CN102450085B - 用于交通管理网络的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于收集交通数据的系统，包括至少一个第一节点、至少一个第二节点和中央处理站。该第一节点包括连接至第一处理器的蜂窝式通信模块和第一网络通信模块。该第二节点包括连接至第二处理器的第二网络通信模块和设备检测模块。该至少一个第一节点和该至少一个第二节点组成网络。该设备检测模块检测与交通相关的设备。该中央处理站可经由该蜂窝式通信模块链接至该至少一个第一节点。该至少一个第二节点同该至少一个第一节点就与设备相关的信息进行通信，其中，所述设备与交通相关。该至少一个第一节点同该蜂窝式通信模块就与设备相关的信息进行通信，其中，所述设备与交通相关。

Description

用于交通管理网络的方法和系统
相关专利申请的交叉引用
本申请要求下列专利的利益：美国临时申请——序列号为61/211,702，申请日为2009年4月2日，和美国申请——序列号为12/752,778，申请日为2010年4月1日，鉴于任何及所有目的，上述文献通过引用合并于此。
技术内容
本发明的领域总体上涉及交通管理系统。更具体地说，本发明涉及使用网络来收集信息的交通管理系统。
背景技术
当前，各种形式的信息服务提供者(ISP)给用户提供交通信息。该各种形式的ISP包括交通和地图系统，比如，Westwood One、Traffic.com/Navteq和Clear Channel Traffic；门户系统，例如，Yahoo！、Google、MapQuest/AOL和MicroSoft MSN；无线运营商，比如，Verizon Wireless、Cingular Wireless、Sprint Nextel和T-Mobile；信息技术(telematics)和导航系统——GM OnStar、Ford、Toyota、XM Satellite Radio、Sirius Satellite Radio、Garmin、TomTom、Magellen、Motorola和AAA；以及传媒公司，例如，NBC、ABC和CBS等。随着交通和行程时间信息的品质和间隔尺寸的改善，ISP试图向单个用户提供具体路线的行程时间信息和动态的路线导航信息，以影响个人的行程选择，包括出发时间、到达时间、路线和目的地等。个体旅游者依赖于ISP的信息以及个人经历和偏好对其行程选择进行个人决策。
由于ISP向越来越多的单个用户提供具体路线的行程时间信息和动态路线的导航信息，因此，可实施交通信息服务的市场渗入可迅速地增长。当这类可实施交通信息供应市场渗入到达临界的阈值时，具有类似交通和行程时间信息的用户可能会争相采用最短行程时间的路线，从而在这些路线上导致新的拥堵。举例来说，从旧金山旅行到圣胡塞(San Jose)，旧金山湾区的用户代表性地选择US 101。当US101上出现严重的拥堵时，由于较多的交通事故，许多ISP建议汽车旅游者使用替代的路线I-280或El Camino Real，以避免US 101上的严重拥堵。然而，随着大量用户从US 101转移到I-280或El CaminoReal上，这些路线也迅速变得拥堵了。
为了填充这些系统，需要收集大量的交通数据。该交通和行程时间信息还可用于交通研究、例如交通流量监视或事故检测。然而，收集交通信息是昂贵的。代表性地，通过闭路摄像机、观测器或通过计轴器来收集交通信息。可由雇员使用摄像机来确定一般的交通流量和检测问题，如事故。然而，对闭路视频系统来说，保存和操作是昂贵的。基于观测器的研究是全面的，但长期的执行也是昂贵的。计轴器可长期使用，但计轴器必须被收集起来以进行处理。此外，使用当前的检测方法，从速度检测来推定行程时间，所述速度检测自身通常由车辆计数获得，产生高达35-40％的错误。因此，需要改进收集交通数据的系统的方法。
发明内容
代表性的实施例涉及一种收集车辆交通数据的系统。该收集车辆交通数据的系统包括至少一个第一节点、至少一个第二节点和中央处理站。第一节点包括连接至第一处理器的蜂窝式通信模块和第一网络通信模块。第二节点包括连接至第二处理器的第二网络通信模块和设备检测模块。该至少一个第一节点和该至少一个第二节点组成网络。该设备检测模块检测与车辆交通相关的设备。该中央处理站可经由蜂窝式通信模块链接至该至少一个第一节点。该至少一个第二节点同该至少一个第一节点就与设备相关的信息进行通信，其中，所述设备与交通相关。该至少一个第一节点同蜂窝式通信模块就与设备相关的信息进行通信，其中，所述设备与交通相关。
另一个代表性的实施例涉及一种收集交通数据的装置。该装置包括连接至处理器的蜂窝式通信模块、网络通信模块和设备检测模块。该设备检测模块检测与交通相关的设备。网络通信模块同中央处理站就与设备相关的信息进行通信，其中，所述设备与交通相关。
附图说明
图1是根据代表性实施例的交通数据收集节点的示意图。
图2是根据代表性实施例的简化的交通数据收集节点的示意图。
图3是根据代表性实施例图1的交通数据收集节点的功能图。
图4是根据代表性实施例的交通数据收集节点结构的概图。
图5是根据代表性实施例由MAC地址检测器执行的操作的流程图。
图6是根据代表性实施例的MAC地址检测分组的示意图。
图7是根据代表性实施例的蜂窝式基于分组的网络的示意图。
图8是根据代表性实施例的簇树型网状蜂窝式基于分组的网络的示意图。
图9是根据代表性实施例的菊花链型网状蜂窝式基于分组的网络的示意图。
图10是根据代表性实施例的交通管理系统的示意图。
图11是根据代表性实施例的交通图的例图。
具体实施方式
描述用于交通管理网络的方法、系统和装置。出于说明的目的，下面描述中阐述大量的细节，用以提供对本发明的代表性实施例的彻底了解。然而，对本领域的普通技术人员而言，没有这些细节也可实践本发明，这是显而易见的。附图不是按比例绘制的。在其它情况中，以简化的形式显示众所周知的结构和设备，以帮助对具体实施例的描述。
交通数据收集节点
参照图1，其示出根据代表性实施例的交通数据收集节点100的示意图。交通数据收集节点100包括计算模块110、储能设备130、能量控制器135、太阳能电池板140、蓝牙天线150、蜂窝天线(cellularantenna)160和网络天线165。交通数据收集节点100还可以选择性地包括照相机170、麦克风180和传感器190。计算模块110、储能设备130和能量控制器130装在保护外壳120中。
保护外壳120可以是防风雨的玻璃纤维外壳，例如，防护等级采用美国电气制造商协会标准(NEMA)4等级的外壳。也可使用其它材料，如钢、塑料或碳纤维。某些或全部组件，包括天线，可被装入保护外壳120中。保护外壳120还可包括托架，用于将交通数据收集节点100固定在电话线杆、道路标记和栅栏等上。
在至少一个实施例中，交通数据收集节点100的尺寸接近砖块的大小，或更小。可暂时地或永久地配置交通数据收集节点100。交通数据收集节点100应当位于将被检测的设备的交通流的射频(RF)大致范围之内。因此，交通数据收集节点100可被固定在任何现有的结构、柱子或支撑物上。交通数据收集节点100可被直接放置在地上、护拦后或安装在杆上。交通数据收集节点100的放置仅受路旁装备的安全和保障的实际考量的限制。
