戶當前位置進行精準定位和附近停車場信息標點顯示，這個過程比較復雜，而且必須要有微信開發(fā)者工具的AppID才能調(diào)用API，所以還需要申請一個AppID。查詢附近20個停車場信息并標點顯示在地圖端，實現(xiàn)效果如圖4.7所示：圖4.7查詢附近停車場信息功能界面查詢附近停車場信息功能的核心代碼如下：//引入騰訊地圖的js文件importQQMapWXfrom'@/pages/qqmap-wx-jssdk.js';exportdefault{ //頁面的初始數(shù)據(jù)data(){ return{qqmapsdk:undefined,latitude:0,//經(jīng)度longitude:0,//緯度marks:[]//標記位置};}, mounted(){//實例化API核心類this.qqmapsdk=newQQMapWX({/*APIkey*/key:'TI2BZ-SKDRD-OEK4O-P4TUP-VKLH5-M3FNR'});wx.authorize({scope:"scope.userLocation"})//自身地理位置授權this.initPosition();},}（4）系統(tǒng)管理員通過連接樹莓派遠程控制系統(tǒng)，管理后臺數(shù)據(jù)庫中的車位狀態(tài)信息。該功能是基于物聯(lián)網(wǎng)硬件的實現(xiàn)部分，因此，測試效果放在后面的系統(tǒng)測試部分來詳細編寫，本節(jié)不作過多描述。4.4本章小結(jié)本章主要描述了開發(fā)此系統(tǒng)所需的軟硬件環(huán)境和開發(fā)規(guī)范，介紹了系統(tǒng)核心功能的實現(xiàn)方法以及操作流程，通過相關實現(xiàn)效果抓圖和核心代碼體現(xiàn)出項目的核心功能。5智能輔助泊車系統(tǒng)的測試5.1測試計劃先將測試環(huán)節(jié)所需的電子器件連接在一起，如圖5.1所示，然后通過電腦對其樹莓派桌面系統(tǒng)進行遠程登錄，如圖5.2所示。當硬件環(huán)境和遠程控制桌面搭建好之后，就可以設計測試計劃了，由于光電傳感器數(shù)量限制，每次只能測試一個車位，由車位編號決定，測試計劃分為兩大類，分別是車輛停入和車輛離開，詳細情況在測試用例中進行說明REF_Ref20066\r\h[28]。圖5.1硬件連接圖圖5.2Windows的遠程桌面的協(xié)議控制樹莓派桌面系統(tǒng)5.2測試用例首先，選擇測試車位編號cid，此處選用1號車位進行測試。情況一：當車輛駛離車位時，相當于原本覆蓋在光電傳感器上的障礙物消失了，它是否能檢測到對應的離開信號，將該數(shù)據(jù)變化傳遞到后臺數(shù)據(jù)庫端，然后后臺對其車位狀態(tài)進行更新至微信小程序。情況二：當車輛駛?cè)搿翱哲囄弧钡臅r候，相當于原本空的車位被車輛這個障礙物覆蓋了，光電傳感器能否檢測到對應的駛?cè)胄盘枖?shù)據(jù)，并傳遞給樹莓派，然后樹莓派在終端運行gpio.py腳本，將數(shù)據(jù)變化信號傳回到后臺數(shù)據(jù)庫端，并由管理員將微信小程序的前端用戶界面給予更新。情況三：當車輛駛?cè)搿耙杨A約”車位的情況，與情況二類似。