[发明专利]一种基于边缘计算的车联网智能停车系统及方法

说明书

本发明提出了一种基于边缘计算的车联网智能停车系统及方法，属于车联网通信技术领域。系统包括可信方端、云服务器端、路边节点端、车位提供商端和司机端。车位提供商端、司机端和路边节点端向系统注册，由车位提供商端向路边节点端发送空闲车位汇报，由路边节点端验证空闲车位汇报是否有效，司机端向路边节点端发送停车请求，路边节点端验证停车请求是否有效，匹配的司机端和车位提供商端确认使用车位，最终司机端向车位提供商端匿名支付停车费。本发明能够减少网络开销，提高请求响应效率；可对用户身份隐私、位置隐私、请求/汇报隐私进行保护；可追溯目标用户匿名身份，恢复其真实身份；可利用空闲私人车位提供临时车位，提高私人车位利用率。

技术领域

本发明属于车联网通信技术领域，涉及一种基于边缘计算的车联网智能停车系统及方法。

背景技术

智能停车系统是一种协助停车场管理，为司机提供停车引导的智能服务系统，在停车场收费、车位导航方面为公众提供便利。现有的智能停车系统通常采用中心化的处理方式，数据全部提交至云服务器处理。未来，随着网络边缘产生的数据将逐步增加，继续采用云计算模式，将会加大网络负载，造成网络拥堵，产生数据处理时延。此外，停车数据中有和位置相关的数据，若不加以保护，将其直接暴露在网络中，则用户的个人信息，如家庭住址、健康状况等隐私数据都会被泄露。另一个问题是，城市的停车压力日益增长，一些政府试图通过建造额外的停车场来缓解“停车难”难题，但有限的公共空间、昂贵的建设和维护成本，阻碍了这类方案的广泛应用，因此，有效缓解“停车难”难题不能只依靠公共基础设施的建设与管理。

目前，现有的智能停车系统存在以下缺陷：

(1)效率低：数据的处理、分析完全依赖于云服务器，无法适应网络边缘数据高速增长的时代，网络边缘的请求响应时间有待缩减；

(2)安全性低：部分智能停车系统使用明文传输用户数据，没有保护用户隐私；部分智能停车系统无法对用户匿名身份进行追溯，无法对失信行为加以惩治；

(3)未利用空闲的私人车位：公共车位紧缺又昂贵，相反，私人车位的空闲时段多，利用率低，现有的智能停车系统均只提供公共车位，没有有效利用空闲的私人车位。

因此，为了能够同时满足智能停车场景中高效停车、保护用户隐私、利用空闲的私人车位的需求，必须设计一种合适的智能停车系统。

发明内容

本发明的目的是为了克服已有技术的缺陷，为了解决现有智能停车系统技术存在的停车效率低、安全性低以及未利用空闲的私人车位的问题，提出一种基于边缘计算的车联网智能停车系统及方法。

本发明是通过下述技术方案实现的：

一种基于边缘计算的车联网智能停车系统，包括可信方端、云服务器端、路边节点端、车位提供商端和司机端；

可信方端包括参数设定模块、注册处理模块、司机身份恢复模块；

其中，参数设定模块用于生成系统参数，注册处理模块用于响应路边节点端注册模块、车位提供商端注册模块和司机端注册模块发送的注册请求，司机身份恢复模块用于恢复出目标司机端的真实身份，所述目标司机端指的是被举报的司机端；

云服务器端包括云服务器端验证模块、云服务器端请求响应模块、云服务器端对话模块、云服务器端确认模块、云服务器端支付模块、数据库维护模块；

其中，云服务器验证模块用于验证车位提供商端汇报模块发送的空闲车位汇报和路边节点端汇报模块发送的停车请求，云服务器端请求响应模块用于响应路边节点端汇报模块发送的停车请求，云服务器端对话模块用于协助不在同一路边节点端覆盖范围以内的车位提供商端对话模块和司机端对话模块进行对话，云服务器端确认模块用于协助不在同一路边节点端覆盖范围以内的车位提供商端确认模块和司机端确认模块进行车位确认，云服务器端支付模块用于协助车位提供商端支付模块和司机端支付模块进行停车费匿名支付，数据库维护模块用于组织管理所有的空闲车位信息；