计算模块110可以是印刷电路板，其包括有处理器、存储器、输入/输出模块、硬盘驱动器、固态驱动器、闪存、发送器、接收器、控制器、集成天线和插槽。插槽可用于嵌入升级模块或其它部件，例如，检测器、机器视觉处理器和扬声器。计算模块110可具有不同的集成程度。
储能设备130和太阳能电池板140向交通数据收集节点100提供能量。能量控制器135控制太阳能电池板140对储能设备130进行再充电；并调剂交通数据收集节点100的计算模块110和其它组件的能量。储能设备130可以是电池，举例来说，12V、20-30aH的锂离子电池。然而，储能设备130还可以是电容器、燃料电池或其它储能设备。可选地，可通过硬线连接来提供能量。太阳能电池板140可具有各种形式和瓦数，举例来说，5瓦或10瓦阵列。
可选择的照相机170可以是彩色的、黑白的或红外的。举例来说，该照相机可被用于拍摄交通快照或视频。可选择的照相机170还可以包括机器视觉能力，例如，标识和/或计算目标的能力。举例来说，照相机170可用于标识牌照、特定牌照或特定的人。还可以对可选择的照相机170进行编程，以检测交通堵塞和事故。同样地，麦克风180可用于检测交通量、噪声污染水平或噪声水平的原因。
传感器190可以是光敏元件、电感传感器、温度传感器、全球定位系统(GPS)模块、生物学/核材料传感器或任何其它种类的传感器。传感器190还可以是一个以上的传感器或传感器阵列。传感器190可以是较大型的传感器网的部分，用于监视天气、城市温度、一氧化碳水平，检测生物材料释放的威胁，或者检测或监视其它危险物品的运输。
蓝牙天线150、蜂窝天线160和网络天线165是为它们相应技术设计的用以发送和接收信号的天线。蜂窝天线160可适合于与任何蜂窝式网络进行通信。网络天线165用于将交通数据收集节点100连接至交通数据收集节点的网络。举例来说，网络天线165可与ZigBee型(IEEE 802.15.4)通信模块相耦合。然而，也可使用多个天线、其它天线或其它通信方案。举例来说，可包括卫星发射机或接收机。此外，可包括有线网络或通信链接，例如，以太网连接。
交通数据收集节点100还可包括硬件(例如，蓝牙天线150和网络天线165)和软件，其被设置为将交通数据收集节点100连接至不同的网络，例如，移动自组织网络、车载自组织网络、智能车载自组织网络或基于因特网的移动自组织网络。移动自组织网络(MANET)，有时被称为移动网状网络，可以是由无线链接连接的移动设备的自配置网络。车载自组织网络(VANET)可用于交通工具间通信以及交通工具与路旁装备间的通信。智能车载自组织网络(InVANET)包括人工智能，其帮助交通工具在交通工具间碰撞、事故和酒后开车等期间以智能方式运转。基于因特网的移动自组织网络(iMANET)是自身配置在因特网连接上的MANET，举例来说，使用蜂窝式网络(例如，使用蜂窝天线160)的因特网连接。因此，交通数据收集节点100可属于不同的网络配置的一部分。在一个说明性的实施例中，交通数据收集节点100可收集与该交通数据收集节点100成网的其它节点、设备和交通工具等的信息。可选地，可通过硬线，如以太网缆，来连接交通管理网络的节点。
交通数据收集节点100可包括嵌入系统结构，其包括与固件耦合的常规嵌入式硬件设计。交通数据收集节点100经由交通工具和行人的蓝牙天线150(举例来说，蓝牙2.1/2.0/1.2/1.1版和Class1/2)检测蓝牙设备，以向中央处理中心提供实时交通流量。交通数据收集节点100匿名地发现蓝牙媒体存取控制(MAC)地址，所述地址用作蓝牙设备的唯一标识符。
MAC地址是由其厂商分配给网络接口卡的用于识别的唯一标识符。MAC地址是匿名标识符。MAC地址不与任何特定用户账户相关联(通常手机探测是这种情况)，也不与任何特定交通工具相关联(如同自动收费标签)。MAC地址并不通过任何种类的中心数据库链接至特定的人，而是在蓝牙电子芯片厂商处分配的。此外，难以将MAC地址与用户购买的设备相匹配。因此，即使没有消除隐私的担心，交通管理网络也使之最小化。通常，考虑隐私的用户可在它们的蓝牙设备中设置选项(通常在“发现模式”或“可见性”下)，以保证该设备不会被检测。
在发现MAC地址之后，交通数据收集节点100在所发现的MAC地址上放置相关的时戳，并将该MAC地址连同时戳存储在非易失性存储器中。因此，可经由蜂窝天线160，使用基于分组的蜂窝调制解调器，将数据发送至中央处理中心。经由网络天线165，数据还可以通过无线网状网络，其中，中央节点从交通数据收集节点的网状网络收集数据。中央交通数据收集节点可因此将数据传送到中央处理中心。
此外，交通数据收集节点100可检测与MAC地址相关的信号的信号强度。交通数据收集节点100可使用多个信号强度测量，以确定与MAC地址相关的设备的速度和方向。可选地，交通数据收集节点100可收集信号强度数据并将其发送至另一个设备，以用于进一步的处理。
为了降低成本和能量消耗，可实现多种交通数据收集节点。举例来说，某些交通数据收集节点只要求基本的特征。举例来说，末端节点设备可能成为非常简单的设备，只包括蓝牙无线电设备和ZigBee无线电设备。嵌入在ZigBee无线电设备内部的8位微控制器(用于安置ZigBee堆栈)可用作控制器，从而在标准交通数据收集节点中代替ARM7微控制器。简化的交通数据收集节点可利用较小的太阳能电池板和电池子系统。可选地，该简化的交通数据收集节点可只依赖于太阳能。有利的是，可减少交通数据收集节点的尺寸和成本。该简化的交通数据收集节点还可用作暂时的、便携式的低成本节点。
参照图2，其示出根据代表性实施例的简化的交通数据收集节点200的示意图。例如，简化的交通数据收集节点200可用作交通数据收集网络中的末端节点。简化的交通数据收集节点200包括微控制器210、实时时钟212、存储卡216、储能设备130、蓝牙模块255、蓝牙天线150、网络模块262和网络天线165。简化的交通数据收集节点200还可选择性地包括传感器190。微控制器210、实时时钟212、存储卡216、储能设备130、蓝牙模块255、蓝牙天线150、网络模块262和网络天线165装在保护外壳120中。
微控制器210、实时时钟212、存储卡216、储能设备130、蓝牙模块255、蓝牙天线150、网络模块262和网络天线165可集成在单个印刷电路板上，其包括有处理器、存储器、闪存、发送器、接收器、控制器、集成天线和插槽。插槽可用于嵌入升级模块或其它部件，例如，检测器、机器视觉处理器和扬声器。简化的交通数据收集节点200可具有不同的集成程度。举例来说，微控制器210和网络模块262可集成到同一集成电路中。
储能设备130可以是电池，举例来说，12V、20-30aH的锂离子电池。储能设备130还可包括分压至例如1.8V和3.3V的电源控制器。简化的交通数据收集节点200实现了低功率，使用同一电池大约能运行10年。
正如以上的讨论，可有选择地包括其它特征。举例来说，传感器190可包括照相机、麦克风、全球定位系统(GPS)模块和专业的传感器或检测器。同样地，简化的交通数据收集节点200可为网络的特定实现而定制。
现在参照图3，其示出根据代表性实施例的图1的交通数据收集节点100的功能图。交通数据收集节点100的计算模块110包括微控制器310、配置/用户接口320、监视接口330、电源接口340以及数据通信和传送接口350。正如以上的讨论，计算模块110可具有不同的集成程度。