5.3測試結(jié)果情況一：先刷新一下此時的停車場平面圖車位狀態(tài)信息，如圖5.3所示，后臺數(shù)據(jù)庫的車位表信息如圖5.4所示。接下來按照測試用例對1號車位進行“車輛駛離”測試，如圖5.5所示，將光電傳感器的感應頭對準空氣，模仿空車位無車輛的情況，然后遠程運行gpio.py文件，得到結(jié)果如圖5.6所示。此時回到后臺數(shù)據(jù)庫刷新一下，看硬件設備的“車輛駛離”數(shù)據(jù)變化信號是否傳遞過來了，觀察車位編號為1的車位狀態(tài)是否發(fā)生了改變，如圖5.7所示，1號車位已經(jīng)由原來的“狀態(tài)1”變?yōu)椤盃顟B(tài)0”了，再看一下微信小程序端的平面圖是否已經(jīng)更新，如圖5.8所示。至此，“車輛駛離”情況用例測試完畢。圖5.3沒有進行測試前的停車場平面圖車位狀態(tài)信息圖5.4沒有進行測試前的后臺數(shù)據(jù)庫車位表信息圖5.5感應頭指向空氣模仿空車位無車輛情況圖5.6當感應頭指向空氣時運行gpio.py結(jié)果圖圖5.7“車輛駛離”用例測試后臺數(shù)據(jù)庫結(jié)果圖圖5.8“車輛駛離”用例測試平面圖情況二：由于剛才已經(jīng)測試得出了車輛駛離的結(jié)果，此時1號車位成為了“空車位”，因此，繼續(xù)對1號車位進行“車輛駛?cè)搿庇美郎y試。如圖5.9所示將光電傳感器的傳感頭對準障礙物模仿有車輛駛?cè)氲那闆r，然后運行gpio.py文件，如圖5.10所示，接著回到后臺數(shù)據(jù)庫觀察車位表中1號車位的狀態(tài)變化情況，如圖5.11所示，然后刷新微信小程序的平面圖信息，如圖5.12所示。至此，“車輛駛?cè)搿鼻闆r用例測試完畢。圖5.9感應頭指向障礙物模仿有車輛駛?cè)氲那闆r圖5.10當感應頭指向障礙物時運行gpio.py結(jié)果圖圖5.11“車輛駛?cè)搿庇美郎y試后臺數(shù)據(jù)庫結(jié)果圖圖5.12“車輛駛?cè)搿庇美郎y試平面圖情況三：接下來額外演示一個“已預約”車位駛?cè)胲囕v后的情況，選擇4號“已預約”車位進行測試，如上圖5.12所示為此時的停車場平面圖車位狀態(tài)信息情況。首先將gpio.py文件下的url語句的請求參數(shù)cid更改為4號車位，如圖5.13所示，然后根據(jù)命令：python3/home/pi/Desktop/gpio.py運行該引腳文件，最終查看后臺數(shù)據(jù)庫的車位表和更新后的停車場平面圖車位狀態(tài)，如圖5.14、5.15所示。至此，預約車位駛?cè)胲囕v情況測試完畢。圖5.13修改gpio.py文件中的車位編號cid圖5.14“已預約”車位車輛駛?cè)牒蟮暮笈_數(shù)據(jù)庫結(jié)果圖圖5.15最終測試完畢后的停車場平面圖以上三種情況的車位狀態(tài)測試已經(jīng)成功實現(xiàn)，如圖5.16所示是樹莓派40個引腳的詳細編號信息：圖5.16樹莓派引腳詳細編號圖5.4本章小結(jié)本章主要測試了當后臺數(shù)據(jù)庫連接樹莓派遠程控制系統(tǒng)時，樹莓派引腳上的光電傳感器發(fā)生變化時，車位的狀態(tài)是如何變化的，主要分為三種情況進行了測試，經(jīng)過測試環(huán)節(jié)，不斷調(diào)整和修改項目代碼，最終達到預期設計的要求。

