智慧停車場新技術(shù)：分布式IO解決方案詳解

隨著城市化進(jìn)程的不斷加速，停車難已成為許多城市面臨的難題。隨著近年來國家和地方政府的大力發(fā)展，預(yù)計(jì)未來整體性智慧停車項(xiàng)目將日益增多，產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望達(dá)到數(shù)千億乃至萬億級。本文將介紹分布式I/O系統(tǒng)在智慧停車場中的應(yīng)用案例。

一、客戶案例背景

目前車位檢測技術(shù)有磁電技術(shù)、超聲波技術(shù)、紅外線技術(shù)、圖像識別車位技術(shù)?？紤]到例如電磁干擾、信號干擾等的環(huán)境因素影響，通常會采用組合使用的方式進(jìn)行，如采用不同的傳感器、應(yīng)用不同的協(xié)議等，以便提高車位檢測的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。

對于這些傳感器采集到的數(shù)據(jù)，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和上傳。而通常停車場需要百米以上傳輸距離，因此傳統(tǒng)有線傳輸將面臨傳輸距離挑戰(zhàn)，以及地面安裝的成本問題，這可能導(dǎo)致出現(xiàn)通信中斷或故障的維修困難。各大智慧停車集成解決方案商在行業(yè)發(fā)展中迫切關(guān)注！

二、分布式I/O系統(tǒng)的概述

分布式I/O系統(tǒng)，由耦合器和I/O模塊組成，負(fù)責(zé)采集傳輸各種信號數(shù)據(jù)，最多支持掛載32個(gè)I/O模塊，512個(gè)信號采集，是實(shí)現(xiàn)采集控制的帶邊緣計(jì)算的I/O控制器。相較于傳統(tǒng)的有線傳輸方式，分布式I/O系統(tǒng)減少了數(shù)據(jù)在設(shè)備之間傳輸時(shí)間，提高了數(shù)據(jù)采集的效率。具有可擴(kuò)展性強(qiáng)、靈活性好、可靠性高且易于管理等特點(diǎn)。

三、分布式I/O系統(tǒng)方案

1、硬件設(shè)備的選型

為了確保數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性，需要選用高品質(zhì)的IO模塊?？蛻魧Ρ戎?，選擇了我們研發(fā)的I/O模塊。

2、數(shù)據(jù)采集與處理

I/O 板支持多種類型的輸入/輸出信號采集，如開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出、模擬量輸入、模擬量輸出、PT100、PT1000、熱電偶、脈沖輸入、脈沖輸出、RS485等I/O信號。用戶可根據(jù)需要配置節(jié)點(diǎn)的各個(gè)接口。

數(shù)據(jù)處理方面，在采集到的各類信號中，分布式I/O控制器內(nèi)置邊緣計(jì)算功能，可在不依賴云端和上位機(jī)的情況下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理和邏輯聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)云邊協(xié)同。

數(shù)據(jù)匯總方面，分布式 I/O 模塊能夠無縫整合來自多個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的信息，將這些信息匯總并傳輸至耦合器，以進(jìn)行更進(jìn)一步的分析和處理。

即時(shí)響應(yīng)：分布式 I/O 模塊能夠快速地?cái)?shù)據(jù)采集和處理，從信號輸入到輸出有很短的延遲時(shí)間，使得現(xiàn)場運(yùn)維和系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制更為便捷。

遠(yuǎn)程監(jiān)測：分布式 I/O 模塊的信號采集和數(shù)據(jù)處理功能遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制。通過物聯(lián)網(wǎng)平臺或內(nèi)部系統(tǒng)平臺，管理員可以隨時(shí)了解各個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)情況、設(shè)備故障報(bào)警，避免出現(xiàn)危險(xiǎn)或損壞發(fā)生。

1. 存儲與傳輸

   數(shù)據(jù)采集傳輸后，需要進(jìn)行存儲和分析。對于智慧停車場的數(shù)據(jù)存儲，需要考慮以下幾個(gè)因素：可靠性、存儲和處理速度、機(jī)密性和隱私性、成本，綜合考慮以上因素，可以選擇一些知名的云平臺，如阿里云、華為云、AWS云以及ThingsBoard等。

四、分布式I/O系統(tǒng)應(yīng)用拓?fù)鋱D

分布式 I/O 模塊是一種用于分散、分布式數(shù)據(jù)采集和控制的硬件設(shè)備，具有以下功能特點(diǎn)：

支持大規(guī)模擴(kuò)展：分布式 I/O 模塊可以支持海量的輸入/輸出，無論是數(shù)字型還是模擬型信號都能夠適配，從而在擴(kuò)充節(jié)點(diǎn)時(shí)靈活性更強(qiáng)。

網(wǎng)絡(luò)通訊接口：通過不同的網(wǎng)絡(luò)通訊接口連接到遠(yuǎn)端的主設(shè)備或感知節(jié)點(diǎn)，支持信號的雙向傳輸，以便于實(shí)現(xiàn)開放性的互聯(lián)互通。

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化：分布式 I/O 模塊常常采用標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)方案，例如Modbus TCP/MQTT/OPC UA/Modbus TCP/Pro?Net/EtherCAT/ EtherNet/IP等工業(yè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等，使得與其他工業(yè)自動化設(shè)備的互聯(lián)變得更為簡單。

統(tǒng)一管理：基于 I/O 模塊的采集和控制系統(tǒng)也可以被統(tǒng)一管理，在云管理平臺上實(shí)現(xiàn)對各個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備的監(jiān)管和配置。

數(shù)據(jù)處理能力：分布式 I/O 模塊與其他智能設(shè)備相比，在數(shù)據(jù)處理方面更有優(yōu)勢，因?yàn)樗鼉?nèi)置邊緣功能，不需要上位機(jī)和云平臺或者PLC就能實(shí)現(xiàn)本地的I/O信號的聯(lián)動控制，大大提升了現(xiàn)場的響應(yīng)速度的，緩解云端上位機(jī)數(shù)據(jù)處理的壓力。

審核編輯 黃宇