基于无线传感器网络的智能交通系统的设计

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无线传感器网络在智能交通中的应用

无线传感器网络在智能交通中的应用

无线传感器网络在智能交通中的应用前言随着科技的不断发展,无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)在各个领域得到了广泛应用,其中智能交通系统作为一个应用范畴逐渐被人们所接受。

本文将就无线传感器网络在智能交通中的应用进行探究。

第一章无线传感器网络概述无线传感器网络是一类无线网络,由多个分布式传感器节点组成,每个节点都能实现感知、处理、通信等功能。

这些节点通过固定的无线通信信道相互通信,最终实现数据的收集、处理和传输。

无线传感器网络应用广泛,包括农业、军事、能源、环保、医疗等领域。

第二章智能交通系统概述智能交通系统是指通过信息技术手段对传统交通系统进行改造升级,实现交通信息的采集、处理、传输和利用,以提高交通系统运行效率、安全性、便捷性等方面的指标。

智能交通系统主要包括交通信息采集、交通信息处理、交通控制等方面的技术。

第三章无线传感器网络在智能交通中的应用3.1 交通数据采集无线传感器网络可以在城市各个角落安装节点,实时感知道路拥堵状态、行车速度、车辆和行人人流等信息。

传感器节点采集的数据需经过分析和处理,成为真正的交通信息。

3.2 交通信息处理交通信息处理的目的在于整合各个层次的交通信息,建立交通信息库,并对信息进行分析、处理和挖掘。

无线传感器网络在实现交通信息采集的过程中,产生的庞大数据需要通过信息处理技术进行综合评估、分析处理和提取信息。

3.3 交通控制无线传感器网络在智能交通系统中还可以用于实现交通控制。

例如,通过路灯的智能控制,根据交通流量变化智能地调整路灯的亮度,减少能源浪费和环境污染;应急救援中警车、救援车、消防车在途经红灯时自动改绿灯等。

第四章无线传感器网络在智能交通中的优势4.1 传输速度快无线传感器网络中的传感器节点数量一般很多,且分布广泛,传感器节点一般不直接与中心节点通信,而是通过中继节点进行数据传输,这样可以大大减少传输距离和传输时间,提高数据传输和处理效率。

基于无线传感器网络的智能交通系统——智能交通系统

基于无线传感器网络的智能交通系统——智能交通系统
交优 先功 能需 要对现 有交通 信 号控 制器 进行 改 造 。通 过添 加 传感 器 等 辅助 设 备 ,交通 信 号 控制 器 可 以估 算 出 公交 车 辆 到 达交 叉 路 口的时 间 ( 旅行 时 间),计算 出公交 车 辆在 路 口是 否 需要 给 予优 先 ( 可选 择 乘客 数量 作 为优 先 权重 ) ,然 后选 择 合适 的 优先 控 制策 略 ,通 过 调 整绿 信 比 来优 先 放行 公 交 车辆 。交通 信 号控 制 器 的改 造 包括 :① 车 载无 线 通讯 终 端 节 点;② 交叉 路 口交通 信 号 控制 器 上集 成 无 线 网关 ;③ 用于 公 交 车辆 定位 的 终端 节点 ;④ 通过 构 建基于 Z g e i B e的无 线传 感器 网络可 以实现 上述 功能 。 2 5 网络节 点和 网关 节点 的设计 终端节 点安装 不 同 的传 感 器用 于运 动 车辆 信 息采 集和 道路 信 息获 取等 。 其功 能 实现可 按照 精简 功 能设备 (F ,R d c d F n t O e i e 标 准来 R D e u e u c i i D v c ) l 实现 。终 端节 点与汇 聚 节点 按照 星型 网络 组 网,在 固定时 间点 由睡 眠状 态醒 来与 汇聚 节点 主动 通讯 。信息 路 由则交给 父 ( 聚) 点及 网络 中具 有路 由功 汇 节 能 的协调 器和 路 由器完 成 ,降低 了节 点功 耗和 软件 实现 复杂度 。汇 聚节 点是 终端 节 点软 件 功 能上 的扩展 ,实现 了扩 展 网络 及路 由消 息 的功 能 ,允 许更 多重 点节 点接 入 网络 。可 按照 全功 能设 备 (F ,F 1 F n t O e i e FD u ] uc iiD vc) l 标准进行 设计 。 网关 节 点是 网络 中所 需要 的协 调器 , 负责 启动 网络 、配 置 网络 成 员地 址 、维护 网络 、维护 节 点 的绑 定 关系表 等 ,还负 责将 所采 集 的数据初 步 处理 并交 付交通 信 号控 制器传 输 到上 一级信 息 中心 ,需 要较 多存储 空 间、计 算及