結(jié)論實時更新車位狀態(tài)和輔助用戶找車位工作是智能輔助泊車系統(tǒng)的重要組成部分，其準確快速的執(zhí)行對于解決城市的停車難題意義重大。為此，本文針對車主和停車場管理人員的迫切需求，設計并實現(xiàn)了基于物聯(lián)網(wǎng)的智能輔助泊車系統(tǒng)。本文首先分析了智能輔助泊車系統(tǒng)的開發(fā)背景及意義，然后分析了構建智能輔助泊車系統(tǒng)所需要解決的一些問題，最后對智能輔助泊車系統(tǒng)的設計及實現(xiàn)方法進行了詳細的說明和探討。本文所開發(fā)的智能輔助泊車系統(tǒng)已經(jīng)具備基本的業(yè)務功能，并應用到微信小程序的實際工作中，可以基本滿足車主和停車場管理員對于停車場快速泊車的業(yè)務需求。本文系統(tǒng)在設計與實現(xiàn)的過程中充分考慮了系統(tǒng)的可擴展性及未來需求變更等要求，具有代碼易于理解、可修改性、安全性高等特點，所采用的物聯(lián)網(wǎng)技術、JFinal技術、uni-app開發(fā)技術保證了系統(tǒng)具有先進、美觀、跟上時代潮流的優(yōu)勢。實際應用效果說明了本系統(tǒng)設計的合理性和高效性。本系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)有效的提高了停車場的泊車管理工作，人工和維護成本低，增強了停車場管理系統(tǒng)的兼容性以及車主泊車的效率，對于其他的停車場管理系統(tǒng)具有廣泛的借鑒意義和參考價值。由于整個項目涉及知識面較廣和各方面因素的不確定性，本文系統(tǒng)還存在一定的不足。比如在輔助車主找車位的路線提示模塊中，不應該只是進行簡單的文字說明，而應該采用尋找最短路徑的算法和結(jié)合停車場地圖路線進行圖文結(jié)合導航等細節(jié)問題，這是將來需要進一步完善的工作。致謝時光流逝，歲月如梭，四年的大學生活即將結(jié)束?；厥走^去的這幾年，有太多的人需要感謝，太多的事情需要感恩。首先，我想感謝大學四年來所有的任課老師，孜孜不倦的教導我們知識和做人的道理，教會我們?nèi)绾螒{自己的專業(yè)和本事在社會上生存和立足。我特別要感謝我的畢業(yè)設計導師和實習指導教師王飛老師和陳佳美老師，王老師是一位在專業(yè)上很有自己想法的老師，他平易近人，經(jīng)常在我項目遇到瓶頸的時候為我指點迷津，他還經(jīng)常鼓勵我，相信我一定能完成這么有挑戰(zhàn)性的題目。感謝老師們的陪伴和付出，祝愿你們能夠身體健康，桃李滿天下。其次我要感謝我的家人，由于今年發(fā)生的不可控因素（疫情），對我們的生活和學習都帶來了特別大的影響，因此我大部分畢業(yè)設計工作都是在家完成的。當我設計項目面臨困難的時候，家人們就像一顆定心丸，一直在我身邊安慰和鼓勵我，這在精神上給了我極大的支持。你們永遠是我不斷前進的動力，我也終將會成為你們依靠的港灣。然后我想感謝陪伴了我四年的大學同學和學校，世界那么大，很高興遇見你，愿我們都能順利畢業(yè)，前程似錦！最后，向百忙之中對我論文進行評閱的評審老師表示最誠摯的感謝，希望你們事事順意。