在这个例子中，储能设备130集成在计算模块110的印刷电路板上。储能设备130是6V直流或12V直流电池。储能设备130向电源接口340提供功率。举例来说，电源接口340可以是开关电源，其为计算模块110的组件将储能设备130的电压转换至较低的电压。举例来说，电源接口340可产生1.8V和3.3V源来供给电路板。
微控制器310是控制交通数据收集节点100的处理器。微控制器310包括计算机可读介质，例如存储器317，其包括用于操作交通数据收集节点100的计算机可读指令。微控制器310执行该指令，以操作交通数据收集节点100。可选地，存储器317可与微控制器310不同。微控制器310由晶体315计时。微控制器310也连接至扩充插槽319。一个或多个扩充插槽319可用于增加交通数据收集节点100的额外能力；举例来说，正如以上的讨论，可以增加照相机或辅助处理模块。
举例来说，微控制器310可以是ARM7微控制器，例如ARM7TDMI，它可从不同的厂商处获得，包括位于台湾新竹的台湾半导体制造公司。ARM7TDMI核是32位嵌入式RISC处理器，其作为硬件宏单元(hard macrocell)而投放，提供性能、功率和面积特征的合格的综合。ARM7TDMI核使得系统设计员能够构建要求小尺寸、低功率和高性能的嵌入式设备。
ARM7TDMI核包括用于固件存储的128kB内部闪存和用于运行存储的34kB内部SRAM。板载存储器减少了对外部分立存储子系统的需要，而所述外部分立存储子系统是基于传统蓝牙的系统所要求的。微控制器310与三个子系统相互作用：配置/用户接口320、监视接口330以及数据通信和传送接口350。
配置/用户接口320包括输入/输出接口322、闪存卡接口324、通用串行总线326和串行端口328。输入/输出接口322可以是任何种类的通信端口。举例来说，输入/输出接口322可以是用于触发照相机的数字输出、图形接口、耦合至传感器的数字或模拟输入或者辅助输入/输出模块的接口。
闪存卡接口324包括闪存卡，例如MicroSD型的闪存卡。闪存卡324控制微控制器310与闪存卡之间的通信。闪存卡接口324可用于储存数据，例如，所发现的蓝牙MAC地址或用于操作交通数据收集节点100的指令。举例来说，可使用MicroSD闪存来存储蓝牙MAC地址数据和时戳，以后可将其取回，以用于进一步的处理。通过移开和读取闪存，用户可从交通数据收集节点100取回数据。类似地，通过替换或更新闪存，用户可更新用于操作交通数据收集节点100的计算机可读指令。
通用串行总线326和串行端口328还可以用于与微控制器310进行通信。举例来说，串行端口328可以是RS-232或RS-485型的端口。可经由通用串行总线326和/或串行端口328对交通数据收集节点100进行设置和提供服务。正如以上的讨论，通用串行总线326和串行端口328还可以用于固定外围设备和传感器，例如，照相机和温度传感器等。
监视接口330包括实时时钟332、温度监测器336和能源监视器338。实时时钟332包括晶体331和备份电源335。举例来说，晶体331是独立的本机32.768khz晶体振荡器。举例来说，备份电池335是3.3V锂离子电池，其在已经失去主电源或交通数据收集节点100要求服务的情况下，向实时时钟332提供功率。经由实时时钟332保持由微控制器310所产生的数据、时戳和日期戳，其由晶体331计时，以减少任何潜在的时钟完整性问题。固件也有能力将实时时钟332的时间和日期与远程网络的时间-日期服务器同步。因此，保持时间和日期精度，以保证精确的速度计算。
温度监测器336监视交通数据收集节点100的内部温度。温度监测器336包括温度传感器。举例来说，使用串行外围接口总线，把来自温度监测器336的数据传送至微控制器310。温度数据可因此被发送至中央处理中心，以用于分析。
举例来说，能源监视器338可以是电池监视器。能源监视器338监视储能设备130，比如电池。能源监视器338可实现为嵌入在微控制器310内部的8位模-数转换器。电池健康数据可因此被发送至中央处理中心，以用于分析。可选地，当储能设备130是燃料电池时，能源监视器338可向中央处理中心发送低油警告。
数据通信和传送接口350包括蜂窝调制解调器390、蓝牙模块380、网络模块370和以太网模块360。蜂窝调制解调器390经由蜂窝天线160发送和接收来自微控制器310的数据。蜂窝调制解调器390可以是CDMA/GSM无线模块。蜂窝调制解调器390使得交通数据收集节点100与中央处理中心间能够进行通信。交通数据收集节点100可使用蜂窝电话网络发送和接收来自中央处理中心的数据分组；因此，为了收集和报告数据，交通数据收集节点100并非一定是硬连接的。可选地，任何计算机都可经由基于分组的蜂窝电话网络与交通数据收集节点100进行通信。蜂窝调制解调器390还可用于远程更新用于操作交通数据收集节点100的计算机可读指令。举例来说，可使用空中协议(over-the-air protocol)来重新刷新(reflash)软件。蜂窝天线160可以是内部的、集成的或外部的。蜂窝调制解调器390连接至GPRS/EDGE广域网，因而提供有力的数据收集能力。标准化的蜂窝组件可用于创建低功率和低维护的设备。
经由蓝牙天线150，蓝牙模块380主要用于接收，但也可用于发送来自微控制器310的数据。举例来说，蓝牙模块380可以是蓝牙Class1和/或Class 2模块，可从英国剑桥的CSR获得的BlueCore4 IC。蓝牙模块380包括2.4GHz蓝牙无线电设备、蓝牙基带数字信号处理器(DSP)和实现在8位微控制器上的基于固件的蓝牙堆栈(Bluetoothfirmware based stack)。经由串行通用异步接收器/发送器(UART)接口，微控制器310与蓝牙模块380相互作用。蓝牙模块380有执行蓝牙设备询问的能力。微控制器310可命令蓝牙模块380执行设备询问。蓝牙模块380向微控制器310返回实时发现的蓝牙设备，它们将被记录在安装在闪存卡接口324处的闪存卡上并被记入其上的日志。举例来说，当装有可发现的蓝牙应答器的汽车经过交通数据收集节点100时，蓝牙模块380可发现该汽车的蓝牙应答器的MAC地址，并将该MAC地址返回至微控制器310。微控制器310给该MAC地址加上时戳，并将数据存储到安装在闪存卡接口324处的闪存卡上。可选地，可检测其它设备，举例来说，该模块可被设计为探测Wi-Fi设备、手机、卫星电话或发送唯一或伪唯一发现信号或者应答无线询问的任何其它设备。
网络模块370经由网络天线165发送和接收来自微控制器310的数据。网络模块370允许交通数据收集节点100与其它交通数据收集节点及其它简化的交通数据收集节点组成网络。该网络可是，例如，网状网络。可选地，也可使用其它网络配置。在一个例子中，网络模块370是工作在900MHz工业科学医学(ISM)频带的ZigBee(IEEE802.15.4)应答器。ZigBee网状网络允许在接收器(交通数据收集节点)间链接的数据跳(hop)。ZigBee是一个低成本、低功率的无线网状网络标准。低成本允许该技术广泛使用在无线控制和监视的应用中，低功耗允许较小的电池有较长的使用时间，而网状网络则提供了高可靠性和较大的范围。
