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傳感器節(jié)點設(shè)計

發(fā)布時間:2012/4/16 16:40:31 訪問次數(shù):2293

    在交通信息采集中,終端節(jié)點可采用非接觸CM15MD-24H式的磁傳感器來定時收集和感知區(qū)域內(nèi)車輛的速度、車距等信息。當車輛進入傳感器的監(jiān)控范圍后,終端節(jié)點通過磁力傳感器來采集車輛的行駛速度等重要信息,并將信息傳送給下一個定時醒來的節(jié)點。當下一個節(jié)點感應(yīng)到該車輛時,結(jié)合車輛在兩個傳感器節(jié)點間的行駛時間估計,就可估算出車輛的平均速度。多個終端節(jié)點將各自采集并初步處理后的信息通過匯聚節(jié)點傳遞到基站節(jié)點,進行數(shù)據(jù)融合,獲得道路車流量與車輛行駛速度等信息,從而為路口交通信號控制提供精確的輸入信息。通過給終端節(jié)點安裝溫濕度、光照度、氣體檢測等多種傳感器,還可以進行路面狀況、能見度、車輛尾氣污染等檢測。

                              
    如果需要實現(xiàn)智能公交系統(tǒng)中的公交優(yōu)先功能,則需要對現(xiàn)有交通信號控制器進行改造。通過添加傳感器等輔助設(shè)備,交通信號控制器可以估算出公交車輛到達交叉路口的時間(旅行時間),計算出公交車輛在路口是否需要給予優(yōu)先(可選擇乘客數(shù)量作為優(yōu)先權(quán)重),然后選擇合適的優(yōu)先控制策略,通過調(diào)整綠信比來優(yōu)先放行公交車輛。交通信號控制器的改造包括:①車載無線通信終端節(jié)點;②交叉路口交通信號控制器上集成無線網(wǎng)關(guān);⑧用于公交車輛定位的終端節(jié)點。
    通過構(gòu)建基于ZigBee的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)上述功能。當要臨近路口時,車載ZigBee無線終端節(jié)點進行公交車輛信息廣播,路邊部署的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)獲取信息后,公交車輛定位的終端節(jié)點對其跟蹤獲取信息并匯聚到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)節(jié)點上,通過內(nèi)部連接最后信息傳送給交通信號控制器,進行相應(yīng)的優(yōu)先處理。
    下面以基于Atmel的AT86RF230射頻芯片和構(gòu)。典型的終端節(jié)點和匯聚節(jié)點設(shè)計如圖11-6所示,采用Atmel的8位RISC結(jié)構(gòu)低功耗ATMega1281V MCU作為系統(tǒng)控制核心。采用512kB的AT45DB041D作為外部程序存儲器。射頻模塊使用Atmel的支持ZigBee協(xié)議的AT86RF230,RF功率達到3dBm,室外傳輸距離可達300m以上節(jié)點的擴展接口可連接模擬輸入、數(shù)字I/O、I2C、SPI和UART接口,這些擴展接口使其易于與傳感器及其它外設(shè)連接,如外界光度、溫濕度、氣壓、聲、地磁和加速度等傳感器。

    在交通信息采集中,終端節(jié)點可采用非接觸CM15MD-24H式的磁傳感器來定時收集和感知區(qū)域內(nèi)車輛的速度、車距等信息。當車輛進入傳感器的監(jiān)控范圍后,終端節(jié)點通過磁力傳感器來采集車輛的行駛速度等重要信息,并將信息傳送給下一個定時醒來的節(jié)點。當下一個節(jié)點感應(yīng)到該車輛時,結(jié)合車輛在兩個傳感器節(jié)點間的行駛時間估計,就可估算出車輛的平均速度。多個終端節(jié)點將各自采集并初步處理后的信息通過匯聚節(jié)點傳遞到基站節(jié)點,進行數(shù)據(jù)融合,獲得道路車流量與車輛行駛速度等信息,從而為路口交通信號控制提供精確的輸入信息。通過給終端節(jié)點安裝溫濕度、光照度、氣體檢測等多種傳感器,還可以進行路面狀況、能見度、車輛尾氣污染等檢測。

                              
    如果需要實現(xiàn)智能公交系統(tǒng)中的公交優(yōu)先功能,則需要對現(xiàn)有交通信號控制器進行改造。通過添加傳感器等輔助設(shè)備,交通信號控制器可以估算出公交車輛到達交叉路口的時間(旅行時間),計算出公交車輛在路口是否需要給予優(yōu)先(可選擇乘客數(shù)量作為優(yōu)先權(quán)重),然后選擇合適的優(yōu)先控制策略,通過調(diào)整綠信比來優(yōu)先放行公交車輛。交通信號控制器的改造包括:①車載無線通信終端節(jié)點;②交叉路口交通信號控制器上集成無線網(wǎng)關(guān);⑧用于公交車輛定位的終端節(jié)點。
    通過構(gòu)建基于ZigBee的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)上述功能。當要臨近路口時,車載ZigBee無線終端節(jié)點進行公交車輛信息廣播,路邊部署的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)獲取信息后,公交車輛定位的終端節(jié)點對其跟蹤獲取信息并匯聚到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)節(jié)點上,通過內(nèi)部連接最后信息傳送給交通信號控制器,進行相應(yīng)的優(yōu)先處理。
    下面以基于Atmel的AT86RF230射頻芯片和構(gòu)。典型的終端節(jié)點和匯聚節(jié)點設(shè)計如圖11-6所示,采用Atmel的8位RISC結(jié)構(gòu)低功耗ATMega1281V MCU作為系統(tǒng)控制核心。采用512kB的AT45DB041D作為外部程序存儲器。射頻模塊使用Atmel的支持ZigBee協(xié)議的AT86RF230,RF功率達到3dBm,室外傳輸距離可達300m以上節(jié)點的擴展接口可連接模擬輸入、數(shù)字I/O、I2C、SPI和UART接口,這些擴展接口使其易于與傳感器及其它外設(shè)連接,如外界光度、溫濕度、氣壓、聲、地磁和加速度等傳感器。

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