參考文獻張秀媛,董蘇華等.城市停車規(guī)劃與管理[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2017：17-21陳峻,周智勇等.城市停車設施規(guī)劃方法與信息誘導技術[M].南京:東南大學出版社,2007：20-50陳名開.基于無線傳感器網(wǎng)絡的停車誘導系統(tǒng)的研究[D].廣州:華南理工大學,2012周思浩.基于無線傳感器網(wǎng)絡的停車場內(nèi)智能引導系統(tǒng)[D].陜西:長安大學,2015崔景超,張麗麗,沈忱林.基于移動物聯(lián)網(wǎng)的智慧泊車系統(tǒng)設計[J].電腦知識與技術,2015,20(11)：139-140李磊.智能泊車服務系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].安徽:安徽師范大學,2018楊瑞,趙娥.關于物聯(lián)網(wǎng)公共技術的探究[J].科技信息,2011,(18)：235-236馬建.物聯(lián)網(wǎng)技術概論[M].無錫:機械工業(yè)出版社,2012：129-139榮光偉.基于物聯(lián)網(wǎng)技術的封閉式開關柜在線測溫系統(tǒng)研究[D].山東:山東大學,2014張紹斌.鄉(xiāng)鎮(zhèn)黨員系統(tǒng)的開發(fā)與實現(xiàn)[D].天津:天津大學,2016孫利民.無線傳感器網(wǎng)絡[M].北京:清華大學出版社,2005：5-85徐欣.基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智能共享車位管理系統(tǒng)設計與開發(fā)[D].浙江:浙江理工大學,2018徐潭.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能停車誘導系統(tǒng)的研究[D].安徽:安徽理工大學,2016吳新勝,周軍,王荊茜,劉超超.基于物聯(lián)網(wǎng)的泊車系統(tǒng)研究[J].綏化學院學報,2019,39(06)：158-160白志青,鄭勇.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能訂位泊車計費系統(tǒng)設計[J].長春師范大學學報,2019,038(002)：32-37沈益明,金娣.車位引導系統(tǒng)設計[J].現(xiàn)代建筑電氣,2012,10(008)：27-30WarnekeB,LastM,LiebowitzB,etal.Smartdust:Communicatingwithacubic-millimetercomputer[J].IEEEComputerMagazine,2001,34(1)：44-51張珍軍.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能停車管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].山東:聊城大學,2015張哲.智能泊車管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].陜西:長安大學,2010熊昕,熊茂華,謝景明.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能泊車系統(tǒng)及其方法[D].廣州:廣州番禺職業(yè)技術學院,2015王玉洋.基于微信小程序的移動學習平臺環(huán)境構建與系統(tǒng)設計開發(fā)[D].南京:南京大學,2018LeephakpreedaThanancha.Car-parkingguidancewithfuzzyknowledge-baseddecisionmaking[J].BuildingandEnvironment,2007,42(2)：803-809劉炎.基于移動終端的公共自行車信息系統(tǒng)[D].浙江:浙江理工大學,2018El-ZonkolyA,CoelhoLDS.Optimalallocation,sizingofPHEVparkinglotsindistributionsystem[J].InternationalJournalofElectricalPower&EnergySystems,2015,67(1)：472-477薛松.基于協(xié)同過濾的新聞推薦系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].山東:山東師范大學,2019PottieJ.G,KaiserJ.W.WirelessIntegratedNetworkSensors[J].CommunicationsoftheACM,2000,43(5)：551-558張建源.Android開發(fā)技術的學習及應用[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化,2014,4(12)：62-64霍蘭.RaspberryPi樹莓派實作應用[M].北京:人民郵電出版社,2014：5-65

