CN201845431U - 基于物联网的智能公交系统 - Google Patents

Abstract

一种基于物联网的智能公交系统，包括车载终端，车载终端上安装有RFID标签，该RFID标签中内置有公交车ID、公交线路以及是去程还是回程的公交车信息；公交站台系统包括移动通信模块、站台公交报站显示模块、RFID读卡器、数据库以及对上述功能模块进行协调控制和数据处理的主控模块；移动通信模块用来连接3G网络并与3G网络进行通讯，且用于实现站点之间的信息共享和互联；站台公交报站显示模块用以对到站公交车信息以及站点信息进行显示；RFID读卡器用以对RFID标签内容进行读取并将之传送给主控模块；数据库用以存储有城市公交信息。本实用新型具有结构简单紧凑、成本低廉、操作方便、适应范围广、易推广、运营成本低等优点。

Description

基于物联网的智能公交系统

技术领域

本实用新型主要涉及到公交系统领域，特指一种基于物联网的公交系统。

背景技术

智能交通系统（Intelligent Transport System 或者 Intelligent Transportion System，简称ITS）是指将各种电子信息技术有效集成，形成人、道路和车辆三位一体的交通系统，引入该系统可以实现减轻交通拥堵，改善交通环境，节约能源等功能，并且可以将乘车资讯和服务信息通过智能公交亭、公交车上的电子视屏实时发布，供乘客参考。

目前，主流的智能公交技术，主要通过结合全球卫星定位系统（GPS），且通过GPRS（通用无线分组业务）、GIS（电子地图）以及计算机信息处理等技术，对公交车辆、线路的营运和服务进行实时监控和智能化指挥。在该技术中，首先通过在公交车上安装GPS系统，然后将接收到GPS信号通过GPRS技术发送到指挥中心，随即指挥中心获知公交车的位置信息，进一步指挥中心通过公交车的目前位置计算出公交车到站信息等信息内容，最后这些信息内容通过GPRS技术发送到公交站亭，在公交站亭的屏幕上显示，供候车乘客参考。

对于上述智能公交系统，其目前存在的问题：GPS的信号容易受到城市障碍物的影响，信号不稳定；GPRS业务属于收费业务，运营成本高；系统架构复杂，需要在每台公交车上安装GPS系统，设备成本高，且后期维护困难；GIS界面过于专业化，操作复杂，且很难真正做到数据共享，并且需要配备服务器，成本高，维护费用高。

此外，现有技术中还有一种是使用专用无线短程通信技术（DSRC）的智能公交技术。在该技术中，当公交车辆驶入公交站台时，其上安装的车载设备会首先通过专用的无线通信频段与智能数字公交站亭进行双向的数据通信；其次，智能数字公交站亭将实时采集到的公交车辆的到站信息通过DSRC技术传送到指挥中心，指挥中心再根据公交车的目前位置计算出公交车到站时间等信息，最后将计算出的信息通过DSRC技术发送到公交站亭，在公交站亭的屏幕上显示出来，供候车乘客参考。对于该种技术而言，由于采用的DSRC设备属于专属设备，价格较高，并且其与结合全球卫星定位系统以及GPRS等技术的智能公交技术相同，都需要将公交到站信息发送至指挥中心，再由指挥中心计算出公交车到站时间等信息，对指挥中心的依赖性强，站亭与站亭之间未进行在信息的交换和互联，一旦与指挥中心发生通讯中断，则极易造成系统的部分功能不能使用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单紧凑、成本低廉、操作方便、适应范围广、易推广、运营成本低的基于物联网的智能公交系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于物联网的智能公交系统，其特征在于包括：

车载终端，所述车载终端上安装有RFID标签，该RFID标签中内置有公交车ID、公交线路以及是去程还是回程的公交车信息；

公交站台系统，用以与车载终端进行即时通讯，并提供公交车到站信息显示功能；所述公交站台系统包括移动通信模块、站台公交报站显示模块、RFID读卡器、数据库以及对上述功能模块进行协调控制和数据处理的主控模块；所述移动通信模块用来连接3G网络并与3G网络进行通讯，且用于实现站点之间的信息共享和互联；所述站台公交报站显示模块用以对到站公交车信息以及站点信息进行显示；所述RFID读卡器用以对所述RFID标签内容进行读取并将之传送给主控模块；所述数据库用以存储有城市公交信息。

作为本实用新型的进一步改进：

所述移动通信模块中内设置有一SIM卡单元，所述SIM卡单元包括SIM卡插槽以及设置于该SIM卡插槽中的SIM卡。

所述城市公交信息包括城市信息表、公交线路信息表、站点信息表以及公交线路与站点关系的信息表；所述城市信息表包括城市名和与城市对应的公交信息服务器的链接地址；所述公交线路信息表包括公交线路名和相关线路站点关系数据的链接地址；所述站点信息表包括站点名和动态信息；公交线路与站点关系信息表包括站点名、公交线路名称、站点在公交线路的位置以及去程回程。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型基于物联网的智能公交系统，结构简单紧凑、成本低廉、操作方便、适应范围广、易推广、运营成本低，通过RFID和3G技术将城市公交、站台与网络服务的连接起来，实现对城市公交的智能识别以及到站信息在各站点的信息共享和交换，日常仅需对数据库进行更新和维护，无需使用复杂的地理信息系统，保障了系统运行长期稳定的可靠性；

