基于Wi-Fi無線通訊技術(shù)的交通數(shù)據(jù)檢測方法研究
發(fā)布時間:2020-12-09 21:48
交通檢測器系統(tǒng)是獲取交通參數(shù)的重要手段,交通監(jiān)控中心可以通過對這些參數(shù)的整理、判斷和分析,發(fā)出合理的交通控制方案信息?梢哉f交通管理系統(tǒng)是否穩(wěn)定運行、有效控制在很大程度上取決于所使用的交通檢測器系統(tǒng)的技術(shù)水平。本文提出并設(shè)計了一種通過利用Wi-Fi物理地址的無線檢測設(shè)備來完善交通數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng),其主要模塊包括:CPU數(shù)據(jù)處理模塊、電源管理模塊、時鐘管理模塊、Wi-Fi模塊、藍牙模塊、GPS模塊、GPRS模塊、USB接口、數(shù)據(jù)存儲模塊等,可實現(xiàn)MAC地址收集、時鐘時間讀取、數(shù)據(jù)存儲及數(shù)據(jù)傳輸功能。檢測系統(tǒng)的工作原理是通過獲取車輛乘坐人員的智能手機設(shè)備的MAC地址信息,進行數(shù)據(jù)處理并得到相應(yīng)路段的行程時間、行程車速等交通參數(shù)。檢測系統(tǒng)主要包括:布置于檢測區(qū)域的各檢測設(shè)備終端、供操作人員進行軟件設(shè)置的筆記本電腦和遠端分析處理數(shù)據(jù)的服務(wù)器。通過實際測試順利采集到了實驗路段一定時間內(nèi)攜帶智能手機用戶的MAC地址,完成了檢測器信號采集及分析的工作,驗證了基于Wi-Fi無線通訊技術(shù)的交通檢測器系統(tǒng)的可行性。通過對比研究現(xiàn)有傳統(tǒng)類型的交通檢測器技術(shù)的優(yōu)缺點進和短距離無線通信技術(shù)的特點及在交通檢測器應(yīng)用領(lǐng)...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
Wi-Fi技術(shù)標準的演進時間歷程和所使用的頻段范圍
哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文-25-讀齲(3)數(shù)據(jù)儲存功能:收集到的數(shù)據(jù)保存在TF卡中。(4)預(yù)置功能:校準終端內(nèi)計時芯片的時間、預(yù)置終端ID、預(yù)置TCP/IP服務(wù)的IP及端口數(shù)據(jù)。(5)數(shù)據(jù)傳輸功能:通過GPRS將數(shù)據(jù)上傳至TCP/IP服務(wù)器中。(6)校時功能:利用GPS校時,以準確得到數(shù)據(jù)收集及傳輸?shù)臅r間位置。其硬件指標應(yīng)滿足:(1)可使用市電(AC220V)或市購標準品進行供電。(2)檢測范圍不小于10米。(3)可使用標準接口(USB等)下載、燒錄、配置。從硬件方面,檢測系統(tǒng)劃分為主控CPU數(shù)據(jù)處理模塊、電源管理模塊、時鐘管理模塊、Wi-Fi模塊、藍牙模塊、GPS模塊、GPRS模塊、USB接口、數(shù)據(jù)存儲模塊等,其檢測終端硬件框架圖如圖3-2所示。圖3-2檢測終端硬件框架圖3.2.1數(shù)據(jù)處理模塊(STC15W4K48S4)在檢測器終端的硬件單元設(shè)計中,主控制芯片采用的STC公司生產(chǎn)的STC15W4K48S4系列單片機。該單片機是一種單時鐘單片機,支持寬電壓輸入兼高速輸出、功耗低且易操作、可靠性和抗干擾能力強等優(yōu)勢,可兼容老式單片機的指令代碼。其內(nèi)部時鐘誤差3%以內(nèi);在-20Ⅰ至+65Ⅰ的正常工作溫度下溫漂小
哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文-26-于0.6%,在-40Ⅰ至+85Ⅰ的極限溫度下溫漂小于1%;芯片內(nèi)部集成了復(fù)位電路,編程時可設(shè)置5MHz至30MHz的震蕩頻率,省掉外部晶振及復(fù)位電路;有8路十位的高速PWM端口和A/D轉(zhuǎn)換端口,4組獨立的高速異步串行通信端(UART1/UART2/UART3/UART4),1組針對多串行口通信的高速同步串行SPI端口。同時內(nèi)置比較器,功能更強大,4K字節(jié)容量大SRAM。其特點如下:(1)增強型的8051CPU:速度比普通單片機8051快8至12倍,內(nèi)置復(fù)位電路,可對外輸出時鐘和復(fù)位低電平信號。工作電壓:從2.5V至5.5V;工作頻率:5MHz至30MHz。支持RS485協(xié)議下載及可編程時鐘輸出功能。(2)片內(nèi)大容量EEPROM:擦寫次數(shù)可達十萬次;片內(nèi)Flash程序存儲器擦寫次數(shù)可達十萬次,支持16K/32K/40K/48K/56K/58K/61K/63.5K字節(jié)。片內(nèi)大容量的SRAM:分為常規(guī)RAM<idata>的256字節(jié)和內(nèi)部擴展XRAM<xdata>的3840字節(jié)。(3)低速、空閑、停機三種低功耗模式可選,內(nèi)部具有專用定時器喚醒停機模式。共有7個定時器,其中5個可提供重裝載定時器功能,2個可實現(xiàn)2時鐘輸出功能。6個通道的高精度PWM端口,2個通道的密集型照相端口,可用來再實現(xiàn)8路D/A,或2個16位定時器,或2個外部中斷(支持上升沿/下降沿中斷)。單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如下圖3-3所示。圖3-3STC15W4K48S4系列單片機的內(nèi)部框圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于大數(shù)據(jù)的智能交通體系架構(gòu)[J]. 張紅,王曉明,曹潔,朱昶勝. 蘭州理工大學學報. 2015(02)