附錄1相關硬件技術數(shù)據(jù)樹莓派3B+主板的有關技術參數(shù)說明如下：光電傳感器的有關技術參數(shù)說明如下：附錄2源程序清單設計停車場平面圖的首頁（home.vue）：<template><view><cu-custombgColor="bg-gradual-blue":isBack="false"><blockslot="backText">返回</block><blockslot="content">智能輔助泊車系統(tǒng)</block></cu-custom><view><viewclass="text-centertext-xxltext-cyan">簡易型停車場平面圖</view><!--橫排車位模塊平面圖設計--><viewclass="gridcol-3"><viewv-for="(item,index)inlist":index="index":key="index":style="{'margin-bottom':Math.floor((index)/3%2)===0?'15vw':''}"><viewclass="text-centermargincar-border"v-if="item.state===0"@tap="showModal(item.toast)">空車位</view><viewclass="text-centermargincar-borderbg-red"v-if="item.state===1">已停車</view><viewclass="text-centermargincar-borderbg-yellow"v-if="item.state===2">已預約</view></view></view><!--豎排車位模塊平面圖設計--><viewclass="gridcol-5"><viewv-for="(item,index)inlist2":index="index":key="index":style="{'margin-bottom':Math.floor((index)/3%2)===0?'15vw':''}"><viewclass="text-centermargincar-border2"v-if="item.state===0"@tap="showModal(item.toast)">空車位</view><viewclass="text-centermargincar-border2bg-red"v-if="item.state===1">已停車</view><viewclass="text-centermargincar-border2bg-yellow"v-if="item.state===2">已預約</view></view></view></view><!--空車位的輔助泊車引導路線的彈窗樣式設置--><viewclass="cu-modal":class="modal?'show':''"><viewclass="cu-dialog"><viewclass="cu-barbg-whitejustify-end"><viewclass="content">輔助泊車提示</view><viewclass="action"@tap="hideModal"><textclass="cuIcon-closetext-red"></text></view></view><viewclass="padding-xl">{{modalContent}}</view></view></view></view></template><script>exportdefault{data(){return{/*橫排車位循環(huán)*0--空車位；1--已停車；2--已預約**/list:[],/*豎排車位循環(huán)*/list2:[],modal:false,modalContent:''/*空車位的彈窗設置*/};},mounted(){this.getData();},/***@methodsVue創(chuàng)建函數(shù)容器**/methods:{getData(){/***this指向vue對象*$http為自己創(chuàng)建的vue原型鏈中的對象*url_Request是請求方法第一個參數(shù)為地址第二個參數(shù)是請求參數(shù)**/this.$http.url_Request("/car/searchCar",{}).then(res=>{console.log(res);//給橫排車位和豎排車位狀態(tài)的“空車位”設置彈窗路線for(letitemofres){if(item.type===0){this.list.push({state:item.state,toast:item.route})}if(item.type===1){this.list2.push({state:item.state,toast:item.route})}}})},save(){/***this指向vue對象*$http為自己創(chuàng)建的vue原型鏈中的對象*url_Request是請求方法第一個參數(shù)為地址第二個參數(shù)是請求參數(shù)**/this.$http.url_Request("/save",{name:"lxx",password:"123456"}).then(res=>{console.log(res);})},/*點擊空車位后出現(xiàn)的彈窗提示輔助路線函數(shù)*/hideModal(){this.modalContent='';this.modal=false;},showModal(content){this.modalContent=content;this.modal=true;}}}</script><stylelang="scss">/*給橫排車位模塊設置CSS樣式*/.car-border{border:1pxsolid#AAAAAA;height:40px;line-height:40px;}/*給豎排車位模塊設置CSS樣式*/.car-border2{border:1pxsolid#AAAAAA;height:85px;line-height:85px;}</style>后臺CarController接口下的查詢車位函數(shù)：publicvoidsearchCar(){//查詢的函數(shù)List<Record>list=Db.find("select*from`car`");//查詢數(shù)據(jù)庫的車位表renderJson(list);//往前端發(fā)送一個json數(shù)據(jù)}

