最新硕士论文-基于无线传感器网络的智能交通系统的设计 (精品)

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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

基于5G技术的智能交通管理系统设计

基于5G技术的智能交通管理系统设计

基于5G技术的智能交通管理系统设计智能交通系统是基于5G技术的创新应用,通过集成感知、通信、计算、决策等技术,实现对交通流量的高效管理与控制。

本文旨在探讨基于5G技术的智能交通管理系统的设计。

一、引言随着全球城市化进程的加速推进,交通拥堵问题越来越突出。

传统的交通管理模式无法满足日益增长的交通需求。

而5G技术作为第五代移动通信技术,提供了前所未有的高速、低延迟、大容量的通信能力,为智能交通管理系统的设计提供了良好的技术支持和保障。

二、5G技术在智能交通管理系统中的应用1.传感器与感知技术:5G技术可以实现低延迟高带宽传输,提供可靠的网络连接和通信能力,从而支持交通感知设备的实时高效数据传输。

无线传感器网络可以用于监测交通流量、车辆位置以及道路状况等信息,为交通管理决策提供有力支撑。

2.边缘计算与云计算:5G技术将边缘计算与云计算相结合,可以在本地实现部分计算任务,减少数据传输的延迟和网络负载。

智能交通管理系统可以通过边缘计算实时处理车辆位置数据,优化交通信号灯控制,实现交通流的高效分配和调度。

3.车联网与自动驾驶技术:5G技术为车联网和自动驾驶技术的发展提供了强大支持。

车辆可以通过5G网络实时与交通管理中心和其他车辆进行通信,获取交通信息和车辆状态,从而提供智能导航、路径规划和交通拥堵避让等功能,提高交通效率和安全性。

4.人工智能与大数据分析:智能交通管理系统可以通过人工智能技术和大数据分析,对交通数据进行深度挖掘和智能分析。

通过对交通流量、拥堵情况、事故发生率等数据的分析,可以提前预警交通事故、优化路网设计以及改进交通信号灯控制策略,从而提高汽车通行效率和行车安全性。

三、智能交通管理系统设计案例以某市为例,设计一个基于5G技术的智能交通管理系统,实现对交通流量和车辆行驶情况的实时监测和智能调度。

1.交通感知与数据采集在城市的主要路段设置交通感知设备,包括摄像头、车辆传感器和交通流量检测器等。

这些设备通过5G网络将采集到的实时数据传输到交通管理中心,包括车辆位置、车速、车辆密度以及交通信号灯状态等信息。

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。

有关智能交通论文

有关智能交通论文

有关智能交通论文论文是各专业学员都必须完成的集中实践性教学环节,不能免修。

要求每位学员在学校指定的指导教师的指导下,独立完成论文的写作,下面小编带来的是有关智能交通论文,希望对你有帮助。

摘要:智能交通系统是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术及计算机处理技术等有效的集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。

本文介绍了智能交通的历史、中国智能交通的概况、国外智能交通系统。

关紧词:智能交通高速公路智能交通系统电子技术一、智能交通系统的概述智能交通系统是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术及计算机处理技术等有效的集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。

1995年3月美国交通部首次正式出版了"国家智能交通系统项目规划",明确规定了智能交通系统的7大领域和29个用户服务功能,并确定了到2005年的年度开发计划。

智能交通有7大领域包括:出行和交通管理系统、出行需求管理系统、公共交通运营系统、商用车辆运营系统、电子收费系统、应急管理系统、先进的车辆控制和安全系统。

二、我国智能交通的概况中国道路在未来 20 年内仍然处于建设期,但是中国是当今世界上公路建设速度最快的国家,根据中国的“九五”计划和2010 年发展纲要,交通部计划用 30 年左右的时间完成公路主骨架、水运主通道、港站主枢纽和支持保障系统的规划建设。

到 2010年,高速公路主干网已经初步形成。

这一期间正是ITS 在全世界进入全面实施的阶段,因此,中国也需要根据中国道路运输的实际需求探讨在中国的道路运输网中应用智能交通系统来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。

实际上中国在交通运输和管理中应用电子信息技术的工作早在70年代末就已经开始,当时称为交通工程,在中国交通工程的具体内容与国际上的有所不同,中国将道路管理系统中的通信、监控和收费系统都纳入交通工程的范围。

