智慧停车场新技术：分布式IO解决方案详解

随着城市化进程的不断加速，停车难已成为许多城市面临的难题。随着近年来国家和地方政府的大力发展，预计未来整体性智慧停车项目将日益增多，产业规模有望达到数千亿乃至万亿级。本文将介绍分布式I/O系统在智慧停车场中的应用案例。

一、客户案例背景

目前车位检测技术有磁电技术、超声波技术、红外线技术、图像识别车位技术。考虑到例如电磁干扰、信号干扰等的环境因素影响，通常会采用组合使用的方式进行，如采用不同的传感器、应用不同的协议等，以便提高车位检测的准确性和实时性。

对于这些传感器采集到的数据，需要进行数据分析和上传。而通常停车场需要百米以上传输距离，因此传统有线传输将面临传输距离挑战，以及地面安装的成本问题，这可能导致出现通信中断或故障的维修困难。各大智慧停车集成解决方案商在行业发展中迫切关注！

二、分布式I/O系统的概述

分布式I/O系统，由耦合器和I/O模块组成，负责采集传输各种信号数据，最多支持挂载32个I/O模块，512个信号采集，是实现采集控制的带边缘计算的I/O控制器。相较于传统的有线传输方式，分布式I/O系统减少了数据在设备之间传输时间，提高了数据采集的效率。具有可扩展性强、灵活性好、可靠性高且易于管理等特点。

三、分布式I/O系统方案

1、硬件设备的选型

为了确保数据采集的准确性和实时性，需要选用高品质的IO模块。客户对比之后，选择了我们研发的I/O模块。

2、数据采集与处理

I/O 板支持多种类型的输入/输出信号采集，如开关量输入、开关量输出、模拟量输入、模拟量输出、PT100、PT1000、热电偶、脉冲输入、脉冲输出、RS485等I/O信号。用户可根据需要配置节点的各个接口。

数据处理方面，在采集到的各类信号中，分布式I/O控制器内置边缘计算功能，可在不依赖云端和上位机的情况下实现数据处理和逻辑联动，实现云边协同。

数据汇总方面，分布式 I/O 模块能够无缝整合来自多个数据采集点的信息，将这些信息汇总并传输至耦合器，以进行更进一步的分析和处理。

即时响应：分布式 I/O 模块能够快速地数据采集和处理，从信号输入到输出有很短的延迟时间，使得现场运维和系统实时控制更为便捷。

远程监测：分布式 I/O 模块的信号采集和数据处理功能远程实时监测和控制。通过物联网平台或内部系统平台，管理员可以随时了解各个节点的数据情况、设备故障报警，避免出现危险或损坏发生。

1. 存储与传输

   数据采集传输后，需要进行存储和分析。对于智慧停车场的数据存储，需要考虑以下几个因素：可靠性、存储和处理速度、机密性和隐私性、成本，综合考虑以上因素，可以选择一些知名的云平台，如阿里云、华为云、AWS云以及ThingsBoard等。

四、分布式I/O系统应用拓扑图

分布式 I/O 模块是一种用于分散、分布式数据采集和控制的硬件设备，具有以下功能特点：

支持大规模扩展：分布式 I/O 模块可以支持海量的输入/输出，无论是数字型还是模拟型信号都能够适配，从而在扩充节点时灵活性更强。

网络通讯接口：通过不同的网络通讯接口连接到远端的主设备或感知节点，支持信号的双向传输，以便于实现开放性的互联互通。

技术标准化：分布式 I/O 模块常常采用标准化的技术方案，例如Modbus TCP/MQTT/OPC UA/Modbus TCP/ProfiNet/EtherCAT/ EtherNet/IP等工业网络协议等，使得与其他工业自动化设备的互联变得更为简单。

统一管理：基于 I/O 模块的采集和控制系统也可以被统一管理，在云管理平台上实现对各个节点设备的监管和配置。

数据处理能力：分布式 I/O 模块与其他智能设备相比，在数据处理方面更有优势，因为它内置边缘功能，不需要上位机和云平台或者PLC就能实现本地的I/O信号的联动控制，大大提升了现场的响应速度的，缓解云端上位机数据处理的压力。

审核编辑 黄宇