可选地，也可使用其它网络方案和协议。因此，交通数据收集节点100可从和向其它交通数据收集节点传递数据。举例来说，在只有几个中央节点具备激活的蜂窝调制解调器或硬线连接的情况下，其它节点可通过网络向中央节点传送它们的数据，以将数据上载至中央处理中心。有利地，需要昂贵的蜂窝调制解调器的节点的数目被大大减少了。
经由硬线，比如5类双绞线(Cat-5cable)，以太网模块360发送与接收来自微控制器310的数据。当连接至因特网的接入点时，以太网模块360使得交通数据收集节点100与中央处理中心间能够进行通信。可选地，当以太网模块360连接至因特网的接入点时，任何计算机都可与交通数据收集节点100进行通信。以太网模块360还可用于更新(远程地或现场地)用于操作交通数据收集节点100的计算机可读指令。可选地，可用防风雨的基于同轴的硬线通信连接来替换以太网模块360；举例来说，交通数据收集节点100可连接至有线电视网或电话线。
可由固件来执行该交通数据收集节点的基本功能。参照图4，其示出根据代表性实施例的交通数据收集节点结构的概图。该交通数据收集节点的结构包括硬件层410、硬件抽象层420、实时操作系统(RTOS)层430和应用层440。正如以上的讨论，硬件层410代表该交通数据收集节点的物理实现。RTOS层430消耗大约50kB的闪存和32kB的运行时间存储器。硬件抽象层420在硬件层410和RTOS层430之间，其允许实时操作系统使用设备驱动程序与硬件进行通信。
应用层440包括下列应用程序组件：系统健康监视器450、MAC地址记录器460、MAC地址检测器470、配置接口480和数据传送接口490。系统健康监视器450监视系统的健康情况，并在系统健康处于危险之时(例如，当电池即将耗尽时或当系统过热时)发出警报信号。MAC地址检测器470与蓝牙模块的驱动器(在硬件抽象层420中)相互作用，并检测设备的MAC地址，比如汽车中的设备。MAC地址检测器470告知MAC地址记录器460它向MAC地址记录器460传输新的MAC地址元件。MAC地址记录器460记录随着相关的时戳而检测的MAC地址。配置接口480处理出现在驱动器(在硬件抽象层420中)上的用户配置对话框，所述驱动器处理通用串行总线和串行端口。数据传送接口490负责处理蜂窝调制解调器、网络模块和以太网模块。
参照图5，其示出根据代表性实施例由MAC地址检测器执行的操作的流程图。此外，可以执行较少的或不同的操作。在起始操作510中，MAC地址检测器初始化并开始寻找蓝牙设备的过程。在发送蓝牙设备询问命令的操作520中，经由属于硬件抽象层的一部分的蓝牙模块设备驱动程序，MAC地址检测器向交通数据收集节点的蓝牙模块发送询问命令。MAC地址检测器470可周期性地寻找蓝牙设备，或者，一旦资源可用，就寻找蓝牙设备。可选地，MAC地址检测器470可以基于日期时间和之前的结果来改变其寻找蓝牙设备的速率；从而节省功率。询问命令命令蓝牙模块检测在蓝牙模块的2.4GHz无线电收发信机的范围内任何可发现的蓝牙设备，所述范围对class 1设备来说大约为100米，对class 2设备来说大约为10米。
蓝牙无线电接口操作530中，蓝牙模块试图发现蓝牙设备。蓝牙模块使用它自己的硬件堆栈，独立于微控制器运行。当蓝牙模块有结果的时候，它中断微控制器。
在中断服务程序操作540中，实时操作系统为中断提供服务并将结果转送至MAC地址检测器。优选地，中断服务程序操作540是高优先级的中断服务程序。如果蓝牙模块没有发现任何蓝牙设备，则MAC地址检测器回到操作520。然而，如果发现了蓝牙设备，则在加上时戳和记录数据操作550中，MAC地址检测器将所检测的MAC地址转送至MAC地址记录器，然后，所述MAC地址记录器向所检测的MAC地址添加时戳并将数据存储到闪存卡中。
参照图6，其示出根据代表性实施例的MAC地址检测分组600的示意图。MAC地址记录器组装MAC地址检测分组600，并将MAC地址检测分组600存储到闪存卡中。MAC地址检测分组600包括交通数据收集节点标识610、所检测的地址620、时戳630以及校验和640。MAC地址检测分组600可以为任意长度，比如16字节。交通数据收集节点标识610是检测蓝牙设备的交通数据收集节点的24位MAC地址。所检测的地址620是由MAC地址检测器检测的24位MAC地址。时戳630是与所检测的地址620的检测相关的日期、年份和时间。校验和640是MAC地址检测分组600的校验和。
可选地，MAC地址检测分组600还可以包括其它域，例如，数据类型、扩展域、目的地址和控制标记。MAC地址检测分组600可被编码，并包括多个特征，比如前向纠错。
研究表明，在美国道路上，大约3-5％的交通工具具有工作在可发现模式下的蓝牙设备。因此，平均起来，当监视道路时，交通数据收集节点每分钟可以检测一个MAC地址。因此，交通数据收集节点每分钟大约积聚16字节的数据，或者，每小时大约960字节，或者，每日大约23k字节。来自交通数据收集节点的数据可以以大约每5分钟一次80字节左右的有效载荷发送至中央处理中心。
交通管理网络
根据代表性的实施例，交通管理网络包括多个交通数据收集节点。通过测量匿名的蓝牙媒体存取控制(MAC)地址，该交通管理网络的多个交通数据收集节点监视和测量车流和人流。该多个交通数据收集节点从移动设备，例如，头戴式耳机和车中的内置式的同步服务，收集MAC地址。MAC地址是由其厂商分配给网络接口卡的用于识别的唯一标识符。通过从交通流采样一部分实时的行程时间，使用交通管理网络所产生的数据可用于计算高质量、高密度的行程时间。
根据代表性的实施例，交通管理网络的中央处理站处的计算机对所检测的MAC地址进行匹配。所匹配的MAC地址具有各自的时戳。通过对来自两个不同场所的交通数据收集节点的MAC地址进行匹配，中央处理站处的计算机可确定与该MAC地址相关的设备的速度和方向。
在代表性的实施例中，可以以两种配置来设置交通管理网络：蜂窝式基于分组的网络或网状蜂窝式基于分组的网络。可以对这两个方案进行各种组合。可选地，也可使用其它网络配置。
在参照图7所描绘的蜂窝式基于分组的网络中，各交通数据收集节点具有基于分组的蜂窝调制解调器(GSM或CDMA)，其向各交通数据收集节点提供基于因特网协议(IP)的在点对点协议(PPP)蜂窝链接间的连接。在这个配置中，中央处理中心有能力“直接”在基于标准TCP/IP的通信链接上与各交通数据收集节点进行通信。
在参照图8和9所描绘的网状蜂窝式基于分组的网络中，交通数据收集节点可以是协调器(coordinator)、路由器或终端设备。协调器收集来自交通管理网络中的其它交通数据收集节点的数据分组。经由蜂窝式的基于分组的调制解调器，协调器向中央处理服务器发送数据分组，所述调制解调器向协调器节点提供基于因特网协议(IP)的在点对点协议(PPP)蜂窝链接间的连接。路由器传递来自交通管理网络中的其它交通数据收集节点的数据分组。终端只向其它交通数据收集节点发送数据分组。
参照图7，其示出根据代表性实施例的蜂窝式的基于分组的网络700的示意图。举例来说，蜂窝式的基于分组的网络700监视道路710上的交通。交通数据收集节点732、734、736和738位于道路710附近，这样，当交通工具720经过时，交通数据收集节点732、734、736和738可检测到可发现的MAC地址。各交通数据收集节点732、734、736和738被无线连接至蜂窝基站742、744或746中的一个。蜂窝基站742、744和746连接至因特网750。中央处理站770也连接至因特网750。
