CN111223308A - 一种基于wsn的交通动态调整系统 - Google Patents

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伍德勇
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Abstract

本发明一种基于WSN的交通动态调整系统，包括监控端、控制端、PC端；监控端通过ZigBee无线传感网络模块与控制端通讯连接；控制端通过WLAN网络与PC端连接；控制端通过ZigBee无线传感网络模块获取监控端采集的车流量、车速、温湿度信息后进行解压以及对数据相应的处理；并按照通信协议通过WLAN网络传输给PC端，PC端根据交通情况向控制端发送相应的控制指令，以控制红绿灯实现交通的动态调节。本发明通过监控端实时监控车流量信息，控制端对数据信息相应的处理后发送给PC端，监控人员根据PC端实时查看交通信息，并根据交通情况向控制端发送控制指令，控制端通过控制指令控制红绿灯，以动态调节交通。

Description

一种基于WSN的交通动态调整系统
技术领域
本发明涉及交通技术领域，尤其是一种基于WSN的交通动态调整系统。
背景技术
经济社会发展的程度越高，交通运输就显得越来越重要。随着我国城市化进程不断加快，汽车保有量快速增长，城市交通问题日益突出。交通拥堵，车流不畅等问题大大影响了人们的出行效率与安全。
人们迫切的想要在出行前预知各路线的拥堵状况来规划行程。但是目前对车流量的监控主要集中在收费站，市区里对车流量的监控依然主要依靠司机自发通告和人工监控，有滞后性和不可靠性。如何为交通管理人员提供更加准确可靠、实时、快速的交通信息成为了交通信息技术的主要问题。同时固定周期的交通信号灯带来了时间浪费、经济损失、通行效率低下等问题。有鉴于此，本发明的目的是利用无线传感器网络即WSN提供一种可以方便地查看各个路段的车流量情况和道路情况，并对红绿灯的周期进行控制的系统。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种基于WSN的交通动态调整系统。
本发明的技术方案为：一种基于WSN的交通动态调整系统，包括监控端、控制端、PC端；
所述的监控端通过ZigBee无线传感网络模块与控制端通讯连接；
所述的控制端通过WLAN网络与PC端连接；
所述的监控端包括红外线交通流检测器组、温湿度传感器；
所述的红外线交通流检测器组用于监控并采集车流量、车速信息；
所述的温湿度传感器用于检测交通环境的温湿度信息；
所述的控制端还与相应的红绿灯端连接；
所述的控制端通过ZigBee无线传感网络模块获取监控端采集的车流量、车速、温湿度信息后进行解压以及对数据相应的处理；并按照通信协议通过WLAN网络传输给PC端，PC 端根据交通情况向控制端发送相应的控制指令，以控制红绿灯实现交通的动态调节。
优选的，所述的控制端采用STM32F103芯片。
优选的，所述的红外线交通流检测器组采用顶置式或路侧式的交通流检测器，该所述的交通流检测器采用发射式检测技术，其反射式检测器探头由一个红外发光管和一个红外接收管组成，由调制脉冲发生器产生调制脉冲，经红外探头向道路上辐射，当有车辆通过时，红外线脉冲从车体反射回来被探头的接收管接收，经红外解调器解调再通过选通、放大、整流和滤波后触发驱动器输出一个检测信号。这种检测器具有快速准确、轮廓清晰的检测能力。
优选的，所述的ZigBee无线传感网络模块采用芯片CC2530，该所述的芯片由ZigBee协调器和ZigBee终端节点组成，以实现将ZigBee终端节点检测的数据发送给控制端。
优选的，所述的温湿度传感器采用DHT11传感器。
优选的，所述的ZigBee无线传感网络模块上电后自动组件ZigBee区域网络，并周期性的轮训各个ZigBee终端节点监测得到的数据并发送给控制端。
优选的，所述的ZigBee无线传感网络模块采用以和校验为基础的纠错方法对数据进行校验，通过将发送的数据进行累加，并将累加得到的数据的最后8位即1字节单独添加到数据包的末尾作为和校验字节；控制端接收到数据包之后，首先解包，然后将除和校验字节外的字节再次进行累加并取最后8位，同和校验字节进行匹配，若两者相同，即代表数据包正确，若不相同，则摒弃当前数据包并进行数据重发，重发多次仍然不相同则置位故障标志，方便之后进行故障诊断，对噪声和干扰有一定的抵抗能力。
本发明的有益效果为：本发明结构简单、设计合理，实用性强，通过监控端实时监控车流量信息，并将车流量信息发送给控制端，控制端对数据信息相应的处理后发送给 PC端，监控人员根据PC端实时查看交通信息，并根据交通情况向控制端发送控制指令，控制端通过控制指令控制红绿灯，以动态调节交通。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的结构框架图；
图3为本发明ZigBee协调器组网的程序流程图；
图4是本发明ZigBee协调器轮询的程序流程图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1和图2所示，一种基于WSN的交通动态调整系统，包括监控端、控制端、PC端；
所述的监控端通过ZigBee无线传感网络模块与控制端通讯连接；
所述的控制端通过WLAN网络与PC端连接；所述的控制端还与相应的红绿灯端连接。交通管理人员可以通过PC端，针对路口的特殊情况和实时的交通信息，设定红绿灯的周期，通过控制端实现对交通的远程的有效的管理。
所述的控制端采用型号为STM32F103的单片机。
所述的监控端包括红外线交通流检测器组、温湿度传感器，其中，所述的红外线交通流检测器组用于监控并采集车流量、车速信息。
所述的温湿度传感器采用DHT11传感器，所述的温湿度传感器用于检测交通环境的温湿度信息。
所述的控制端通过ZigBee无线传感网络模块获取监控端采集的车流量、车速、温湿度信息后进行解压以及对数据相应的处理；并按照通信协议通过WLAN网络传输给PC端，PC 端根据交通情况向控制端发送相应的控制指令，以控制红绿灯实现交通的动态调节。
优选的，
优选的，所述的红外线交通流检测器组采用顶置式或路侧式的交通流检测器，该所述的交通流检测器采用发射式检测技术，其反射式检测器探头由一个红外发光管和一个红外接收管组成，由调制脉冲发生器产生调制脉冲，经红外探头向道路上辐射，当有车辆通过时，红外线脉冲从车体反射回来被探头的接收管接收，经红外解调器解调再通过选通、放大、整流和滤波后触发驱动器输出一个检测信号。这种检测器具有快速准确、轮廓清晰的检测能力。
优选的，所述的ZigBee无线传感网络模块采用芯片CC2530，该所述的芯片由ZigBee协调器和ZigBee终端节点组成，以实现将ZigBee终端节点检测的数据发送给控制端。
如图3和图4所示，所述的ZigBee无线传感网络模块上电后自动组件ZigBee区域网络，一旦有节点请求加人，ZigBee会根据区域码和功能码进行该节点的编码并在网络中加人该节点。另一方面，ZigBee协调器协调管理整个ZigBee网络；并周期性的轮训各个ZigBee终端节点监测得到的数据并发送给3单片机STM32F10。
优选的，所述的ZigBee无线传感网络模块采用以和校验为基础的纠错方法对数据进行校验，通过将发送的数据进行累加，并将累加得到的数据的最后8位即1字节单独添加到数据包的末尾作为和校验字节；控制端接收到数据包之后，首先解包，然后将除和校验字节外的字节再次进行累加并取最后8位，同和校验字节进行匹配，若两者相同，即代表数据包正确，若不相同，则摒弃当前数据包并进行数据重发，重发多次仍然不相同则置位故障标志，方便之后进行故障诊断，对噪声和干扰有一定的抵抗能力。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (7)