无线传感器网络在智能交通管理中的应用案例

无线传感器网络在智能交通管理中的应用案例

无线传感器网络在智能交通管理中的应用案例智能交通管理是指利用现代信息技术和通信技术,对交通流进行实时监测、分析和调度,以提高交通效率、减少交通拥堵和事故发生率的一种管理方式。

而无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN)则是指由大量分布在空间中的无线传感器节点组成的网络,用于感知和采集环境信息,并将数据传输至中心节点进行处理和分析。

在智能交通管理中,无线传感器网络可以发挥重要作用。

下面将通过几个实际案例来阐述其应用。

案例一:交通流量监测无线传感器网络可以部署在道路上,通过感知车辆的通过来实时监测交通流量。

传感器节点可以通过测量车辆的速度和密度等参数,准确计算出道路上的交通流量,并将数据传输至中心节点进行分析。

基于这些数据,交通管理部门可以及时了解道路的拥堵情况,采取相应的措施进行调度,以提高交通效率。

案例二:交通事故预警无线传感器网络可以通过感知车辆的加速度和方向等参数,实时监测交通事故的发生。

当传感器节点检测到异常的加速度或碰撞等情况时,会立即发送报警信息至中心节点。

中心节点可以根据这些信息及时通知交警部门和救援人员,以便他们能够迅速到达现场进行处置,减少交通事故的损失。

案例三:停车位管理无线传感器网络可以用于实时监测停车位的使用情况。

传感器节点可以感知停车位的占用情况,并将数据传输至中心节点。

中心节点可以根据这些数据实时显示停车位的使用情况,方便司机找到可用的停车位。

同时,交通管理部门可以根据停车位的使用情况进行合理规划和管理,以提高停车位的利用率。

案例四:交通信号灯优化无线传感器网络可以用于实时监测交通信号灯的使用情况。

传感器节点可以感知车辆的到达和离开,以及交通信号灯的状态。

中心节点可以根据这些数据进行交通信号灯的优化调度,以减少交通拥堵和等待时间。

同时,交通管理部门可以根据交通信号灯的使用情况进行合理规划和管理,以提高交通效率。

综上所述,无线传感器网络在智能交通管理中具有广泛的应用前景。

基于无线传感器网络技术的智能交通信息采集系统研究

基于无线传感器网络技术的智能交通信息采集系统研究

基于无线传感器网络技术的智能交通信息采集系统研究作者:钟吉源来源:《中国新技术新产品》2013年第23期摘要:本文通过介绍无线传感器体系结构及特点,提出了一种基于无线传感器网络技术的智能交通信息采集系统,并对系统进行试验测试,以供实践参考。

关键词:无线传感器;网络技术;智能交通;试验测试中图分类号:TP27 文献标识码:A1 无线传感器网络体系的结构及特点无线传感器网络是运用无线通信的方式将大量的廉价传感器节点进行汇聚,并最终形成的一个自组织的网络系统。

主要目的是感知网络覆盖区域中存在的对象信息,并对其进行采集、处理,然后再发送给观察者。

通常典型的无线传感器网络系统,其组成部分主要包括互联网、传感器节点、通信卫星、汇聚节点以及管理节点等。

无限传感器网络系统具体工作步骤为:首先在监测区内部或附近部署大量传感器节点,以便监测周边环境,然后收集相关数据信息,用无线收发装置收集到的数据信息输至汇聚节点处的数据处理中心。

输送时选择多跳路由的方式。

然后再将数据中心的数据信息通过汇聚节点输送至用户端,用户才能够通过管理节点实现对传感器网络的配置与管理以及对目标区域的监测。

2 无线传感器网络系统的设计2.1 层次型网络体系结构层次型网络体系,是以无线传感器网络系统的结构为基础模型,然后根据目前交通智能化要求而设计出的一种交通监测体系。