電腦故障檢測卡代碼表

1、特殊代碼"00"和"ff"及其它起始碼有三種情況出現(xiàn)：

①已由一系列其它代碼之后再出現(xiàn)："00"或"ff"，則主板ok。

②如果將cmos中設置無錯誤，則不嚴重的故障不會影響bios自檢的繼續(xù)，而最終出現(xiàn)"00"或"ff"。

③一開機就出現(xiàn)"00"或"ff"或其它起始代碼并且不變化則為主板沒有運行起來。

2、本表是按代碼值從小到大排序，卡中出碼順序不定。

3、未定義的代碼表中未列出。

4、對于不同bios（常用ami、award、phoenix）用同一代碼代表的意義不同，因此應弄清您所檢測的電腦是屬于哪一種類型的bios，您可查閱您的電腦使用手冊，或從主板上的bios芯片上直接查看，也可以在啟動屏幕時直接看到。

5、有少數(shù)主板的pci槽只有一部分代碼出現(xiàn)，但isa槽有完整自檢代碼輸出。且目前已發(fā)現(xiàn)有極個別原裝機主板的isa槽無代碼輸出，而pci槽則有完整代碼輸出，故建議您在查看代碼不成功時，將本雙槽卡換到另一種插槽試一下。另外，同一塊主板的不同pci槽，有的槽有完整代碼送出，如dell810主板只有靠近cpu的一個pci槽有完整代碼顯示，一直變化到"00"或"ff"，而其它pci槽走到"38"后則不繼續(xù)變化。

6、復位信號所需時間isa與pci不一定同步，故有可能isa開始出代碼，但pci的復位燈還不熄，故pci代碼停要起始代碼上。

代碼對照表

00.已顯示系統(tǒng)的配置；即將控制INI19引導裝入。

01處理器測試1，處理器狀態(tài)核實,如果測試失敗，循環(huán)是無限的。處理器寄存器的測試即將開始，不可屏蔽中斷即將停用。CPU寄存器測試正在進行或者失敗。

02確定診斷的類型（正常或者制造）。如果鍵盤緩沖器含有數(shù)據(jù)就會失效。停用不可屏蔽中斷；通過延遲開始。CMOS寫入／讀出正在進行或者失靈。

03清除8042鍵盤控制器，發(fā)出TESTKBRD命令（AAH）通電延遲已完成。ROMBIOS檢查部件正在進行或失靈。

04使8042鍵盤控制器復位，核實TESTKBRD。鍵盤控制器軟復位／通電測試。可編程間隔計時器的測試正在進行或失靈。

05如果不斷重復制造測試1至5，可獲得8042控制狀態(tài)。已確定軟復位／通電；即將啟動ROM。DMA初如準備正在進行或者失靈。

06使電路片作初始準備，停用視頻、奇偶性、DMA電路片，以及清除DMA電路片，所有頁面寄存器和CMOS停機字節(jié)。已啟動ROM計算ROMBIOS檢查總和，以及檢查鍵盤緩沖器是否清除。DMA初始頁面寄存器讀／寫測試正在進行或失靈。

07處理器測試2，核實CPU寄存器的工作。ROMBIOS檢查總和正常，鍵盤緩沖器已清除，向鍵盤發(fā)出BAT（基本保證測試）命令。.

08使CMOS計時器作初始準備，正常的更新計時器的循環(huán)。已向鍵盤發(fā)出BAT命令，即將寫入BAT命令。RAM更新檢驗正在進行或失靈。

09EPROM檢查總和且必須等于零才通過。核實鍵盤的基本保證測試，接著核實鍵盤命令字節(jié)。第一個64KRAM測試正在進行。

0A使視頻接口作初始準備。發(fā)出鍵盤命令字節(jié)代碼，即將寫入命令字節(jié)數(shù)據(jù)。第一個64KRAM芯片或數(shù)據(jù)線失靈，移位。

0B測試8254通道0。寫入鍵盤控制器命令字節(jié)，即將發(fā)出引腳23和24的封鎖／解鎖命令。第一個64KRAM奇／偶邏輯失靈。

0C測試8254通道1。鍵盤控制器引腳23、24已封鎖／解鎖；已發(fā)出NOP命令。第一個64KRAN的地址線故障。

0D1、檢查CPU速度是否與系統(tǒng)時鐘相匹配。2、檢查控制芯片已編程值是否符合初設置。3、視頻通道測試，如果失敗，則鳴喇叭。已處理NOP命令；接著測試CMOS停開寄存器。第一個64KRAM的奇偶性失靈

0E測試CMOS停機字節(jié)。CMOS停開寄存器讀／寫測試；將計算CMOS檢查總和。初始化輸入／輸出端口地址。

0F測試擴展的CMOS。已計算CMOS檢查總和寫入診斷字節(jié)；CMOS開始初始準備。.