1.一种基于WSN的交通动态调整系统，其特征在于：包括监控端、控制端、PC端；
所述的监控端通过ZigBee无线传感网络模块与控制端通讯连接；
所述的控制端通过WLAN网络与PC端连接；
所述的监控端包括红外线交通流检测器组、温湿度传感器；
所述的红外线交通流检测器组用于监控并采集车流量、车速信息；
所述的温湿度传感器用于检测交通环境的温湿度信息；
所述的控制端还与相应的红绿灯端连接；
所述的控制端通过ZigBee无线传感网络模块获取监控端采集的车流量、车速、温湿度信息后进行解压以及对数据相应的处理；并按照通信协议通过WLAN网络传输给PC端，PC端根据交通情况向控制端发送相应的控制指令，以控制红绿灯实现交通的动态调节。
2.根据权利要求1所述的一种基于WSN的交通动态调整系统，其特征在于：所述的控制端采用STM32F103芯片。
3.根据权利要求1所述的一种基于WSN的交通动态调整系统，其特征在于：所述的红外线交通流检测器组采用顶置式或路侧式的交通流检测器。
4.根据权利要求1所述的一种基于WSN的交通动态调整系统，其特征在于：所述的温湿度传感器采用DHT11传感器。
5.根据权利要求1所述的一种基于WSN的交通动态调整系统，其特征在于：所述的ZigBee无线传感网络模块采用芯片CC2530，该所述的芯片由ZigBee协调器和ZigBee终端节点组成，所述的ZigBee终端节点与监控端连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于WSN的交通动态调整系统，其特征在于：所述的ZigBee无线传感网络模块上电后自动组建ZigBee区域网络，并周期性的轮训各个ZigBee终端节点监测得到的数据并发送给控制端。
7.根据权利要求6所述的一种基于WSN的交通动态调整系统，其特征在于：所述的ZigBee无线传感网络模块采用以和校验为基础的纠错方法对数据进行校验，通过将发送的数据进行累加，并将累加得到的数据的最后8位即1字节单独添加到数据包的末尾作为和校验字节；控制端接收到数据包之后，首先解包，然后将除和校验字节外的字节再次进行累加并取最后8位，同和校验字节进行匹配，若两者相同，即代表数据包正确，若不相同，则摒弃当前数据包并进行数据重发，重发多次仍然不相同则置位故障标志，方便之后进行故障诊断，对噪声和干扰有一定的抵抗能力。
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