其主要组成内容为传感器节点、汇聚节点、基站和终端用户。

层次型网络体系的主要运行方法是:部署大量的传感器节点在目标监测区域内及其周边地区,对其周围的的交通数据信息进行全面有效的收集;通过相应的收发装置将收集到的数据信息输送到汇聚节点的数据处理中心,并进行相应的处理,再将其传送至基站,进行数据的接收、汇总和分析处理,最终用互联网将输送至高速公路监控中心,实现对交通数据信息实时监测,如图1所示。

2.2 无线传感器节点的设计无线传感器网络的智能交通信息采集中,传感器节点的设计要点是,以模块化组成整个节点系统。

无线传感器网络在智能交通系统中的应用

无线传感器网络在智能交通系统中的应用

无线传感器网络在智能交通系统中的应用随着科技的不断进步,无线传感器网络正在得到越来越广泛的应用。

其中,智能交通系统便是无线传感器网络得到广泛应用的领域之一。

那么无线传感器网络在智能交通系统中的应用到底有哪些呢?在本文中我们将简要介绍并探讨其使用场合、优点和具体应用等问题。

一、应用场合智能交通系统中的应用场合主要是在道路和交通设施上。

具体包括交通信号灯、路况监测、照明控制等等。

无线传感器网络能够在上述场合中实现数据的实时监控和管理,进而实现交通网络的智能化管理。

二、优点使用无线传感器网络进行智能交通管理,具有以下优点:1. 无线传感器网络能够实现实时数据采集和传输,以实现交通信号灯等设施的自动化控制。

这样可以避免人工干预带来的误差,有效提高交通路线的效率。

2. 无线传感器网络具有自组网和自动修复能力,在网络出现故障时可以自动修复,这可以有效降低维护成本和网络的可靠性。

3. 无线传感器网络拓扑结构灵活、易于扩展,可以方便快速地应对不同场景下的应用需求,有利于推进智能交通系统的建设。

三、具体应用1. 交通信号灯交通信号灯是智能交通系统的一个重要组成部分,它可以实现道路交通的控制,节省时间,避免拥堵。

应用无线传感器网络可以实现对交通信号灯的智能控制,帮助交通路线更好地规划和调整。

2. 路况监测无线传感器网络可以实现路况监测,例如道路上车流量、拥堵情况、道路状况等,这些数据能够在实时传输到智能交通系统中进行处理和分析。

通过分析处理后,可以为司机、交通人员提供即时的路况信息,帮助调整路线,避免拥堵。

3. 照明控制在夜晚道路照明控制也是智能交通系统的一部分,它可以帮助司机安全驾驶。

无线传感器网络可以实现对道路照明的自动控制,例如根据实时路况进行调节和控制。

这可以进一步提高智能交通网络的效率和可靠性。

总之,无线传感器网络在智能交通系统中的应用是无法忽视的。

它可以实现智能交通管理的自动化、智能化,降低维护成本和提高路况安全等方面做出很大的贡献。

无线传感器网络在智能交通中的应用

无线传感器网络在智能交通中的应用

无线传感器网络在智能交通中的应用无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是一种由大量分布在特定区域内的自动化传感器节点组成的网络系统。