交通数据收集节点732、734、736和738使用IP分组将所收集的数据传递到中央处理站770。给每个交通数据收集节点732、734、736和738分配静态IP地址。可选地，可使用动态主机配置协议(DHCP)给节点动态地分配IP地址。当对交通数据收集节点732、734、736和738进行初始化时，它们中的每一个均形成到中央处理站770的点对点协议(PPP)蜂窝链接。由于每个交通数据收集节点732、734、736和738都有它自己到中央处理站770的链接，因此可间隔任意远地放置节点。节点可周期性地或连续地向中央处理站770上载数据。
虽然中央处理站770可协调数据收集及节点间的其它活动，但每个节点与中央处理站770独立地通信。举例来说，当交通工具720经过交通数据收集节点732时，交通数据收集节点732检测交通工具720的MAC地址。交通数据收集节点732加上时戳，并将数据存储为MAC地址检测分组。然后，交通数据收集节点732向基站742发送IP分组，所述IP分组的收信地址是中央处理站770并包括MAC地址检测分组。该IP分组可包括许多MAC地址检测分组。基站742将IP分组路由至因特网750。IP分组到达中央处理站770。中央处理站770解开该IP分组的封装，并处理MAC地址检测分组。
同样地，当交通工具720经过交通数据收集节点738时，交通数据收集节点738检测交通工具720的MAC地址。交通数据收集节点738加上时戳，并将数据存储为MAC地址检测分组。然后，交通数据收集节点738向基站746发送IP分组，所述IP分组的收信地址是中央处理站770并包括MAC地址检测分组。该IP分组可包括许多MAC地址检测分组。基站746将IP分组路由至因特网750。IP分组到达中央处理站770。中央处理站770解开该IP分组的封装，并处理MAC地址检测分组。因此、每个交通数据收集节点732、734、736和738具有它自己到中央处理站770的链接。
网状蜂窝式基于分组的网络可采用不同的形式，例如，簇树型配置或菊花链型配置。有利地，网状蜂窝式基于分组的网络减少与中央处理站进行通信所需要的蜂窝调制解调器的数量，从而减少硬件成本和使用费。在城市类型的环境中，交通管理网络可以是包括协调器节点、路由器节点和终端节点的簇树型配置。在高速公路类型的环境中，交通管理网络可以是包括大部分协调器节点和路由器节点的菊花链型配置。
参照图8，其示出根据代表性实施例的簇树型的网状蜂窝式基于分组的网络800的示意图。簇树型蜂窝式基于分组的网络800的交通数据收集节点可以是协调器节点810、路由器节点820、822、824和826或终端节点830、834和836。所有节点都具有检测蓝牙地址的能力。
协调器节点810逻辑上是网络或子网络的中心，并存储所有关于网状网络的信息。协调器节点810可具有至路由器节点或终端节点的通信链接，例如，基于ZigBee的网络链接。举例来说，协调器节点810可以是如上所述的交通数据收集节点。协调器节点810可对数据进行预处理并就数据点执行局部分析。协调器节点810和相关的路由器节点或终端节点可以间隔大约0.2到1英里放置。在图8中，协调器节点810具有至四个路由器节点822、826和820的直接无线连接。
协调器节点810无线连接至蜂窝基站840。蜂窝基站840连接至因特网750。中央处理站770也连接至因特网750。协调器节点810使用IP分组向中央处理站770传递所收集的数据。给协调器节点810分配静态IP地址。可选地，可使用DHCP给协调器节点动态地分配IP地址。当对协调器节点810进行初始化时，它形成到中央处理站770的点对点协议(PPP)蜂窝链接。
路由器节点820、822、824和826用作中间节点，并负责在通信链接上(例如，基于ZigBee的网络链接)向和从协调器节点、其它路由器节点和末端节点来传递数据。路由器节点820、822、824和826可对数据进行预处理并就数据点执行局部分析。某些路由器节点还能利用蜂窝式基于分组的调制解调器警告中央处理服务器770协调器节点已经失效或不能到达。举例来说，路由器节点820、822、824和826可以是如上所述的交通数据收集节点。协调器节点820、822、824和826以及相关的路由器节点或终端节点可以间隔大约0.2到1英里放置。
终端节点830、834和836可包括刚好足够在通信链接上(例如，基于ZigBee的网络链接)与单个协调器节点或单个路由器节点进行通信的功能。举例来说，终端节点830、834和836可以是如上所述的简化的交通数据收集节点。终端节点830、834和836向路由器节点820、822、824和826或协调器节点810传递数据。终端节点830、834和836可对数据进行预处理并就数据点执行局部分析。因为城市环境中的节点更密集，所以可使用比较便宜的终端节点，而不是较昂贵的路由器。终端节点830、834和836能够在都市型的环境中放置低成本的、低功率的简化的交通数据收集节点，从而在可能道路密集的区域中提供高的交通鉴别力。
簇树型网状蜂窝式基于分组的网络800可以自形成和自修复。当协调器节点810、路由器节点820、822、824和826以及终端节点830、834和836被激活时，它们全都通过构筑到彼此的链接试图实现网状网络的自形成。终端节点830、834和836安装在路由器节点820、822、824和826中的一个上，例如，任何一个提供最好的网络连接的路由器节点。协调器节点810以及路由器节点820、822、824和826试图构筑到彼此的链接。簇树型网状蜂窝式基于分组的网络800试图减少在系统中激活的蜂窝调制解调器的数量，而同时仍保持足够的数据带宽。因此，簇树型网状蜂窝式基于分组的网络800可以具有超过一个的协调器节点。簇树型网状蜂窝式基于分组的网络800可以再链接，以平衡数据载荷。此外，如果簇树型网状蜂窝式基于分组的网络800中的链接失效或变弱，则簇树型网状蜂窝式基于分组的网络800自修复，节点在彼此之间形成新的链接或通路，从而避免失效的节点或弱链接。
举例来说，簇树型网状蜂窝式基于分组的网络800监视道路710上的交通。协调器节点810、路由器节点820、822、824和826以及终端节点830、834和836大部分位于道路710附近，这样，当交通工具720经过时，协调器节点810、路由器节点820、822、824和826以及终端节点830、834和836可检测可发现的MAC地址。
当交通工具720经过终端节点834时，终端节点834检测交通工具720的MAC地址。终端节点834加上时戳，并将数据存储为第一MAC地址检测分组。终端节点834向路由器节点824发送MAC地址检测分组；然而，终端节点834可只向它的相关的路由器周期性地传递数据。终端节点824向路由器节点822发送该第一MAC地址检测分组。终端节点822向协调器节点810发送该第一MAC地址检测分组。
然后，协调器节点810向基站840发送IP分组，所述IP分组的收信地址是中央处理站770并包括该第一MAC地址检测分组。该IP分组可包括许多来自各个的路由器节点和终端节点的MAC地址检测分组。基站840将IP分组路由至因特网750。IP分组到达中央处理站770。中央处理站770解开IP分组的封装，并处理该第一MAC地址检测分组。