2、本实用新型基于物联网的智能公交系统，车载终端上仅需安装一RFID标签，设备成本低，且部署方便，架构简单，后期维护容易；

3、本实用新型基于物联网的智能公交系统，采用到站信息触发的方式，系统无需长时间连接3G网络，流量费用低，大大降低了系统的运营成本。

附图说明

图1为本实用新型的框架结构示意图；

图2为多个公交站点之间信息传输方式的示意图；

图3为本实用新型中主控模块与移动通信模块、数据库之间的连接结构示意图；

图4为本实用新型中I/O总线通信控制设备的电路示意图之一；

图5为本实用新型中I/O总线通信控制设备的电路示意图之二；

图6为本实用新型中HDD插座的电路示意图；

图7为本实用新型中3G通讯模块的电路示意图；

图8为本实用新型中SIM卡插座的电路示意图。

图例说明：

1、车载终端；10、RFID标签；2、公交站台系统；20、移动通信模块；21、站台公交报站显示模块；22、RFID读卡器；24、数据库；25、主控模块。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

物联网 (The Internet of things，简称IOT)，作为把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，实现智能化识别和管理的技术，被公认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息化浪潮，其开发及应用前景广阔，故，将物联网技术应用于城市交通系统中将会对城市交通系统的智能化发展具有较大促进作用。本实用新型的智能公交系统正是基于物联网的，且利用RFID技术和3G网络构造的智能公交信息服务平台，其智能地将城市公交、站台与3G网络服务连接起来，在城市公交、站台和3G网络之间实现信息交换和通讯。

如图1和图2所示，本实用新型基于物联网的智能公交系统，包括车载终端1以及公交站台系统2。其中，车载终端1上安装有RFID标签10，该RFID标签10中内置有公交车ID、公交线路以及是去程还是回程的公交车信息。公交站台系统2与车载终端1进行即时通讯，并提供公交车到站信息显示功能。

公交站台系统2包括移动通信模块20、站台公交报站显示模块21、RFID读卡器22、数据库24以及对上述功能模块进行协调控制和数据处理的主控模块25。其中，移动通信模块20用来连接3G网络并与3G网络进行通讯，且用于实现站点之间的信息共享和互联。站台公交报站显示模块21用以对到站公交车信息以及站点信息进行显示。RFID读卡器22用以对RFID标签10内容进行读取并将之传送给主控模块25。数据库24存储有城市公交信息，即包括城市信息表、公交线路信息表、站点信息表以及公交线路与站点关系的信息表；其中，城市信息表包括城市名和与城市对应的公交信息服务器的链接地址；公交线路信息表包括公交线路名和相关线路站点关系数据的链接地址；站点信息表包括站点名和动态信息；公交线路与站点关系信息表包括站点名、公交线路名称、站点在公交线路的位置以及去程回程。动态信息为车辆、站点构成的物联网表，该表中包括公交车辆、站点的动态IP地址以及动态公交车定位信息；其中，动态公交车定位信息表示为下一辆经过某站点的公交车的位置，其为公交车经过一个站点时会向站点发送到站信息，该站点再将此到站信息向其后续站点广播出去而形成的。

本实施例中，移动通信模块20中内设置有一SIM卡单元（图中未示），其中，SIM卡单元包括SIM卡插槽以及设置于该SIM卡插槽中的SIM卡，SIM卡供公交站台系统2接入3G网络时身份鉴别用，以便实现移动通信模块20连接3G网络且与3G网络业务进行交互，将RFID读卡器22读取的公交到站信息发送给后续公交站点，进一步实现公交站点之间的信息传递和共享。

如图3所示，在具体实施中主控模块25可由Intel YONAH双核CPU、大量数据传输控制设备MCH-M Calistoga 945PM北桥芯片以及I/O总线通信控制设备ICH7-M构成，移动通信模块20采用DTM6211芯片和与该DTM6211连接的USB接口USB_G构成，SIM卡单元由USIM-SOCKET以及插置于USIM-SOCKET上的SIM卡组成，数据库24可采用HDD硬盘作为存储媒介。 

如图4和图6所示，本实施例中HDD硬盘通过置设于HDD插座上，且通过IDE总线连接于I/O总线通信控制设备ICH7-M；其中，I/O总线通信控制设备ICH7-M的引脚DD0～DD15连接于HDD插座的引脚3～18，引脚DCS1#连接 HDD插座的引脚37，引脚DCS2#连接HDD插座的引脚38，引脚DA0～DA2依序连接HDD插座的引脚35、引脚33和引脚36，引脚DIOR#连接HDD插座的引脚25，引脚DIOW#连接HDD插座的引脚23，引脚IORDY连接HDD插座的引脚27，引脚DDACK#连接HDD插座的引脚29，引脚DDREQ连接HDD插座的引脚21以及引脚IDEIRQ连接HDD插座的引脚31。