随着智能技术的不断发展,无线传感器网络在智能交通领域中得到了广泛的应用。

本文将探讨无线传感器网络在智能交通中的应用,并分析其优势和挑战。

一、交通流量监测与控制在城市交通管理中,对交通流量的监测和控制是至关重要的。

无线传感器网络可以通过在交通要道安装传感器节点,实时获取交通流量信息,包括车流量、车速、车道占有率等。

通过分析这些数据,交通管理部门可以制定更有效的交通调度方案,缓解交通拥堵。

同时,传感器网络还可以应用于交通信号灯的智能控制,根据实时的交通流量调整信号灯的时序,优化交通流畅度。

二、智能停车管理随着车辆增加和停车位有限,停车成为城市交通管理面临的一个重要挑战。

无线传感器网络可以用于智能停车系统,通过在停车位上安装传感器节点,实时监测停车位的使用情况。

这些传感器节点可以监测停车位是否被占用,以及车辆离开后的时间。

通过数据分析和管理系统,驾驶员可以快速找到空余的停车位,提高停车效率,减少拥堵和空转。

三、道路状况监测道路状况的实时监测对于提高交通安全和效率至关重要。

无线传感器网络可以用于监测道路的状态,如湿滑、积水、堵塞等。

通过节点间的信息交互,可以实时汇报道路状况,并及时向驾驶员或交通管理部门发送警报信息。

这样可以减少交通事故发生的概率,提高道路通行效率。

四、交通事故预警与救援无线传感器网络在智能交通中还可以应用于交通事故的预警与救援。

通过在车辆或交通设施上安装传感器节点,可以实时监测车辆的位置、速度等情况,并与其他车辆、基站等进行通信。

当检测到交通事故发生时,节点可以自动触发警报,并向救援中心发送相关信息,以便及时启动救援行动。

五、智能导航与路径规划无线传感器网络在智能交通中还可以应用于智能导航和路径规划。

通过在道路、交叉口等位置安装传感器节点,可以实时监测交通状况,如拥堵程度、交通信号灯状态等。

基于车联网的智能交通信号控制系统设计

基于车联网的智能交通信号控制系统设计

基于车联网的智能交通信号控制系统设计智能交通信号控制系统是一种基于车联网技术的交通管理系统,通过采用传感器、无线通信和数据处理等技术手段,实现对交通信号的智能化控制和调度。