10測試DMA通道0。CMOS已作初始準備，CMOS狀態(tài)寄存器即將為日期和時間作初始準備。第一個64KRAM第0位故障。

11測試DMA通道1。CMOS狀態(tài)寄存器已作初始準備，即將停用DMA和中斷控制器。第一個64DKRAM第1位故障。

12測試DMA頁面寄存器。停用DMA控制器1以及中斷控制器1和2；即將視頻顯示器并使端口B作初始準備。第一個64DKRAM第2位故障。

13測試8741鍵盤控制器接口。視頻顯示器已停用，端口B已作初始準備；即將開始電路片初始化／存儲器自動檢測。第一個64DKRAM第3位故障。

14測試存儲器更新觸發(fā)電路。電路片初始化／存儲器處自動檢測結(jié)束；8254計時器測試即將開始。第一個64DKRAM第4位故障。

15測試開頭64K的系統(tǒng)存儲器。第2通道計時器測試了一半；8254第2通道計時器即將完成測試。第一個64DKRAM第5位故障。

16建立8259所用的中斷矢量表。第2通道計時器測試結(jié)束；8254第1通道計時器即將完成測試。第一個64DKRAM第6位故障。

17調(diào)準視頻輸入／輸出工作，若裝有視頻BIOS則啟用。第1通道計時器測試結(jié)束；8254第0通道計時器即將完成測試。第一個64DKRAM第7位故障。

18測試視頻存儲器，如果安裝選用的視頻BIOS通過，由可繞過。第0通道計時器測試結(jié)束；即將開始更新存儲器。第一個64DKRAM第8位故障。

19測試第1通道的中斷控制器（8259）屏蔽位。已開始更新存儲器，接著將完成存儲器的更新。第一個64DKRAM第9位故障。

1A測試第2通道的中斷控制器（8259）屏蔽位。正在觸發(fā)存儲器更新線路，即將檢查15微秒通／斷時間。第一個64DKRAM第10位故障。

1B測試CMOS電池電平。完成存儲器更新時間30微秒測試；即將開始基本的64K存儲器測試。第一個64DKRAM第11位故障。

1C測試CMOS檢查總和。.第一個64DKRAM第12位故障。

1D調(diào)定CMOS配置。.第一個64DKRAM第13位故障。

1E測定系統(tǒng)存儲器的大小，并且把它和CMOS值比較。.第一個64DKRAM第14位故障。

1F測試64K存儲器至最高640K。.第一個64DKRAM第15位故障。

20測量固定的8259中斷位。開始基本的64K存儲器測試；即將測試地址線。從屬DMA寄存器測試正在進行或失靈。

21維持不可屏蔽中斷（NMI）位（奇偶性或輸入／輸出通道的檢查）。通過地址線測試；即將觸發(fā)奇偶性。主DMA寄存器測試正在進行或失靈。

22測試8259的中斷功能。結(jié)束觸發(fā)奇偶性；將開始串行數(shù)據(jù)讀／寫測試。主中斷屏蔽寄存器測試正在進行或失靈。

23測試保護方式8086虛擬方式和8086頁面方式?；镜?4K串行數(shù)據(jù)讀／寫測試正常；即將開始中斷矢量初始化之前的任何調(diào)節(jié)。從屬中斷屏蔽存器測試正在進行或失靈。

24測定1MB以上的擴展存儲器。矢量初始化之前的任何調(diào)節(jié)完成，即將開始中斷矢量的初始準備。設置ES段地址寄存器注冊表到內(nèi)存高端。

25測試除頭一個64K之后的所有存儲器。完成中斷矢量初始準備；將為旋轉(zhuǎn)式斷續(xù)開始讀出8042的輸入／輸出端口。裝入中斷矢量正在進行或失靈。

26測試保護方式的例外情況。讀出8042的輸入／輸出端口；即將為旋轉(zhuǎn)式斷續(xù)開始使全局數(shù)據(jù)作初始準備。開啟A20地址線；使之參入尋址。

27確定超高速緩沖存儲器的控制或屏蔽RAM。全1數(shù)據(jù)初始準備結(jié)束；接著將進行中斷矢量之后的任何初始準備。鍵盤控制器測試正在進行或失靈。