[2]擴頻通信技術(shù)的應(yīng)用及其系統(tǒng)的工作原理[J]. 孫曉雅. 電子技術(shù)與軟件工程. 2015(05)
[3]第四代移動通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)探討[J]. 鐘鍵. 信息與電腦(理論版). 2014(10)
[4]車載自組織網(wǎng)絡(luò)在智能交通中的應(yīng)用研究綜述[J]. 程嘉朗,倪巍,吳維剛,曹建農(nóng),李宏建. 計算機科學. 2014(S1)
[5]IEEE 802.11無線局域網(wǎng)標準研究[J]. 李浩,高澤華,高峰,趙榮華. 計算機應(yīng)用研究. 2009(05)
[6]基于Vissim的高速公路施工路段服務(wù)水平的評價[J]. 李永義,柴干,胡軍紅,呂孟興. 南京工業(yè)大學學報(自然科學版). 2008(02)
[7]計算機MAC地址和IP地址的探討[J]. 聶春雷. 電腦知識與技術(shù). 2006(11)
[8]交通流視頻檢測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 王夏黎,周明全,耿國華,李華明. 計算機應(yīng)用與軟件. 2004(09)
[9]一種基于紅外檢測的車型自動分類電子收費系統(tǒng)[J]. 顧國華,陳錢,張保民. 交通與計算機. 2002(06)
[10]交通檢測器在高速公路中的應(yīng)用及評價[J]. 高星文. 山西建筑. 2002(11)
碩士論文
[1]基于多傳感信息的交通流參數(shù)檢測設(shè)備研究[D]. 楊亞鵬.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[2]基于低功耗藍牙無線通訊技術(shù)的交通數(shù)據(jù)檢測方法研究[D]. 徐加偉.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[3]基于視頻與檢測線圈的高速公路交通事件檢測系統(tǒng)研究[D]. 楊梅.長安大學 2013
[4]智能視頻監(jiān)控中的車流量統(tǒng)計系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 黨小迪.華中科技大學 2013
[5]無線通訊技術(shù)在電解鋁精準出鋁系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 馮杰.北方工業(yè)大學 2009
[6]視頻圖像交通參數(shù)檢測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 南崢.上海交通大學 2009
[7]道路交通檢測系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D]. 李學.長沙理工大學 2008
[8]動態(tài)交通信息發(fā)布技術(shù)的研究[D]. 張麗嬿.上海交通大學 2007
[9]基于視頻的交通參數(shù)檢測方法研究[D]. 馬明祥.山東大學 2006
[10]地方智能交通系統(tǒng)體系框架研究[D]. 孫勝陽.北京工業(yè)大學 2004
本文編號:2907528
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
Wi-Fi技術(shù)標準的演進時間歷程和所使用的頻段范圍
哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文-25-讀齲(3)數(shù)據(jù)儲存功能:收集到的數(shù)據(jù)保存在TF卡中。(4)預(yù)置功能:校準終端內(nèi)計時芯片的時間、預(yù)置終端ID、預(yù)置TCP/IP服務(wù)的IP及端口數(shù)據(jù)。(5)數(shù)據(jù)傳輸功能:通過GPRS將數(shù)據(jù)上傳至TCP/IP服務(wù)器中。(6)校時功能:利用GPS校時,以準確得到數(shù)據(jù)收集及傳輸?shù)臅r間位置。其硬件指標應(yīng)滿足:(1)可使用市電(AC220V)或市購標準品進行供電。(2)檢測范圍不小于10米。(3)可使用標準接口(USB等)下載、燒錄、配置。從硬件方面,檢測系統(tǒng)劃分為主控CPU數(shù)據(jù)處理模塊、電源管理模塊、時鐘管理模塊、Wi-Fi模塊、藍牙模塊、GPS模塊、GPRS模塊、USB接口、數(shù)據(jù)存儲模塊等,其檢測終端硬件框架圖如圖3-2所示。圖3-2檢測終端硬件框架圖3.2.1數(shù)據(jù)處理模塊(STC15W4K48S4)在檢測器終端的硬件單元設(shè)計中,主控制芯片采用的STC公司生產(chǎn)的STC15W4K48S4系列單片機。該單片機是一種單時鐘單片機,支持寬電壓輸入兼高速輸出、功耗低且易操作、可靠性和抗干擾能力強等優(yōu)勢,可兼容老式單片機的指令代碼。其內(nèi)部時鐘誤差3%以內(nèi);在-20Ⅰ至+65Ⅰ的正常工作溫度下溫漂小
哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文-26-于0.6%,在-40Ⅰ至+85Ⅰ的極限溫度下溫漂小于1%;芯片內(nèi)部集成了復(fù)位電路,編程時可設(shè)置5MHz至30MHz的震蕩頻率,省掉外部晶振及復(fù)位電路;有8路十位的高速PWM端口和A/D轉(zhuǎn)換端口,4組獨立的高速異步串行通信端(UART1/UART2/UART3/UART4),1組針對多串行口通信的高速同步串行SPI端口。同時內(nèi)置比較器,功能更強大,4K字節(jié)容量大SRAM。其特點如下:(1)增強型的8051CPU:速度比普通單片機8051快8至12倍,內(nèi)置復(fù)位電路,可對外輸出時鐘和復(fù)位低電平信號。工作電壓:從2.5V至5.5V;工作頻率:5MHz至30MHz。支持RS485協(xié)議下載及可編程時鐘輸出功能。(2)片內(nèi)大容量EEPROM:擦寫次數(shù)可達十萬次;片內(nèi)Flash程序存儲器擦寫次數(shù)可達十萬次,支持16K/32K/40K/48K/56K/58K/61K/63.5K字節(jié)。片內(nèi)大容量的SRAM:分為常規(guī)RAM<idata>的256字節(jié)和內(nèi)部擴展XRAM<xdata>的3840字節(jié)。(3)低速、空閑、停機三種低功耗模式可選,內(nèi)部具有專用定時器喚醒停機模式。共有7個定時器,其中5個可提供重裝載定時器功能,2個可實現(xiàn)2時鐘輸出功能。6個通道的高精度PWM端口,2個通道的密集型照相端口,可用來再實現(xiàn)8路D/A,或2個16位定時器,或2個外部中斷(支持上升沿/下降沿中斷)。單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如下圖3-3所示。圖3-3STC15W4K48S4系列單片機的內(nèi)部框圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于大數(shù)據(jù)的智能交通體系架構(gòu)[J]. 張紅,王曉明,曹潔,朱昶勝. 蘭州理工大學學報. 2015(02)
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[4]車載自組織網(wǎng)絡(luò)在智能交通中的應(yīng)用研究綜述[J]. 程嘉朗,倪巍,吳維剛,曹建農(nóng),李宏建. 計算機科學. 2014(S1)
[5]IEEE 802.11無線局域網(wǎng)標準研究[J]. 李浩,高澤華,高峰,趙榮華. 計算機應(yīng)用研究. 2009(05)
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[7]計算機MAC地址和IP地址的探討[J]. 聶春雷. 電腦知識與技術(shù). 2006(11)
[8]交通流視頻檢測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 王夏黎,周明全,耿國華,李華明. 計算機應(yīng)用與軟件. 2004(09)
[9]一種基于紅外檢測的車型自動分類電子收費系統(tǒng)[J]. 顧國華,陳錢,張保民. 交通與計算機. 2002(06)
[10]交通檢測器在高速公路中的應(yīng)用及評價[J]. 高星文. 山西建筑. 2002(11)
碩士論文
[1]基于多傳感信息的交通流參數(shù)檢測設(shè)備研究[D]. 楊亞鵬.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[2]基于低功耗藍牙無線通訊技術(shù)的交通數(shù)據(jù)檢測方法研究[D]. 徐加偉.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[3]基于視頻與檢測線圈的高速公路交通事件檢測系統(tǒng)研究[D]. 楊梅.長安大學 2013
[4]智能視頻監(jiān)控中的車流量統(tǒng)計系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 黨小迪.華中科技大學 2013
[5]無線通訊技術(shù)在電解鋁精準出鋁系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 馮杰.北方工業(yè)大學 2009
[6]視頻圖像交通參數(shù)檢測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 南崢.上海交通大學 2009
[7]道路交通檢測系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D]. 李學.長沙理工大學 2008
[8]動態(tài)交通信息發(fā)布技術(shù)的研究[D]. 張麗嬿.上海交通大學 2007
[9]基于視頻的交通參數(shù)檢測方法研究[D]. 馬明祥.山東大學 2006
[10]地方智能交通系統(tǒng)體系框架研究[D]. 孫勝陽.北京工業(yè)大學 2004
本文編號:2907528
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