本文将围绕任务名称,从系统设计的角度出发,介绍智能交通信号控制系统的相关内容。

一、系统结构设计智能交通信号控制系统的结构设计应包括传感器、通信网络和中央控制器等关键部分。

首先,传感器用于实时获取交通流量、车辆速度、道路条件等数据,常见的传感器包括交通流量传感器、摄像头、雷达等。

其次,通信网络用于将传感器获取的数据传输到中央控制器,常用的通信技术包括Wi-Fi、蜂窝网络等。

最后,中央控制器是系统的核心,负责接收、处理传感器数据,并根据交通情况进行智能化的信号控制。

系统还可以增加用户界面,方便交通管理人员监控和调整信号控制。

二、交通流量识别与分析交通流量识别与分析是智能交通信号控制系统的关键任务之一。

系统通过传感器获取的数据,可以利用图像处理和模式识别等技术,实现对交通流量的准确识别和统计。

通过对不同的交通场景进行分析,可以建立起交通模型,并根据模型预测交通流动的趋势,为实时信号控制提供决策依据。

三、智能化信号控制算法设计智能交通信号控制系统的核心是智能化信号控制算法。

基于车联网的交通信号控制系统需要根据传感器获取的数据进行实时调度,并根据交通模型和车辆行驶特征,合理安排交通信号的灯光变换。

常见的信号控制算法包括固定时分配、感应控制和自适应控制等。

其中,自适应控制算法根据交通流量变化动态调整信号灯的时长和间隔,以提高交通效率和减少拥堵。

四、交通优化调度除了实时信号控制,智能交通信号控制系统还可以进行交通优化调度。

通过对不同交通路段的数据进行分析,系统能够找出拥堵点和瓶颈路段,并根据需要进行路况引导和绿波延长等措施,以优化交通流动和减少交通拥堵。

此外,系统还可以根据交通需求的变化,进行智能路口信号的联动控制,以提高整体的交通运行效率。

无线传感器网络在智能交通中的应用案例

无线传感器网络在智能交通中的应用案例

无线传感器网络在智能交通中的应用案例随着科技的不断发展和智能化的进步,无线传感器网络在各个领域的应用越来越广泛。

其中,在智能交通领域,无线传感器网络也发挥着重要的作用。

本文将介绍几个无线传感器网络在智能交通中的应用案例,展示其在提升交通效率、减少交通拥堵、保障交通安全等方面的优势。

首先,无线传感器网络在智能交通中的一个应用案例是交通流量监测。

传统的交通流量监测方法通常需要人工点观测或者安装固定的传感器设备,成本高且效率低下。

而无线传感器网络可以通过在道路上布置大量的传感器节点,实时监测交通流量情况,并将数据传输到中心服务器进行处理和分析。

这样,交通管理部门可以根据实时数据进行交通信号灯的优化调整,以减少交通拥堵和提高交通效率。

其次,无线传感器网络在智能交通中的另一个应用案例是交通事故预警。

交通事故是造成人员伤亡和财产损失的重要原因之一,如何提前预警和避免交通事故的发生成为一个重要的问题。

无线传感器网络可以通过在道路上安装传感器节点,实时监测车辆的速度、加速度、方向等信息,并将异常情况及时传输到中心服务器。

当系统检测到有车辆发生危险驾驶或者交通违法行为时,可以通过智能交通信号灯、语音提示等方式进行预警,提醒驾驶员注意安全,从而减少交通事故的发生。

此外,无线传感器网络在智能交通中还可以应用于车辆定位和导航。

传统的车辆定位和导航系统通常需要使用卫星导航系统(如GPS),但在城市高楼密集区域或者隧道等地方,卫星信号往往不稳定或者无法接收。

而无线传感器网络可以通过在道路上布置传感器节点,实时监测车辆的位置和速度,并将数据传输到中心服务器进行处理。

基于这些数据,可以实现车辆的精准定位和导航,提供更准确、实时的导航信息,帮助驾驶员选择最佳的行驶路线,减少交通拥堵和节约时间。

最后,无线传感器网络在智能交通中的应用还可以扩展到智能停车系统。

传统的停车系统通常需要驾驶员手动搜索停车位,费时费力且效率低下。

而无线传感器网络可以通过在停车场地面安装传感器节点,实时监测停车位的使用情况,并将数据传输到中心服务器。

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一、课题研究目的针对目前中国的交叉路口多,车流量大,交通混乱的现象研究一种控制交通信号灯的基于无线传感器的智能交通系统。

二、课题背景随着经济的快速发展,生活方式变得更加快捷,城市的道路也逐渐变得纵横交错,快捷方便的交通在人们生活中占有及其重要的位置,而交通安全问题则是重中之重。

据世界卫生组织统计,全世界每年死于道路交通事故的人数约有120 万,另有数100 万人受伤。

中国拥有全世界1. 9 %的汽车,引发的交通事故占了全球的15 % ,已经成为交通事故最多发的国家。

2000 年后全国每年的交通事故死亡人数约在10 万人,受伤人数约50万,其中60 %以上是行人、乘客和骑自行车者。

中国每年由于汽车安全方面所受到的损失约为5180 亿(人民币),死亡率为9 人/ 万·车,因此,有效地解决交通安全问题成为摆在人们面前一个棘手的问题。

在中国,城市的道路纵横交错,形成很多交叉口,相交道路的各种车辆和行人都要在交叉口处汇集通过。

而目前的交通情况是人车混行现象严重,非机动车的数量较大,路口混乱。

由于车辆和过街行人之间、车辆和车辆之间、特别是非机动车和机动车之间的干扰,不仅会阻滞交通,而且还容易发生交通事故。

根据调查数据统计,我国发生在交叉口的交通事故约占道路交通事故的1/ 3,在所有交通事故类型中居首位,对交叉口交通安全影响最大的是冲突点问题,其在很大程度上是由于信号灯配时不合理(如黄灯时间太短,驾驶员来不及反应),以及驾驶员不遵循交通信号灯,抢绿灯末或红灯头所引发交通流运行的不够稳定。

随着我国经济的快速发展,私家车也越来越多,交通控制还是延续原有的定时控制,在车辆增加的基础上,这种控制弊端也越来越多的体现出来,造成了十字交叉路口的交通拥堵和秩序混乱,严重的影响了人们的出行。

智能交通中的信号灯控制显示出了越来越多的重要性。

国外已经率先开展了智能交通方面的研究。

美国VII系统(vehicle infrastructure integration),利用车辆与车辆、车辆与路边装置的信息交流实现某些功能,从而提高交通的安全和效率。

其功能主要有提供天气信息、路面状况、交叉口防碰撞、电子收费等。

目前发展的重点主要集中在2个应用上: ①以车辆为基础; ②以路边装置为基础。

欧洲主要是CVIS 系统(cooperative vehicle infrastructure system)。

它有60 多个合作者,由布鲁塞尔的ERTICO 组织统筹,从2006 年2 月开始到2010年6月,工作期为4年。

其目标是开发出集硬件和软件于一体的综合交流平台,这个平台能运用到车辆和路边装置提高交通管理效率,其中车辆不仅仅局限于私人小汽车,还包括公共交通和商业运输。

日本主要的系统是UTMS 21 ( universal traffic management system for the 21st century , UTMS 21)。

