CN105469605A - 基于无线传感器网络和地磁传感器的交通流量采集系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于无线传感器网络和地磁传感器的交通流量采集系统，包括传感器节点、路由节点、网关节点、后台服务器以及上位机。所述传感器节点为带有地磁传感器的数据采集节点。本发明通过无线传感器网络的多跳传输机制传输车辆感应数据,并通过地磁传感器采集车辆感应数据，通过后台统一管理,用户可实时获取道路车流量信息，与传统的交通流量采集系统相比，基于无线传感器网络的车流量监控系统在施工与维护上方便,可实现交通车流量状况的实时监控。

Description

基于无线传感器网络和地磁传感器的交通流量采集系统

技术领域

本发明涉及交通流量采集技术领域，尤其涉及一种基于无线传感器网络和地磁传感器的交通流量采集系统。

背景技术

无线传感器网络是一种面向数据采集的网络,网络由很多带有数据采集的传感器以及无线收发装置的节点组成,节点之间相互构建自组织网络,通过自组织通信的方式将采集的数据传输给后台系统。目前,国内外在智能交通系统研究中已经提出了基于无线传感器网络的应用方案,但针对无线传感器网络在交通领域内的研究则主要是系统设计、算法设计与仿真、多网联合等方面，却没有交通数据采集端的系统设计。同时，传统的交通流量采集系统的施工与维护均比较麻烦，且无法做到对交通流量实时采集。

发明内容

本发明的目的在于通过一种基于无线传感器网络和地磁传感器的交通流量采集系统，来解决以上背景技术部分提到的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于无线传感器网络和地磁传感器的交通流量采集系统，其包括传感器节点、路由节点、网关节点、后台服务器以及上位机；所述传感器节点为带有地磁传感器的数据采集节点，用于在车辆经过时，地磁传感器触发信号，选择邻居节点，将数据包发送给路由节点；所述路由节点与传感器节点连接，用于在接收到数据包时，选择邻居节点，将所述数据包发送给网关节点；所述网关节点与路由节点连接，用于接收所述数据包，并对该数据包进行转换，通过互联网将数据发送给后台服务器；所述后台服务器与网关节点连接，用于接收所述数据，并发送请求数据给上位机；所述上位机用于接收用户指令，发送数据请求，接收数据信息，获得交通流量数据，并显示结果。

特别地，所述网关节点包括有线数据传输电路和无线收发电路。

本发明提出的基于无线传感器网络和地磁传感器的交通流量采集系统通过无线传感器网络的多跳传输机制传输车辆感应数据,并通过地磁传感器采集车辆感应数据，通过后台统一管理,用户可实时获取道路车流量信息，与传统的交通流量采集系统相比，基于无线传感器网络的车流量监控系统在施工与维护上方便,可实现交通车流量状况的实时监控。

附图说明

图1为本发明实施例提供的基于无线传感器网络和地磁传感器的交通流量采集系统结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

请参照图1所示，图1为本发明实施例提供的基于无线传感器网络和地磁传感器的交通流量采集系统结构框图。

本实施例中基于无线传感器网络和地磁传感器的交通流量采集系统具体包括传感器节点、路由节点、网关节点、后台服务器以及上位机。所述传感器节点为带有地磁传感器的数据采集节点，用于在车辆经过时，地磁传感器触发信号，选择邻居节点，将数据包发送给路由节点。所述路由节点与传感器节点连接，用于在接收到数据包时，选择邻居节点，将所述数据包发送给网关节点。所述网关节点与路由节点连接，用于接收所述数据包，并对该数据包进行转换，通过互联网(Internet)将数据发送给后台服务器。在本实施例中，所述网关节点包括有线数据传输电路和无线收发电路。所述后台服务器与网关节点连接，用于接收所述数据，并发送请求数据给上位机。所述上位机用于接收用户指令，发送数据请求，接收数据信息，获得交通流量数据，并显示结果。