随后，当交通工具720经过终端节点836时，终端节点836检测交通工具720的MAC地址。终端节点836加上时戳，并将数据存储为第二MAC地址检测分组。终端节点836向路由器节点826发送该第二MAC地址检测分组；然而，终端节点836可只向它的相关的路由器周期性地传递数据。终端节点826向协调器节点810发送该第二MAC地址检测分组。
然后，协调器节点810向基站840发送IP分组，所述IP分组的收信地址是中央处理站770并包括该第二MAC地址检测分组。该IP分组可包括许多来自各个的路由器节点和终端节点的MAC地址检测分组。基站840将IP分组路由至因特网750。IP分组到达中央处理站770。中央处理站770解开IP分组的封装，并处理该第二MAC地址检测分组。
中央处理站770可分析该第一MAC地址检测分组和该第二MAC地址检测分组。举例来说，中央处理站770可使用数据来监视或分析交通条件。特别地，通过获知终端节点834和终端节点836的位置以及记录该第一MAC地址检测分组和该第二MAC地址检测分组的时戳的时间差，可计算交通工具720的速度。可在安装时确定和记录终端节点834和终端节点836的位置，由节点中所包括的全球定位系统(GPS)模块确定，或结合蜂窝式网络使用三角测量技术确定。
参照图9，其示出根据代表性实施例的菊花链型网状蜂窝式基于分组的网络的示意图。菊花链型网状蜂窝式基于分组的网络900的交通数据收集节点可以是协调器节点810、路由器节点920、921、922、923、924、925、926、927和929或终端节点(未显示)。所有节点都具有检测蓝牙地址的能力。
协调器节点810逻辑上是网络或子网络的中心，并存储所有关于网状网络的信息。协调器节点810可具有至路由器节点或终端节点的通信链接，例如，基于ZigBee的网络链接。举例来说，协调器节点810可以是如上所述的交通数据收集节点。协调器节点810可对数据进行预处理并就数据点执行局部分析。协调器节点810和相关的路由器节点或终端节点可以间隔大约0.2到1英里放置。协调器节点810可链接至超过一个的菊花链。举例来说，协调器节点810链接至与高速公路“A”910相关的菊花链和与高速公路“B”915相关的菊花链。
协调器节点810无线连接至蜂窝基站840。蜂窝基站840连接至因特网750。中央处理站770也连接至因特网750。协调器节点810使用IP分组向中央处理站770传递所收集的数据。给协调器节点810分配静态IP地址。可选地，可使用DHCP给协调器节点动态地分配IP地址。当对协调器节点810进行初始化时，它形成到中央处理站770的点对点协议(PPP)蜂窝链接。
路由器节点920、921、922、923、924、925、926、927和929用作中间节点，并负责在通信链接上(例如，基于ZigBee的网络链接)从和从向协调器节点、其它路由器节点和末端节点传递数据。路由器节点920、921、922、923、924、925、926、927和929可对数据进行预处理和并就数据点执行局部分析。某些路由器节点还能利用蜂窝式基于分组的调制解调器警告中央处理服务器770协调器节点已经失效或不能到达。举例来说，路由器节点920、921、922、923、924、925、926、927和929可以是如上所述的交通数据收集节点。路由器节点920、921、922、923、924、925、926、927和929和相关的路由器节点或终端节点可以间隔大约0.2到1英里放置。
某些路由器节点作为子路由器节点，其中，菊花链链接至父协调器节点。举例来说，路由器节点924和929是子路由器节点。对菊花链配置中的其它节点来说，路由器节点924和929是中间节点。一旦无法形成协调器节点，路由器节点924和929还可以备份协调器节点810。
菊花链型网状蜂窝式基于分组的网络900是自形成和自修复的。当协调器节点810以及路由器节点920、921、922、923、924、925、926、927和929(和任何终端节点)被激活时929，它们全都通过构筑到彼此的链接试图实现网状网络的自形成。协调器节点810以及路由器节点920、921、922、923、924、925、926、927和929试图构筑到彼此的链接。基于节点位置、地图和预测需要等，中央处理站770还可以指示节点形成特定的网络配置。菊花链型网状蜂窝式基于分组的网络900试图减少在系统中激活的蜂窝调制解调器的数量，而同时仍保持足够的数据带宽。因此，菊花链型网状蜂窝式基于分组的网络900可以具有一个以上的协调器节点。菊花链型网状蜂窝式基于分组的网络900可以再链接，以平衡数据载荷。此外，如果菊花链型网状蜂窝式基于分组的网络900中的链接失效或变弱，则菊花链型网状蜂窝式基于分组的网络900自修复，其节点在彼此之间形成新的链接或通路，从而避免失效的节点或弱链接。
举例来说，菊花链型网状蜂窝式基于分组的网络900监视高速公路“A”910上的交通。协调器节点810以及路由器节点921、922、923、924、925、926和927大部分位于高速公路“A”910附近，这样，当交通工具720经过时，协调器节点810以及路由器节点921、922、923、924、925、926和927可以检测可发现的MAC地址。
当交通工具720经过路由器节点921时，路由器节点921检测交通工具720的MAC地址。路由器节点921加上时戳，并将数据存储为第一MAC地址检测分组。路由器节点921向路由器节点922发送该MAC地址检测分组；然而，路由器节点921可只向它的相关的路由器周期性地传递数据。路由器节点922向路由器节点923发送该第一MAC地址检测分组。路由器节点923向路由器节点924发送该第一MAC地址检测分组，所述路由器节点924为子路由器节点。路由器节点924向协调器节点810发送该第一MAC地址检测分组。
然后，协调器节点810向基站840发送IP分组，所述IP分组的收信地址是中央处理站770并包括该第一MAC地址检测分组。该IP分组可包括许多来自各个的路由器节点和终端节点的MAC地址检测分组。基站840将IP分组路由至因特网750。IP分组到达中央处理站770。中央处理站770解开IP分组的封装，并处理该第一MAC地址检测分组。
随后，当交通工具720经过路由器节点927时，路由器节点927检测交通工具720的MAC地址。路由器节点927加上时戳，并将数据存储为第二MAC地址检测分组。路由器节点927向路由器节点926发送该第二MAC地址检测分组；然而，路由器节点927可只向它的相关的路由器周期性地传递数据。路由器节点926向路由器节点925发送该第二MAC地址检测分组。路由器节点925向路由器节点924发送该第二MAC地址检测分组，所述路由器节点924为子路由器节点。路由器节点924向协调器节点810发送该第二MAC地址检测分组。
然后，协调器节点810向基站840发送IP分组，所述IP分组的收信地址是中央处理站770并包括该第二MAC地址检测分组。该IP分组可包括许多来自各个的路由器节点和终端节点的MAC地址检测分组。基站840将IP分组路由至因特网750。IP分组到达中央处理站770。中央处理站770解开IP分组的封装，并处理该第二MAC地址检测分组。
