為了彌補(bǔ)以上收費(fèi)方式的不足，本文提出了一種基于NFC+3G技術(shù)的停車收費(fèi)系統(tǒng)。它將NFC技術(shù)集成在人們出門必帶的移動(dòng)設(shè)備上，減少了用戶的帶卡量，給用戶帶來(lái)了方便。在付費(fèi)時(shí)，該系統(tǒng)只需車主刷兩下移動(dòng)設(shè)備即可。它不但具有刷卡收費(fèi)優(yōu)點(diǎn)，且消費(fèi)后會(huì)得到實(shí)時(shí)賬單。此外，用戶也可通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò)獲取和查詢相應(yīng)的消費(fèi)信息。同時(shí)，在出入口設(shè)置攝像機(jī)獲取車牌信息，將車牌號(hào)與移動(dòng)設(shè)備號(hào)碼捆綁在一起作為停車數(shù)據(jù)，大大減少偷換車現(xiàn)象的發(fā)生，從而保證了車輛的安全口。

　1系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)的構(gòu)成圖如圖1所示，由圖1可知，停車場(chǎng)收費(fèi)系統(tǒng)主要由LPC2418、上位機(jī)、紅外檢測(cè)單元、計(jì)時(shí)收費(fèi)單元、3G通信單元以及輔助單元組成。各個(gè)單元互相配合以實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛進(jìn)出停車場(chǎng)以及計(jì)時(shí)收費(fèi)的管理。

　　1.1硬件部分

　?。?）主控單元.LPC2148是32/16位ARM7TDMIsCPU的微控制器，采用其作為系統(tǒng)的主控制芯片，可負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各個(gè)模塊間的有序工作。如：控制紅外檢測(cè)模塊對(duì)車輛信息進(jìn)行采集及處理，控制讀寫器接收發(fā)送停車數(shù)據(jù)等。由于LPC2148比單片機(jī)的速度更快、接口更多，系統(tǒng)可根據(jù)日后需要，利用預(yù)留接口擴(kuò)展相應(yīng)的功能。

　?。?）計(jì)時(shí)收費(fèi)單元。該單元由NFC移動(dòng)設(shè)備和IC卡讀寫器組成，主要運(yùn)用NFC技術(shù)進(jìn)行信息交換.NFC（NearFieldCommunication）融合了非接觸式識(shí)別和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠快速自動(dòng)地建立短距離無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，為移動(dòng)設(shè)備提供輕松、安全、迅速而自動(dòng)的通信口。

　　本單元通過(guò)刷NFC移動(dòng)設(shè)備觸發(fā)LPC2148記錄進(jìn)入停車場(chǎng)的時(shí)間，并在第二次刷移動(dòng)設(shè)備即出停車場(chǎng)時(shí)扣除相應(yīng)的停車費(fèi)用。付費(fèi)成功后，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商會(huì)通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送此次消費(fèi)清單至NFC移動(dòng)設(shè)備上。此外，用戶也可以通過(guò)移動(dòng)設(shè)備的3G網(wǎng)絡(luò)或者Internet登陸相應(yīng)網(wǎng)站查詢其消費(fèi)明細(xì)信息。

　　由于人口處的讀卡器采用紅外檢測(cè)激活，可能存在人為多次在人口刷移動(dòng)設(shè)備逃避付費(fèi)。為避免這種情況的發(fā)生，本系統(tǒng)出口處的讀寫器采用地下線圈激活，只有駕車才能使讀寫器處于工作狀態(tài)，故不存在停好車后不取車直接在出口刷一次移動(dòng)設(shè)備，或取車時(shí)，再在人、出口各刷一次移動(dòng)設(shè)備以減少停車時(shí)長(zhǎng)的情況。

　　出入場(chǎng)標(biāo)志可用O和1表示，其中，0代表入場(chǎng)，1代表出場(chǎng)。各數(shù)據(jù)之間用逗號(hào)隔開以便于系統(tǒng)加密、解密及識(shí)別數(shù)據(jù)。只有當(dāng)一條數(shù)據(jù)的出入場(chǎng)標(biāo)志是O和一條數(shù)據(jù)的出入場(chǎng)標(biāo)志為1時(shí)，才算完整的付費(fèi)信息。若兩條數(shù)據(jù)的出入場(chǎng)標(biāo)志均為0，則取較先的那條數(shù)據(jù)。這樣有效防止了人為多次在人口刷移動(dòng)設(shè)備以減少停車費(fèi)用的情況。此外，數(shù)據(jù)中將移動(dòng)設(shè)備號(hào)和車牌號(hào)同時(shí)傳輸，也可防止開低級(jí)車入場(chǎng)，換高級(jí)車出場(chǎng)的偷車情況。

　?。?）紅外檢測(cè)單元。紅外檢測(cè)單元由紅外發(fā)射器和紅外探測(cè)器組成，主要完成入口處車輛到來(lái)的檢測(cè)和車輛車型分類的功能。這里，利用一組水平的探測(cè)器陣列和一組垂直的探測(cè)器陣列來(lái)獲取車輛輪廓的特征參數(shù)。當(dāng)車輛進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域，某點(diǎn)紅外發(fā)射器發(fā)射的紅外信號(hào)被擋住，紅外探測(cè)器因此檢測(cè)不到應(yīng)該接收到的信號(hào)，這樣便能確認(rèn)對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間有物體。運(yùn)用這個(gè)原理，垂直探測(cè)器陣列各點(diǎn)從上到下進(jìn)行檢測(cè)，水平探測(cè)器陣列從外向內(nèi)檢測(cè)，得到車輛各個(gè)位置的高度Hl，H2，H3‘…，HN’取其中的最大高度Hmax作為車輛的高度H.當(dāng)車輛完全進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域，通過(guò)兩個(gè)相隔最遠(yuǎn)且檢測(cè)不到信號(hào)的水平檢測(cè)點(diǎn)的距離確定車長(zhǎng)L.此外，還在車輪高度的位置上設(shè)置了用于測(cè)量車輛輪軸的紅外探測(cè)器，分別用來(lái)檢測(cè)車輪數(shù)X和輪軸數(shù)Y［5J最后將檢測(cè)到的車高H、車長(zhǎng)L、車輪數(shù)X和輪軸數(shù)Y等數(shù)據(jù)發(fā)送給LPC2148，并按表1的數(shù)據(jù)對(duì)車輛進(jìn)行分類。

　?。?）上位機(jī)。上位機(jī)主要用于監(jiān)控收費(fèi)系統(tǒng)運(yùn)行狀況，數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)和更新。同時(shí)，上位機(jī)還能通過(guò)Internet將統(tǒng)計(jì)匯總的停車數(shù)據(jù)上傳至相應(yīng)的網(wǎng)站，便于用戶查詢消費(fèi)信息以及核對(duì)賬戶。上位機(jī)另外一個(gè)重要功能是車牌識(shí)別。該功能的實(shí)現(xiàn)過(guò)程是監(jiān)控收費(fèi)系統(tǒng)利用安裝在上位機(jī)中的車牌識(shí)別程序提取車牌，并將提取的車牌信息與時(shí)間信息等捆綁在一起以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)及更新功能。

　　其中，在字符分割中運(yùn)用了雙峰法的自適應(yīng)闊值選擇法，而字符識(shí)別則采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，這樣能大大提高車牌的識(shí)別率同時(shí)，上位機(jī)的管理軟件界面友好，能將停車信息可視化，方便工作人員查詢及處理數(shù)據(jù)。