基于無線傳感器網絡和地磁傳感器的交通流量采集系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及交通流量采集技術領域，尤其涉及一種基于無線傳感器網絡和地磁傳感器的交通流量采集系統。
【背景技術】
[0002]無線傳感器網絡是一種面向數據采集的網絡，網絡由很多帶有數據采集的傳感器以及無線收發裝置的節點組成，節點之間相互構建自組織網絡，通過自組織通信的方式將采集的數據傳輸給后臺系統。目前，國內外在智能交通系統研究中已經提出了基于無線傳感器網絡的應用方案，但針對無線傳感器網絡在交通領域內的研究則主要是系統設計、算法設計與仿真、多網聯合等方面，卻沒有交通數據采集端的系統設計。同時，傳統的交通流量采集系統的施工與維護均比較麻煩，且無法做到對交通流量實時采集。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在于通過一種基于無線傳感器網絡和地磁傳感器的交通流量采集系統，來解決以上【背景技術】部分提到的問題。
[0004]為達此目的，本發明采用以下技術方案:
[0005]一種基于無線傳感器網絡和地磁傳感器的交通流量采集系統，其包括傳感器節點、路由節點、網關節點、后臺服務器以及上位機；所述傳感器節點為帶有地磁傳感器的數據采集節點，用于在車輛經過時，地磁傳感器觸發信號，選擇鄰居節點，將數據包發送給路由節點；所述路由節點與傳感器節點連接，用于在接收到數據包時，選擇鄰居節點，將所述數據包發送給網關節點；所述網關節點與路由節點連接，用于接收所述數據包，并對該數據包進行轉換，通過互聯網將數據發送給后臺服務器；所述后臺服務器與網關節點連接，用于接收所述數據，并發送請求數據給上位機；所述上位機用于接收用戶指令，發送數據請求，接收數據信息，獲得交通流量數據，并顯示結果。
[0006]特別地，所述網關節點包括有線數據傳輸電路和無線收發電路。
[0007]本發明提出的基于無線傳感器網絡和地磁傳感器的交通流量采集系統通過無線傳感器網絡的多跳傳輸機制傳輸車輛感應數據，并通過地磁傳感器采集車輛感應數據，通過后臺統一管理，用戶可實時獲取道路車流量信息，與傳統的交通流量采集系統相比，基于無線傳感器網絡的車流量監控系統在施工與維護上方便，可實現交通車流量狀況的實時監控。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發明實施例提供的基于無線傳感器網絡和地磁傳感器的交通流量采集系統結構框圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發明，而非對本發明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發明相關的部分而非全部內容。
[0010]請參照圖1所示，圖1為本發明實施例提供的基于無線傳感器網絡和地磁傳感器的交通流量采集系統結構框圖。
[0011]本實施例中基于無線傳感器網絡和地磁傳感器的交通流量采集系統具體包括傳感器節點、路由節點、網關節點、后臺服務器以及上位機。所述傳感器節點為帶有地磁傳感器的數據采集節點，用于在車輛經過時，地磁傳感器觸發信號，選擇鄰居節點，將數據包發送給路由節點。所述路由節點與傳感器節點連接，用于在接收到數據包時，選擇鄰居節點，將所述數據包發送給網關節點。所述網關節點與路由節點連接，用于接收所述數據包，并對該數據包進行轉換，通過互聯網(Internet)將數據發送給后臺服務器。在本實施例中，所述網關節點包括有線數據傳輸電路和無線收發電路。所述后臺服務器與網關節點連接，用于接收所述數據，并發送請求數據給上位機。所述上位機用于接收用戶指令，發送數據請求，接收數據信息，獲得交通流量數據，并顯示結果。
[0012]在實際應用中，在數據采集端，傳感器節點根據車道的數量而確定，比如，對于一個雙向車道的情形，每條車道在中間線的位置布置一個節點，同時，傳感器節點之間應該保持在同一條直線上。對于數據傳輸節點，由于沒有集成地磁傳感器，而只是承擔數據傳輸功能，因此，數據傳輸節點可在保障節點安全的情況下隨意布置。如果考慮到數據傳輸的均衡性，以及路徑的多樣性，則可考慮在每條車道上布置數量均衡的傳輸節點。采用地磁傳感器，鐵磁材料發生磁阻的非均質現象，通過將一條長而薄的鐵磁合金帶的長度方向施加電流建立一個磁場，如果鐵磁物體經過該鐵磁合金，會擾動磁場，從而實現對車輛存在的檢測。采用地磁傳感器安裝方便，維修和使用也比較方便。對于無線傳感器網絡而言，數據采集與傳輸需要通過多跳傳輸的方式進行，每個節點都可以在布置的時候設置一個虛擬坐標，然后根據該坐標計算每個節點到網關節點的直線距離。