是以ITS 为基础的综合系统概念,由NPA (National Police Agency) 等5个相关部门和机构共同开发的,是继20 世纪90 年代初UTMS 系统以来的第2代交通管理系统,DSSS是UTMS21中保障安全的核心项目,用于提高车辆与过街行人的安全。

因此,从国外的交通控制的发展趋势可以看出,现代的交通控制向着智能化的方向发展,大多采用计算机技术、自动化控制技术和无线传感器网络系统,使车辆行驶和道路导航实现智能化,从而缓解道路交通拥堵,减少交通事故,改善道路交通环境,节约交通能源,减轻驾驶疲劳等功能,最终实现安全、舒适、快速、经济的交通环境。

三、课题研究主要内容本文主要介绍了利用HMC1021Z巨磁阻传感器以及LPC2138微处理器、射频模块组成的无线传感网络在智能交通中的应用,本文的研究内容如下:首先查阅了国内外文献了解课题研究背景、磁阻传感器的工作原理以及铁磁物质对周围磁场产生影响的原理,并了解相关微处理器的结构及功能。

对整个系统的方案进行设计,通过进一步学习完善已有的设计方案。

将设计方案转化为电路图,画出电路版图,投片,完成硬件平台的搭建。

进行软件的编程,及硬件的调试。

将软件和硬件结合到一起,进行模拟路况实验。

智能交通系统(Intelligent Transportation System ,简称ITS) 是利用尖端的电子信息技术,形成行人、公路和车辆三位一体的新公路交通系统的总称。

我国现有的交通控制系统,相对于国外的发展具有较大的差距,这种落后的控制方式已经无法满足当前的交通运输的压力。

目前,我国的智能交通系统对车辆的检测大多采用环形线圈探测器、微波探测器、超声波和视频探测器等。

从性价比角度考虑,环形线圈探测器其技术成熟,检测精度高,可全天候的工作,但是安装时候需要切割地面,影响路面的寿命,目前主要应用在停车场内。

超声波和微波容易受到天气和障碍物的影响,造成误检。

视频探测是目前应用较多的检测方式,适用于城市交叉路口的交通控制,但易受恶劣气候的影响,夜间要求有路灯照明。

上述的交通控制系统普遍价格比较昂贵,需要有线的方式进行检测,只能够提供单一的十字路口的交通控制。

虽然汽车由于型号不同而具有不同的结构,但各类汽车中均含有大量的铁磁物质,尤其是汽车底盘均用铁磁材料制造而成。

汽车在行驶过程中会对周围的地磁场产生影响,有些汽车甚至可以影响到十几米以外的地球磁场。

将磁敏传感器置于道路两侧或路基之下的适当位置处便可感应到地磁场的变化,通过磁敏器件的输出信号可以判断出车辆通过的情况,从而实现对车流量进行监测。

因此本系统根据上述系统的弊端,提出了一种新的控制方式,采用无线传感器网络结合巨磁阻传感器来完成交通的智能控制,相临十字交叉路口处的无线传感器汇聚节点之间能够进行通信,提供了相对较多的数据冗余信息。

无线传感器网络作为新兴的测控网络技术 ,是能够自主实现数据的采集、融合和传输等应用的智能网络应用系统。

无线传感器网络使逻辑上的信息世界与真实的物理世界紧密结合,从而真正实现“无处不在”的计算模式,而且该系统具有体积小、成本低、便于安装的优点,能够全天候的工作,便于在交通部门进行推广和普及。

本系统选用灵敏度较高的巨磁阻传感器来完成对行驶车辆的检测。

系统的频率选择在2.4Ghz工作频段,该频段相对于433Mhz、868Mhz、915Mhz具有较宽的工作频带和较快的信号传输速率。

整套系统支持ZigBee协议,具有数据较验和冲突检测的功能。

该系统主要由无线传感器节点和无线传感器汇聚节点组成。

无线传感器节点是整套系统的基本组成部分,节点是整个系统的基本组成单元,节点电路的基本组成框图如图1所示:图1无线传感器节点的基本组成框图整个系统由微处理器、传感器单元、收发单元及供电单元组成。