如图5和图7所示，本实施例中DTM6211芯片通过引脚USB_VBUS、引脚USB_DM以及引脚USB_DP与USB接口USB_G相连，且该DTM6211芯片借助该USB接口并通过USB总线与I/O总线通信控制设备ICH7-M相连。

如图7和图8所示，本实施例中SIM卡插座上的引脚SIMIO、引脚SIMRST以及引脚SIMCLK分别与芯片DTM6211的引脚SIM_DATA、引脚SIM_RESET和引脚SIM_CLK相连，其中SIM卡插座上的引脚SIMIO用以对插置于该插座上的SIM卡内的数据进行传送。

另外，具体应用时，本实用新型中数据库24采用MySQL关联数据库管理系统，它将数据保存在不同的信息表中，且利用SQL语句设计数据库系统，规划相关信息表的存储结构以及统一字符编码格式。其中，城市公交线路与站点关系是指指定站点在指定线路的位置，该表至少包含四个属性：站点名称，公交线路名称，该站点是该线路的第几个站，该线路是去程还是回程。具体设计时，该站点名称和公交线路的名称均是不等长的字符串，在SQL语法中分别定义为varchar(60)和varchar(30)型。另外，在数据库构建时，由于某些公交线路去程和回程所经过的站点不一致，并且在公交信息查询时，去程和回程是两个独立的概念，因此，在具体实施时，在城市公交线路与站点的关系表中，定义的公交线路名即采用公交线路去程或者公交线路回程来命名。

比如，它在公交线路和站点关系信息表中，其是将属性列分别定义为站点名，线路名、站点在线路的位置、去程回程标识符，见下表1所示。

实施时，由于城市公交信息通常会根据实际运营情况和实际需求，而存在变更，此时，数据库24可以通过3G网络予以更新。

结合图1和图2所示，对本实用新型基于物联网的智能公交系统的公交识别及报站显示功能作详细说明：

实际应用中，每一条公交线路通常包含若干个站点，公交线路上的公交车会依序驶过每一个站点，且在每一个站点进行停靠，因此，使用本实用新型基于物联网的智能公交系统后，每一个安装在站点站台上的RFID读卡器22会对驶过的公交车进行识别和信息读取，并将读取到的公交到站信息通过3G网络发送到下一站点，下一站点接收到信息后继续向其下一站点进行发送，以此类推，进而构成该条公交线路的数据传输环路，实现各公交站点之间的信息共享和互联。

具体过程如下：

当公交车驶入公交站点RFID读卡器22的工作区域时，RFID读卡器22会对驶入工作区域的公交车的相关信息进行采集，即自RFID标签10中读取存储的公交车信息，并将读取的信息发送给主控模块25；主控模块25根据该读取的信息进一步访问数据库24，并遍历数据库24中存储的多个信息表，从中获取该路公交车线路的有关信息，再进一步判断该路公交车所行驶的公交线路是否包含该站点；如果包含，则主控模块25向站台公交报站显示模块21发送信息，由其向候车乘客显示类似“XXX路公交到了”的信息。

同时，主控模块2 5亦会根据该路公交车所行驶线路上各站点的IP地址，通知移动通信模块20将该路公交车目前所处于的站点位置发送给该路公交车所处公交线路的下一站点的公交站台系统2进行接收，进而接收到该信息的公交站点主控模块25通知站台公交报站显示模块21显示或者播放该路公交车还有几站到达的信息；同上，该下一站点将接收到信息向其下一站点发送信息，进一步，每一站点均会接收到其上一站点发送的公交车到站信息，进而在各自的站台公交报站显示模块21上显示或者播放公交车即将到站的信息或者还差几站到达的信息。

此外，如果经过主控模块25判断，该路公交车所行驶的公交线路不包含该站点，则主控模块25会通过移动通信模块20将该路公交车经过本站的信息发送给该路公交车所属线路上的所有公交站台系统2进行接收，其所属线路上的公交站台系统2会根据接收的信息计算出该路公交车还有几站到达本站点，并在其各自的站台上予以显示或者播放。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种基于物联网的智能公交系统，其特征在于包括：

车载终端（1），所述车载终端（1）上安装有RFID标签（10），该RFID标签（10）中内置有公交车ID、公交线路以及是去程还是回程的公交车信息；

公交站台系统（2），用以与车载终端（1）进行即时通讯，并提供公交车到站信息显示功能；所述公交站台系统（2）包括移动通信模块（20）、站台公交报站显示模块（21）、RFID读卡器（22）、数据库（24）以及对上述功能模块进行协调控制和数据处理的主控模块（25）；所述移动通信模块（20）用来连接3G网络并与3G网络进行通讯，且用于实现站点之间的信息共享和互联；所述站台公交报站显示模块（21）用以对到站公交车信息以及站点信息进行显示；所述RFID读卡器（22）用以对所述RFID标签（10）内容进行读取并将之传送给主控模块（25）；所述数据库（24）用以存储城市公交信息。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的智能公交系统，其特征在于：所述移动通信模块(20)中内设置有一SIM卡单元，所述SIM卡单元包括SIM卡插槽以及设置于该SIM卡插槽中的SIM卡。

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