[0013]需要說明的是，所述上位機包括客戶端軟件、后臺處理軟件、無線傳感器網絡(WSN)節點軟件。所述客戶端軟件可通過藍牙、無線網絡、紅外裝置進行收發數據，該軟件包括車流量服務訂閱、車流量路況查詢、路況顯示三個功能。所述后臺處理軟件是一個數據綜合處理平臺，主要包括WSN數據收發、用戶數據收發、數據存儲備份、路況統計分析、路況服務、WSN狀態管理等，其中WSN數據收發是指通過Internet接收來自WSN發送過來的路況數據包，并將數據包中的內容解析；用戶數據收發是指接收用戶的請求數據，包括服務請求，訂閱請求等，然后后臺自動根據用戶請求發送相應數據；數據存儲備份是指后臺服務器自動將某個時間段內的路況數據備份，方便用戶查詢，同時對于超時間段的數據自動刪除，以減輕服務器負擔，提高系統運行效率；路況統計分析是指根據WSN接收的數據對當前某條路段的車流量進行分析并給出分析結果，用戶可及時調用本分析結果指導其出行；路況服務是指針對車輛用戶所提供的遠程服務接口，提供的服務主要是路況信息；WSN狀態管理是指后臺系統通過一個綜合管理平臺對WSN中的節點進行動態管理，包括節點初始配置、傳感器環境學習、節點預警信號處理、指令系統等。WSN節點軟件是一個分布式運行的軟件系統，每個節點都將相應的程序嵌入到節點存儲器中，軟件運行方式可以是觸發式也可以是定時運行。節點軟件中，主要包括數據收發、狀態更新、狀態預警3部分。其中數據收發是觸發式運行，當節點收到數據包或者指令時，該進程啟動；狀態更新是指節點定時啟動一次，獲取鄰居節點信息；狀態預警是指節點如果發現某個鄰居節點無法工作，則自動向后臺系統發送預警消息。
[0014]本發明的技術方案通過無線傳感器網絡的多跳傳輸機制傳輸車輛感應數據，并通過地磁傳感器采集車輛感應數據，通過后臺統一管理，用戶可實時獲取道路車流量信息，與傳統的交通流量采集系統相比，基于無線傳感器網絡的車流量監控系統在施工與維護上方便，可實現交通車流量狀況的實時監控。
[0015]以上所述僅為本發明的優選實施例，并不用于限制本發明，對于本領域技術人員而言，本發明可以有各種改動和變化。凡在本發明的精神和原理之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種基于無線傳感器網絡和地磁傳感器的交通流量采集系統，其特征在于，包括傳感器節點、路由節點、網關節點、后臺服務器以及上位機；所述傳感器節點為帶有地磁傳感器的數據采集節點，用于在車輛經過時，地磁傳感器觸發信號，選擇鄰居節點，將數據包發送給路由節點；所述路由節點與傳感器節點連接，用于在接收到數據包時，選擇鄰居節點，將所述數據包發送給網關節點；所述網關節點與路由節點連接，用于接收所述數據包，并對該數據包進行轉換，通過互聯網將數據發送給后臺服務器；所述后臺服務器與網關節點連接，用于接收所述數據，并發送請求數據給上位機；所述上位機用于接收用戶指令，發送數據請求，接收數據信息，獲得交通流量數據，并顯示結果。2.根據權利要求1所述的基于無線傳感器網絡和地磁傳感器的交通流量采集系統，其特征在于，所述網關節點包括有線數據傳輸電路和無線收發電路。
【專利摘要】本發明公開一種基于無線傳感器網絡和地磁傳感器的交通流量采集系統，包括傳感器節點、路由節點、網關節點、后臺服務器以及上位機。所述傳感器節點為帶有地磁傳感器的數據采集節點。本發明通過無線傳感器網絡的多跳傳輸機制傳輸車輛感應數據,并通過地磁傳感器采集車輛感應數據，通過后臺統一管理,用戶可實時獲取道路車流量信息，與傳統的交通流量采集系統相比，基于無線傳感器網絡的車流量監控系統在施工與維護上方便,可實現交通車流量狀況的實時監控。
【IPC分類】G08G1/042, H04W84/18
【公開號】CN105469605
【申請號】CN201410391287
【發明人】徐德生
【申請人】無錫市嘉邦電力管道廠
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2014年8月8日