微处理器使用LPC2138,它是基于一个支持实时仿真和嵌入式跟踪的32/16位ARM7TDMI-S CPU的微控制器,并内嵌32/64/128/256/512kB的高速Flash存储器。

128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行,对代码规模有严格控制的应用它具有高性能和低功耗的特性,指令集和相关的译码机制比复杂指令集计算机要简单的多。

传感器为磁阻传感器,由两个相距5-10 cm的磁阻传感器,当有车辆通过时,传感器周围的地磁场发生变化,变化的磁场信号经过信号放大后经过A/D转换器后送入微处理器,处理器便立即启用定时器记录下车辆通过的时刻,然后开始采集后端传感器的输出信号,当检测到车辆后计时器停止计时。

重新开始车辆的计数工作,检测下一辆车,系统采用两个传感器能够判断车辆行驶的方向。

检测后的信息经处理后发送至收发单元,收发单元将检信号发送给无线传感器汇聚节点。

整套系统的设计原理框图如图2所示:图2无线传感器网络智能交通控制原理框图安装在道路边的无线传感器节点实时的检测检测车道上行经的车辆,并能够由远离信号灯的无线传感器节点实时的检测停留在车道上的排对车辆长度,传感器节点将监测到的信息实时的发送给无线传感器汇聚节点。

汇聚节点根据道路两边布置的传感器发送来的信息。

以路面的实际车辆长度为输入量,输出量为实际控制延长的绿灯时间,最终实现平面交叉口信号灯的控制。

收发单元则使用射频模块,在电子学理论中,电流流过导体,导体周围会形成磁场;交变电流通过导体,导体周围会形成交变的电磁场,称为电磁波。

在电磁波频率低于100khz 时,电磁波会被地表吸收,不能形成有效的传输,但电磁波频率高于100khz时,电磁波可以在空气中传播。

射频则指具有远距离传输能力的高频电磁波,射频模块则是基于射频技术的可进行远距离传输的硬件设备。

四、结论(成果介绍)本课题参照国内外智能交通系统的设计以及磁阻传感器研究成果,设计了利用巨磁阻传感器及射频模块,微处理器构成的基于无线传感网络的智能交通系统,在设计过程中得到的主要成果如下:1.利用HMC1021Z巨磁阻传感器,传感器电路中使用滤波电路使输出信号更加稳定,该电路中还使用运算放大器,可使芯片的输出电压信号放大以便在有铁磁物体经过传感器附近时输出供处理器使用的高电平信号,实际测得巨磁阻传感器可正常运行,并可较为精确的计算通过交通信号灯的车流量大小。

2.收发单元利用射频模块,将处理器处理后的信息传送到交通信号灯控制中心,以便在不同车流量情况下更好的控制交通信号灯。

经试验测量后,射频模块工作状况良好,可精确传送经处理器处理过的信息。

3.通过使用LPC2138微处理器,控制巨磁阻传感器的数据采集和射频模块的数据收发。

它的最小封装和最低功耗,增加了系统的稳定性和可行性。

在每个无线节点中,巨磁阻传感器收集经过该节点的车流量信息,将其信号放大并经A/D转换器传输至LPC2138,经处理后将信息通过射频模块传输至主控节点。

经实验验证,使用该芯片可以精确的完成以上功能,验证了理论分析设计设计的正确性。

4.该系统实现了集数据采集、处理,以及由交通信号灯显示控制结果等基本的功能于一体的传感器智能化设计,经过试验证明该系统具有可行性与稳定性。

5.提出了将所设计的传感器应用于智能交通系统中的方案。

目前,在理论设计中所使用的传感器已经能够达到所需的灵敏度与检测距离的要求,并且可以稳定的工作。

并具有数据采集、处理、显示等基本功能。

但由于巨磁阻传感器灵敏度较高,为了使其能够在更加复杂的环境下稳定工作,进一步扩大传感器的应用范围,还需要对传感器的结构及电路进行改进以改善检测距离和稳定性等性能。

并且可以进行进一步的智能化设计,提供更加方便的智能化系统,使交通状况变得越来越好。

在拥有上述功能后,便可以将此种传感器应用于更加广泛的领域。

基于无线传感器的智能交通系统很好的利用了存在于机动车本身的一种磁效应,利用无线传感网络使交叉路口处的红绿灯控制得到有效地改善,属于智能交通系统的一个典型应用子系统。

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