音频识别在传统停车场升级场景下的应用

上帝的眼泪

音频识别在传统停车场升级场景下的应用

对于广大司机同志来讲，停车场恐怕是他们最熟悉的几个地方之一了。毕竟不论去哪里，总得找地方停车不是。对于这个每天都要打交道的地方，司机们可谓是又爱又恨。爱它能替爱车遮风挡雨，远离危险；恨它则是因为每次停车真的是非常花时间。如果大家有在早晚高峰期间开车出行的经验的话一定会懂得排队进停车场的痛苦滋味。本来好不容易熬过了路上的堵车，马上就能看到“胜利”的曙光了，结果到了停车场还得接着排队。究其原因，车辆总体数量过多必然是导致停车难的原因之一，然而不可否认的是出入口的工作效率偏低，也是问题的根源之一。

对于传统停车场而言，出入口的管理主要方式是人力管理。在进入停车场的时候发放凭证并记录时间车牌等信息，在离开时需要检查凭证然后计算并收取费用。这一过程在由人力控制下有诸多的缺点：
1.   处理速度慢
2.   费用计算准确度差
3.   疲劳会对工作效率产生明显的影响

近年来许多利用信息技术来提高这一过程效率的停车场控制系统（Parking Lot Access Control System）被开发了出来。例如，在新加坡的停车场，基于射频技术（RFID）的停车场管理系统被广泛应用；而在国内也有一定数量的停车场引入了基于车牌识别技术的停车场管理系统。这些系统在替代了传统人力管理方式的同时，解决了上面提到的所有问题，看似十分完美，然而它们却有着一个共同的缺点：升级代价较大。以新加坡的停车系统为例：为了实现从传统停车场到信息化停车场的升级需要引入造价颇高的一批设备。首先，在停车场的入口处需要安装RFID天线并将其连接到一台维护用的电脑或主机。此外还需要安装一套车辆感知系统来配合使用。当感知系统检测到有车辆接近出入口时，天线会放出射频来准备和车辆进行交互。而汽车本身一般并不具备RFID模块，就算有也无法在不经过调试的情况下和RFID停车系统进行交互。因此在车内还需要额外安装一个RFID模块，一般称之为车内模块（In-vehicle Unit，IU）。



根据新加坡路管局（Land Transportation Authority，LTA）官方网站显示，光一个小小的车内模块就需要司机支付S$150，可以猜想整套硬件升级必然造价不菲。综上所述，如果想要将一个传统停车场升级为信息化停车场，其成本是十分可观的。对于发达国家而言这笔开销也许尚可接受，但是对于大量发展中的国家和地区而言则恐怕是难以接受。因此我们需要一种更加轻型同时保持着较高效率的停车场管理系统来解决这一问题。为了避免引入新的硬件设施，我们认为这种系统需要能够仅依赖于手机即可运行。因此我们想到了将音频识别和停车场升级这一场景结合起来，设计一个基于音频识别技术的停车场管理系统。

音频识别停车场管理系统本身仅需要两台手机即可成型。一台用于接受音频信号（收费端），另一台用于发出音频信号（司机端）。在交费时，司机端设备会基于用户信息生成一段高频声波信号来用于交互。随后当用户触发交费流程时这一信号将被持续循环播放，以用于和收费端进行交互。当收费端利用快速傅里叶变换等信号处理技术完成对该信号的解析之后即可完成用户验证与费用计算并扣除相应费用。

在这种运作方式下，司机方并不需要在车辆内安装任何额外设备，只需要下载安装对应的移动应用即可，而停车场也不需要引入新的硬件设施并同时解放了人力管理的压力。利用这一系统，传统停车场可以以极少的成本来提高出入口的工作效率。这一优点对于相对贫困的地区来讲则显得更为重要。希望在将来能够看到这一系统在停车场升级场景下实际得到应用。