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。

基于无线传感器网络的智慧停车系统设计与优化

基于无线传感器网络的智慧停车系统设计与优化

基于无线传感器网络的智慧停车系统设计与优化随着城市化进程的加速和汽车数量的不断增加,停车问题成为了城市交通管理的一大难题。

为解决这一问题,基于无线传感器网络的智慧停车系统应运而生。

本文将介绍智慧停车系统的设计与优化。

首先,智慧停车系统的设计需要考虑以下几个关键要素:传感器节点的部署,数据传输与处理的方法,以及用户的使用体验。

在传感器节点的部署方面,需要考虑停车场的大小、布局以及周围环境的特点。

传感器节点应该合理地分布在停车场内,以确保能够准确地检测到每个停车位的状态。

同时,传感器节点的安装应方便快捷,且能够耐久使用。

数据传输与处理是智慧停车系统的核心部分。

传感器节点通过无线网络将采集到的数据传输给后台服务器,并进行处理。

在数据传输方面,应选用稳定、快速的无线通信技术,如Wi-Fi或蓝牙。

数据处理方面,可以采用机器学习算法对传感器数据进行分析,预测停车位的可用性,提前为用户提供准确的停车信息。

除了以上的技术要素,用户的使用体验也是智慧停车系统设计的重要考虑因素。

系统应该提供用户友好的界面,方便用户查找停车位、预约停车位、支付停车费用等操作。

同时,系统还可以通过手机APP等方式将实时停车信息推送给用户,提高用户的使用便利性。

接下来,对智慧停车系统的优化进行探讨。

系统的优化主要包括停车位利用率的提高、停车时间的减少、以及系统的可扩展性。

为提高停车位利用率,系统可以采用动态停车位分配的策略。

即根据不同时间段、不同区域的停车需求进行合理分配。

通过分析历史停车数据,可以得到停车位的高峰时段和低谷时段,从而调整停车位的分布,提高停车位的使用效率。

减少停车时间可以采用空余停车位的实时推送和导航引导。

当有车辆进入停车场时,系统可以通过智能算法快速分析空余停车位的位置,并将信息推送给用户。

用户可以通过导航引导系统直接找到空余停车位,减少寻找停车位的时间。

在系统的可扩展性方面,应考虑停车场的规模拓展和不同类型停车场的适应性。

系统论文范文精选3篇

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系统论文范文精选3篇一、基于大数据的智能交通系统研究1.1 研究背景随着城市化进程的加快,交通拥堵问题日益严重,给人们的出行带来了极大的不便。

为了解决这一问题,智能交通系统应运而生。

本文以大数据技术为支撑,探讨智能交通系统在缓解交通拥堵、提高出行效率方面的应用。

1.2 系统设计(1)数据采集模块:通过安装在道路上的摄像头、地磁传感器等设备,实时采集交通流量、车辆速度、道路状况等数据。

(2)数据处理模块:对采集到的数据进行预处理,提取有用信息,为后续模块提供数据支持。

(3)交通预测模块:根据历史数据和实时数据,预测未来一段时间内的交通状况,为路径规划和实时调度提供依据。

(4)路径规划模块:根据交通预测结果,为出行者提供最优出行路线。

(5)实时调度模块:通过调整信号灯配时、发布交通管制措施等手段,实时优化交通流。

1.3 实验与分析为验证本文提出的智能交通系统的有效性,我们在某城市进行了实地测试。

实验结果表明,系统在缓解交通拥堵、提高出行效率方面具有显著效果。

二、智能家居系统设计与实现2.1 研究背景随着科技的不断发展,人们的生活水平不断提高,对家居环境的要求也越来越高。

智能家居系统旨在为用户提供舒适、便捷、安全的居住环境。

本文针对智能家居系统的设计与实现进行探讨。

2.2 系统设计(1)环境监测模块:实时监测室内温度、湿度、光照等环境参数,为用户提供舒适的居住环境。

(2)家电控制模块:通过智能终端设备,实现对家电的远程控制和联动控制。

(3)安防监控模块:对家庭安全进行实时监控,包括火灾报警、燃气泄漏报警、门窗防盗报警等。

(4)远程控制模块:用户可通过手机、平板等设备远程控制家居设备,实现家居系统的智能化。

2.3 实验与分析本文设计的智能家居系统在某小区进行了试点应用。

经过一段时间运行,系统稳定可靠,用户满意度较高,验证了系统设计的合理性和实用性。

三、面向医疗健康的物联网系统构建与应用3.1 研究背景随着人口老龄化加剧,医疗资源紧张问题日益突出。

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基于无线传感器网络的智能交通系统的设计一、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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