中央处理站770可分析该第一MAC地址检测分组和该第二MAC地址检测分组。举例来说，中央处理站770可使用数据来监视或分析交通条件。特别地，通过获知路由器节点921和路由器节点927的位置以及记录该第一MAC地址检测分组和该第二MAC地址检测分组的时戳的时间差，可计算交通工具720的速度。可在安装时确定和记录路由器节点921和路由器节点927的位置，由节点中所包括的全球定位系统(GPS)模块确定，或结合蜂窝式网络使用三角测量技术确定。
有利地，交通管理网络能够提高行程时间和交通工具平均速度的测量精度。从行程时间导出道路速度，而收集的大量蓝牙MAC地址则保证了精度。以降低的成本和大于传统方法可能获得的样本尺寸，可以精确地测量与运动目标相关的蓝牙设备的起点和目的地(O-D)。有利地，在每数据点的成本的基础上，蓝牙交通监视比闭路摄像机、观察器或记轴器更经济。
可选地，交通管理网络可在路由判断上启动信息映射。跟踪蓝牙MAC地址可以标识司机怎样和什么时候选择它们的路由选项的趋势。对高速干道、干线和人行道上(因为蓝牙设备与人的相关性大于与交通工具的相关性)的各种运输方法(车辆、轨道和行人)来说，中央处理站处的计算机可使用交通管理网络提供的信息，来跟踪行程时间、起点和目的地。
交通管理系统
参照图10，其示出根据代表性实施例的交通管理系统1000的示意图。交通管理系统1000可包括网络1015、节点1010、蜂窝基站1017、因特网1035、中央处理站1037和应用服务器1060。节点1010的位置可沿着道路1022或在其附近。举例来说，道路1022可包括入口匝道1025和出口匝道1020。道路1022还可以包括第一告示牌1045、第二告示牌1047和红绿灯1055。第一告示牌1045和第二告示牌1047可以是交通标志、留言板、交通信号或电子广告牌。
举例来说，如上所述，节点1010匿名地发现蓝牙MAC地址。当交通工具1027经过节点1010中的一个时，该特定节点试图收集车辆1027中的无线电设备的MAC地址。举例来说，节点1010可收集交通工具1027中的手机1040和导航设备1042的MAC地址。导航设备1042可以是全球定位卫星(GPS)单元，其将该单元的位置与地图进行匹配。如上所述，节点1010可连接至网络1015。举例来说，网络1015可以是菊花链型网状蜂窝式基于分组的网络、簇树型网状蜂窝式基于分组的网络、以太网或任何其它网络。节点1010中的一个和多个可以通信联络地耦合至蜂窝基站1017。可选地，各节点1010可以通信联络地耦合至蜂窝基站1017。此外，其它设备，比如第一告示牌1045，还可以连接至网络1015。
正如以上的讨论，当手机1040和导航设备1042经过节点1010时，手机1040和导航设备1042的MAC地址可被节点1010收集、被加上时戳并通过网络1015、蜂窝基站1017和因特网1035而被发送至中央处理站1037。正如以上的讨论，在一个说明性的实施例中，中央处理站1037可使用MAC地址、节点位置和时戳，以确定行程时间、交通工具速度和交通工具方向(方向性)。因此，当许多交通工具经过节点1010时，可确定道路的各种条件，例如，交通堵塞和交通速度。举例来说，当道路1022上出现碰撞1030时，如果节点1010没有检测到手机1040和导航设备1042的行进，则中央处理站1037可确定哪些交通工具没有移动，如果手机1040和导航设备1042经过相邻节点的时间暗示交通已经放缓，则可确定哪些交通工具移动得非常缓慢。
在因特网1035上，可以与应用服务器1060共享有关交通工具的行程时间、交通工具的速度和交通工具方向的信息。在一个说明性的实施例中，可由第三方来操作应用服务器1060。在交通数据的基础上，应用服务器1060可用于集中交通数据、分析交通数据并提供增强的服务。
举例来说，中央处理站1037可以向应用服务器1060传递与碰撞1030相关的交通工具行程时间、交通工具速度和交通工具方向。还可包括附加信息，例如，出现碰撞1030的指示。应用服务器1060可向驱动器提供关于碰撞1030的信息。举例来说，经由网络1015，应用服务器1060可向第一告示牌1045发送消息，指示该第一告示牌1045显示消息，例如，“前方事故，减速慢行”。
可选地，应用服务器1060可以改变交通路线。经由网络1015，应用服务器1060可向第二告示牌1047发送消息，指示该第二告示牌1047显示消息，例如，“前方事故，临时改道，暂请退出”，这使得司机取道出口匝道1020，从而解除道路1022的拥堵。应用服务器1060还可以使其它告示牌显示驾驶指令，以完成路线绕行。
可选地，应用服务器1060可向手机1040发送描述交通条件的电子邮件或文本消息。可选地，经由网络1015(例如，在蓝牙链接上)，节点1010还可以向手机1040和导航设备1042发送回信息，例如，事故警告。举例来说，用户可以注册服务，所述服务允许节点1010将它们的蓝牙设备组对。
可选地，应用服务器1060可以终止进入道路1022的交通。举例来说，经由因特网1035，应用服务器1060可向美国运输部(DOT)交通管理服务器1050发送消息，通知DOT在碰撞1030的位置出现了事故。DOT交通管理服务器1050可控制红绿灯1055，以防止更多交通工具进入入口匝道1025，从而解除道路1022的拥堵。此外，应用服务器1060和DOT交通管理服务器1050可使用交通工具行程时间、交通工具速度和交通工具方向来调配资源，例如，警察、养路工、救护车和铲雪机等。
在另一个说明性的实施例中，可为各种的终端用户编译关于交通条件的信息。举例来说，应用服务器1060可确定道路当前的或历史的行程时间。参照图11，其示出根据代表性实施例的交通图1110的例图。交通标记1110可显示城市(描绘成“大城市”)的道路系统1120。结合地图和所公示的限速，应用服务器可使用交通工具行程时间、交通工具速度和交通工具方向来产生交通图1110。交通图1110可显示道路系统1120的拥堵。举例来说，交通图1110可显示轻度拥堵1130、中度拥堵1140和高度拥堵1150的区域。交通图1110可显示事故1160。关于事故1160的信息，例如，位置、严重程度和司机指令，可由应用服务器1060确定，或由另一个源例如DOT提供。此外，可计算和显示行程时间1170。
选择性地，交通图1110还可以显示某些交通工具的位置。举例来说，可由应用服务器1060存储与已知的交通工具1180相关的无线电设备的MAC地址。正如以上的讨论，MAC地址是匿名的。然而，如果用户选择向数据库注册他的设备的MAC地址，则该设备(和相关的人或交通工具)可因此被跟踪。当已知的交通工具1180经过节点1010时，与已知的交通工具1180相关的MAC地址、节点标识符和时戳可被发送至中央处理站1037用于处理，并接着被发送至应用服务器1060。应用服务器1060可将该MAC地址与已知的交通工具1180的标识符进行匹配。举例来说，MAC地址“01:23:45:67:89:ab”可能与“城市扫雪机19”相关。因此，当在节点处检测到MAC地址“01:23:45:67:89:ab”时，地图可显示“城市扫雪机19”的位置。有利地，城市可跟踪它的扫雪机并管理资源，例如，管理者可轻易地确定什么道路已经扫过雪、什么道路需要扫雪。