28確定超高速緩沖存儲器的控制或者特別的8042鍵盤控制器。完成中斷矢量之后的初始準備；即將調(diào)定單色方式。CMOS電源故障／檢查總和計算正在進行。

29.已調(diào)定單色方式，即將調(diào)定彩色方式。CMOS配置有效性的檢查正在進行。

2A使鍵盤控制器作初始準備。已調(diào)定彩色方式，即將進行ROM測試前的觸發(fā)奇偶性。置空64K基本內(nèi)存。

2B使磁碟驅(qū)動器和控制器作初始準備。觸發(fā)奇偶性結(jié)束；即將控制任選的視頻ROM檢查前所需的任何調(diào)節(jié)。屏幕存儲器測試正在進行或失靈。

2C檢查串行端口，并使之作初始準備。完成視頻ROM控制之前的處理；即將查看任選的視頻ROM并加以控制。屏幕初始準備正在進行或失靈。

2D檢測并行端口，并使之作初始準備。已完成任選的視頻ROM控制，即將進行視頻ROM回復控制之后任何其他處理的控制。屏幕回掃測試正在進行或失靈。

2E使硬磁盤驅(qū)動器和控制器作初始準備。從視頻ROM控制之后的處理復原；如果沒有發(fā)現(xiàn)EGA／VGA就要進行顯示器存儲器讀／寫測試。檢測視頻ROM正在進行。

2F檢測數(shù)學協(xié)處理器，并使之作初始準備。沒發(fā)現(xiàn)EGA／VGA；即將開始顯示器存儲器讀／寫測試。.

30建立基本內(nèi)存和擴展內(nèi)存。通過顯示器存儲器讀／寫測試；即將進行掃描檢查。認為屏幕是可以工作的。

31檢測從C800：0至EFFF：0的選用ROM，并使之作初始準備。顯示器存儲器讀／寫測試或掃描檢查失敗，即將進行另一種顯示器存儲器讀／寫測試。單色監(jiān)視器是可以工作的。

32對主板上COM／LTP／FDD／聲音設備等I／O芯片編程使之適合設置值。通過另一種顯示器存儲器讀／寫測試；卻將進行另一種顯示器掃描檢查。彩色監(jiān)視器（40列）是可以工作的。

33.視頻顯示器檢查結(jié)束；將開始利用調(diào)節(jié)開關和實際插卡檢驗顯示器的關型。彩色監(jiān)視器（80列）是可以工作的。

34.已檢驗顯示器適配器；接著將調(diào)定顯示方式。計時器滴答聲中斷測試正在進行或失靈。35.完成調(diào)定顯示方式；即將檢查BIOSROM的數(shù)據(jù)區(qū)。停機測試正在進行或失靈。

36.已檢查BIOSROM數(shù)據(jù)區(qū)；即將調(diào)定通電信息的游標。門電路中A－20失靈。

37.識別通電信息的游標調(diào)定已完成；即將顯示通電信息。保護方式中的意外中斷。

38.完成顯示通電信息；即將讀出新的游標位置。RAM測試正在進行或者地址故障＞FFFFH。

39.已讀出保存游標位置，即將顯示引用信息串。.

3A.引用信息串顯示結(jié)束；即將顯示發(fā)現(xiàn)信息。間隔計時器通道2測試或失靈。

3B用OPTI電路片（只是486）使輔助超高速緩沖存儲器作初始準備。已顯示發(fā)現(xiàn)＜ESC＞信息；虛擬方式，存儲器測試即將開始。按日計算的日歷時鐘測試正在進行或失靈。

3C建立允許進入CMOS設置的標志。.串行端口測試正在進行或失靈。

3D初始化鍵盤／PS2鼠標／PNP設備及總內(nèi)存節(jié)點。.并行端口測試正在進行或失靈。

3E嘗試打開L2高速緩存。.數(shù)學協(xié)處理器測試正在進行或失靈。

40.已開始準備虛擬方式的測試；即將從視頻存儲器來檢驗。調(diào)整CPU速度，使之與外圍時鐘精確匹