在实际应用中，在数据采集端,传感器节点根据车道的数量而确定,比如,对于一个双向车道的情形,每条车道在中间线的位置布置一个节点,同时,传感器节点之间应该保持在同一条直线上。对于数据传输节点,由于没有集成地磁传感器,而只是承担数据传输功能,因此,数据传输节点可在保障节点安全的情况下随意布置。如果考虑到数据传输的均衡性,以及路径的多样性,则可考虑在每条车道上布置数量均衡的传输节点。采用地磁传感器，铁磁材料发生磁阻的非均质现象,通过将一条长而薄的铁磁合金带的长度方向施加电流建立一个磁场,如果铁磁物体经过该铁磁合金,会扰动磁场,从而实现对车辆存在的检测。采用地磁传感器安装方便,维修和使用也比较方便。对于无线传感器网络而言，数据采集与传输需要通过多跳传输的方式进行，每个节点都可以在布置的时候设置一个虚拟坐标，然后根据该坐标计算每个节点到网关节点的直线距离。

需要说明的是，所述上位机包括客户端软件、后台处理软件、无线传感器网络(WSN)节点软件。所述客户端软件可通过蓝牙、无线网络、红外装置进行收发数据,该软件包括车流量服务订阅、车流量路况查询、路况显示三个功能。所述后台处理软件是一个数据综合处理平台,主要包括WSN数据收发、用户数据收发、数据存储备份、路况统计分析、路况服务、WSN状态管理等,其中WSN数据收发是指通过Internet接收来自WSN发送过来的路况数据包,并将数据包中的内容解析；用户数据收发是指接收用户的请求数据，包括服务请求，订阅请求等，然后后台自动根据用户请求发送相应数据；数据存储备份是指后台服务器自动将某个时间段内的路况数据备份,方便用户查询，同时对于超时间段的数据自动删除,以减轻服务器负担,提高系统运行效率；路况统计分析是指根据WSN接收的数据对当前某条路段的车流量进行分析并给出分析结果，用户可及时调用本分析结果指导其出行；路况服务是指针对车辆用户所提供的远程服务接口,提供的服务主要是路况信息；WSN状态管理是指后台系统通过一个综合管理平台对WSN中的节点进行动态管理,包括节点初始配置、传感器环境学习、节点预警信号处理、指令系统等。WSN节点软件是一个分布式运行的软件系统,每个节点都将相应的程序嵌入到节点存储器中,软件运行方式可以是触发式也可以是定时运行。节点软件中,主要包括数据收发、状态更新、状态预警3部分。其中数据收发是触发式运行，当节点收到数据包或者指令时,该进程启动；状态更新是指节点定时启动一次,获取邻居节点信息；状态预警是指节点如果发现某个邻居节点无法工作,则自动向后台系统发送预警消息。

本发明的技术方案通过无线传感器网络的多跳传输机制传输车辆感应数据,并通过地磁传感器采集车辆感应数据，通过后台统一管理,用户可实时获取道路车流量信息，与传统的交通流量采集系统相比，基于无线传感器网络的车流量监控系统在施工与维护上方便,可实现交通车流量状况的实时监控。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于无线传感器网络和地磁传感器的交通流量采集系统，其特征在于，包括传感器节点、路由节点、网关节点、后台服务器以及上位机；所述传感器节点为带有地磁传感器的数据采集节点，用于在车辆经过时，地磁传感器触发信号，选择邻居节点，将数据包发送给路由节点；所述路由节点与传感器节点连接，用于在接收到数据包时，选择邻居节点，将所述数据包发送给网关节点；所述网关节点与路由节点连接，用于接收所述数据包，并对该数据包进行转换，通过互联网将数据发送给后台服务器；所述后台服务器与网关节点连接，用于接收所述数据，并发送请求数据给上位机；所述上位机用于接收用户指令，发送数据请求，接收数据信息，获得交通流量数据，并显示结果。

2.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络和地磁传感器的交通流量采集系统，其特征在于，所述网关节点包括有线数据传输电路和无线收发电路。