同样地，任何其它交通工具都可与特定的MAC地址相匹配。举例来说，警车、救护车、养路工、货车车队和/或雇员都可与MAC地址相关联，并随后被跟踪。在另一个说明性的实施例中，通过向数据库注册孩子的手机的MAC地址，父母可跟踪他们的子女的位置。当孩子在外面开车时，节点将检测到他们的手机的MAC地址。应用服务器1060可将存储的孩子手机的MAC地址与输入的节点数据进行匹配。当应用服务器1060检测到匹配时，应用服务器1060可基于节点处的检测来报告孩子的位置。类似于，父母还可以监视孩子的驾驶速度和旅行习惯。
再次参照图10，可在计算机1070、智能电话1075、手机1040或导航设备1042上显示和/或分析交通信息，比如交通图。该交通信息可与其它信息源例如天气、新闻、资源调度和个人数据(比如旅行计划)相结合。举例来说，导航设备1042可使用应用服务器1060提供的交通信息，来改变用户输入的旅行计划的路线。在另一个例子中，在出发工作前，用户可使用计算机1070或智能电话1075核对包括图11的交通图的网站。有利地，交通管理系统的用户可很快地接收和/或获得当前的交通信息，以适应变化的道路条件。
可选地，交通管理系统还可以监视步行交通。举例来说，交通管理系统可用于监视终端(例如，航空站)里的拥堵。此外，通过使用合适的告示牌，交通管理系统还可用于提供个性化广告。举例来说，与MAC地址相关的多个小时没有“停止”的交通工具或交通工具组可能是食物广告的对象，所述食物广告被发送到附近的电子广告牌上。可选地，当注册MAC地址的用户经过电子广告牌附近的节点时，应用服务器可向该广告牌发送个性化的广告用于显示。类似于，基于检测到注册的MAC地址的节点的位置，可向手机、导航设备等发送个性化的广告。因此，当用户经过特定位置附近时，登广告者，例如，载货汽车停车场，可向具有注册的MAC地址的用户对象发送目标广告。举例来说，可以当交通工具接近载货汽车停车场时发送广告。
上面对实施例的描述目的是说明和解释。并不旨在排他或将本发明限制于所公开的细节，可以根据上述教导的启示进行修改和变化，修改和变化也可以从本发明的实践中得出。举例来说，代表性实施例的描述集中在蓝牙检测和ZigBee网络上。然而，本发明并不被限制在蓝牙设备的检测上。本领域的普通技术人员可以理解，可使用其它的连通性检测装置来实现本发明的设备和方法。此外，可使用其它网络方法来实现网络。另外，虽然描述了高速公路类型的实现，所述交通管理网络的系统和方法还可以用于城市环境、仓库、港口和终点站等等。对实施例进行选择和阐述，以便解释本发明的原理和本发明的实际应用，从而使得本领域技术人员能够将本发明应用于不同的实施方式中，并根据实际使用的考虑进行各种修改。请注意，本发明的范围由所附权利要求及其等价物限定。

Claims (20)

1.一种用于收集交通数据的系统，包括：
至少一个静止的协调器节点，包括：
连接至第一处理器的蜂窝式通信模块；和
连接至该第一处理器的第一网络通信模块；
沿着道路的至少一部分定位的多个静止的交通数据收集节点，其中，每个静止的交通数据收集节点包括：
连接至第二处理器的第二网络通信模块，其中，该至少一个静止的协调器节点和该静止的交通数据收集节点经由该第一网络通信模块和该第二网络通信模块组成网络；
连接至该第二处理器的设备检测模块，其被设置为检测行驶在所述道路的所述至少一部分上的交通工具内所包含的设备的设备标识符；并且，
其中，所述第二处理器被设置为控制所检测的设备标识符经由所述第二网络通信模块向所述至少一个静止的协调器节点中的一个的发送；和
经由该蜂窝式通信模块链接至该至少一个静止的协调器节点的中央处理站，其中，所述中央处理站经由所述至少一个静止的协调器节点中的一个或多个从两个或更多个静止的交通数据收集节点接收设备的设备标识符，其中，所述中央处理站包括：
第三处理器，其被设置为：
至少基于从所述两个或更多个静止的交通数据收集节点接收的设备标识符和所述两个或更多个静止的交通数据收集节点之间的预定距离来计算所述道路上的所述设备的速度、所述道路上的所述设备的方向性、以及所述道路上的所述设备的行程时间。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述设备检测模块是蓝牙设备检测模块。
3.如权利要求2所述的系统，其中，所述第一和第二网络通信模块是ZigBee通信模块。
4.如权利要求1所述的系统，其中，所述设备的设备标识符包括介质存取控制地址。
5.如权利要求1所述的系统，其中，所述中央处理站接收与所述设备标识符相关的时戳。
6.如权利要求1所述的系统，进一步包括应用服务器，其被设置为基于所述道路上的所述设备的速度、所述道路上的所述设备的方向性、以及所述道路上的所述设备的行程时间中的至少一个来确定所述道路的交通拥堵。
7.如权利要求6所述的系统，其中，应用服务器被设置为产生交通显示，所述交通显示表明道路上至少一个拥堵水平、道路上的交通速度以及道路上的行程时间。
8.如权利要求1所述的系统，进一步包括应用服务器，其被设置为：
接收设备标识符和静止的交通数据收集节点位置；
将该设备标识符与用户标识符进行匹配；和
将该用户标识符与该静止的交通数据收集节点位置关联起来。
9.如权利要求8所述的系统，进一步包括显示设备，所述显示设备被设置为：基于用户标识符和静止的交通数据收集节点位置，表明目标位置。
10.一种用于协调交通数据收集的静止装置，包括：
连接至处理器的蜂窝式通信模块；和
连接至该处理器的网络通信模块，
其中，该网络通信模块被设置为与一个或多个静止的交通数据收集节点通信以接收行驶在道路的至少一部分上的交通工具内所包含的被检测设备的设备标识符，其中，所述一个或多个静止的交通数据收集节点沿着所述道路的所述至少一部分定位，并且其中，所述蜂窝式通信模块被设置为向中央处理站传送所述设备标识符。
11.如权利要求10所述的静止装置，其中，所述网络通信模块是ZigBee通信模块。
12.如权利要求10所述的静止装置，其中，所述设备标识符包括介质存取控制地址。
13.如权利要求10所述的静止装置，其中，时戳与所述设备标识符相关。
14.如权利要求13所述的静止装置，其中，所述网络通信模块进一步被设置为与所述多个静止的交通数据收集节点中的一个或多个通信以接收与所述交通工具内所包含的所述设备相关的信号强度，其中，所述中央处理站接收与设备相关的所述信号强度，并且其中，所述装置进一步包括被设置为基于所检测的信号强度来确定所述设备的速度和方向的处理器。
15.如权利要求10所述的静止装置，进一步包括照相机，该照相机被设置为：
拍摄交通照片；和
对交通照片内的牌照的数目进行计数。
16.如权利要求15所述的静止装置，其中，所述照相机进一步被设置为检测交通拥堵。
17.如权利要求10所述的静止装置，进一步包括与第二处理器连接的设备检测模块，该设备检测模块被设置为检测行驶在道路的一部分上的交通工具内所包含的设备的设备标识符。
18.如权利要求17所述的静止装置，其中，所述设备检测模块是蓝牙设备检测模块。
19.如权利要求17所述的静止装置，其中，所述设备检测模块进一步被设置为检测信号强度，所述信号强度与关联于交通的设备中的一个相关。
20.如权利要求19所述的静止装置，其中，关联于交通的设备中的一个的行驶速度和方向基于所检测的信号强度来确定。
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