無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)地磁車輛檢測(cè)系統(tǒng)的研究.pdf

1、當(dāng)今社會(huì),城市交通擁堵問(wèn)題影響了社會(huì)生產(chǎn)效率的提高。擁堵問(wèn)題也促進(jìn)了智能交通系統(tǒng)(Intelligent Transport System,簡(jiǎn)稱ITS)的不斷發(fā)展與完善。車輛檢測(cè)技術(shù)是IST中提供交通流信息參數(shù)的技術(shù)之一,能夠?yàn)閷?shí)施交通狀況監(jiān)控及交通管理決策提供有效的依據(jù)。
　　無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)(Wireless sensor networks,簡(jiǎn)稱WSNs)有著許多不同的應(yīng)用。傳統(tǒng)的有線傳感網(wǎng)絡(luò)需要較高的電纜配置及維修費(fèi)用,并且在缺

2、乏合適的有線供電架構(gòu)下很難覆蓋較大的測(cè)量區(qū)域,這種網(wǎng)絡(luò)因此變得不切實(shí)際。相比之下,無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)將會(huì)更加經(jīng)濟(jì)且實(shí)用。無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)車輛檢測(cè)器應(yīng)該具有體積小、耐用、低功耗、成本小,容易安裝和維護(hù)的特點(diǎn)。目前,現(xiàn)有的基于感應(yīng)線圈、超聲和紅外都不滿足上述的要求,這導(dǎo)致了研究另一種解決方案的必要。
　　本文在研究了傳感器技術(shù)以及無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上,探究了無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)在交通數(shù)據(jù)采集方面的應(yīng)用可能和優(yōu)勢(shì)。根據(jù)悉尼自適應(yīng)交通控制系統(tǒng)(Sydne

3、y Coordinated Adaptive Traffic System,簡(jiǎn)稱SCATS)的需求,提出了無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)地磁車輛檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。該方案將系統(tǒng)分為車輛檢測(cè)器,接收機(jī)與中繼器以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元三部分。車輛檢測(cè)器,接收機(jī)與中繼器采用固化了WSN網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的STM32W108作為系統(tǒng)的主控制芯片,采用AMR異向磁阻傳感器采集車輛信息,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元采用MSP430F1232作為模擬線圈的控制器。車輛檢測(cè)器,接收機(jī)與中繼器共同實(shí)現(xiàn)車

4、輛信息的檢測(cè)與數(shù)據(jù)的綜合分析,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元通過(guò)串口接收由接收機(jī)處理后的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了模擬感應(yīng)線圈式檢測(cè)器的數(shù)據(jù)輸出。文中詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的各個(gè)組成部分的硬件、軟件設(shè)計(jì)。在軟件中,闡述了無(wú)線傳感網(wǎng)的低功耗設(shè)計(jì),無(wú)線通信過(guò)程及車輛檢測(cè)算法及各單元模塊的運(yùn)行機(jī)制。
　　實(shí)驗(yàn)表明,本文設(shè)計(jì)的車輛檢測(cè)器具有靈敏度高,產(chǎn)品體積小,具有在不破壞車道的情形下實(shí)現(xiàn)安裝與維護(hù)。能夠?yàn)镾CATS交通信號(hào)控制系統(tǒng)提供前端路口的交通信息,為道路優(yōu)化和控制系統(tǒng)提