基于Wi-Fi无线通讯技术的交通数据检测方法研究
发布时间：2020-12-09 21:48
交通检测器系统是获取交通参数的重要手段,交通监控中心可以通过对这些参数的整理、判断和分析,发出合理的交通控制方案信息。可以说交通管理系统是否稳定运行、有效控制在很大程度上取决于所使用的交通检测器系统的技术水平。本文提出并设计了一种通过利用Wi-Fi物理地址的无线检测设备来完善交通数据检测系统,其主要模块包括:CPU数据处理模块、电源管理模块、时钟管理模块、Wi-Fi模块、蓝牙模块、GPS模块、GPRS模块、USB接口、数据存储模块等,可实现MAC地址收集、时钟时间读取、数据存储及数据传输功能。检测系统的工作原理是通过获取车辆乘坐人员的智能手机设备的MAC地址信息,进行数据处理并得到相应路段的行程时间、行程车速等交通参数。检测系统主要包括:布置于检测区域的各检测设备终端、供操作人员进行软件设置的笔记本电脑和远端分析处理数据的服务器。通过实际测试顺利采集到了实验路段一定时间内携带智能手机用户的MAC地址,完成了检测器信号采集及分析的工作,验证了基于Wi-Fi无线通讯技术的交通检测器系统的可行性。通过对比研究现有传统类型的交通检测器技术的优缺点进和短距离无线通信技术的特点及在交通检测器应用领...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Wi-Fi技术标准的演进时间历程和所使用的频段范围
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-25-读龋（3）数据储存功能：收集到的数据保存在TF卡中。（4）预置功能：校准终端内计时芯片的时间、预置终端ID、预置TCP/IP服务的IP及端口数据。（5）数据传输功能：通过GPRS将数据上传至TCP/IP服务器中。（6）校时功能：利用GPS校时，以准确得到数据收集及传输的时间位置。其硬件指标应满足：（1）可使用市电（AC220V）或市购标准品进行供电。（2）检测范围不小于10米。（3）可使用标准接口（USB等）下载、烧录、配置。从硬件方面，检测系统划分为主控CPU数据处理模块、电源管理模块、时钟管理模块、Wi-Fi模块、蓝牙模块、GPS模块、GPRS模块、USB接口、数据存储模块等，其检测终端硬件框架图如图3-2所示。图3-2检测终端硬件框架图3.2.1数据处理模块（STC15W4K48S4）在检测器终端的硬件单元设计中，主控制芯片采用的STC公司生产的STC15W4K48S4系列单片机。该单片机是一种单时钟单片机，支持宽电压输入兼高速输出、功耗低且易操作、可靠性和抗干扰能力强等优势，可兼容老式单片机的指令代码。其内部时钟误差3%以内；在-20Ⅰ至+65Ⅰ的正常工作温度下温漂小
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-26-于0.6%，在-40Ⅰ至+85Ⅰ的极限温度下温漂小于1%；芯片内部集成了复位电路，编程时可设置5MHz至30MHz的震荡频率，省掉外部晶振及复位电路；有8路十位的高速PWM端口和A/D转换端口，4组独立的高速异步串行通信端（UART1/UART2/UART3/UART4），1组针对多串行口通信的高速同步串行SPI端口。同时内置比较器，功能更强大，4K字节容量大SRAM。其特点如下：（1）增强型的8051CPU：速度比普通单片机8051快8至12倍，内置复位电路，可对外输出时钟和复位低电平信号。工作电压：从2.5V至5.5V；工作频率：5MHz至30MHz。支持RS485协议下载及可编程时钟输出功能。（2）片内大容量EEPROM：擦写次数可达十万次；片内Flash程序存储器擦写次数可达十万次，支持16K/32K/40K/48K/56K/58K/61K/63.5K字节。片内大容量的SRAM：分为常规RAM<idata>的256字节和内部扩展XRAM<xdata>的3840字节。（3）低速、空闲、停机三种低功耗模式可选，内部具有专用定时器唤醒停机模式。共有7个定时器，其中5个可提供重装载定时器功能，2个可实现2时钟输出功能。6个通道的高精度PWM端口，2个通道的密集型照相端口，可用来再实现8路D/A，或2个16位定时器，或2个外部中断（支持上升沿/下降沿中断）。单片机的内部结构框图如下图3-3所示。图3-3STC15W4K48S4系列单片机的内部框图
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于大数据的智能交通体系架构[J]. 张红,王晓明,曹洁,朱昶胜. 兰州理工大学学报. 2015(02)
[2]扩频通信技术的应用及其系统的工作原理[J]. 孙晓雅. 电子技术与软件工程. 2015(05)
[3]第四代移动通信系统中的关键技术探讨[J]. 钟键. 信息与电脑(理论版). 2014(10)
[4]车载自组织网络在智能交通中的应用研究综述[J]. 程嘉朗,倪巍,吴维刚,曹建农,李宏建. 计算机科学. 2014(S1)
[5]IEEE 802.11无线局域网标准研究[J]. 李浩,高泽华,高峰,赵荣华. 计算机应用研究. 2009(05)
[6]基于Vissim的高速公路施工路段服务水平的评价[J]. 李永义,柴干,胡军红,吕孟兴. 南京工业大学学报(自然科学版). 2008(02)
[7]计算机MAC地址和IP地址的探讨[J]. 聂春雷. 电脑知识与技术. 2006(11)
[8]交通流视频检测系统的设计与实现[J]. 王夏黎,周明全,耿国华,李华明. 计算机应用与软件. 2004(09)
[9]一种基于红外检测的车型自动分类电子收费系统[J]. 顾国华,陈钱,张保民. 交通与计算机. 2002(06)
[10]交通检测器在高速公路中的应用及评价[J]. 高星文. 山西建筑. 2002(11)
硕士论文
[1]基于多传感信息的交通流参数检测设备研究[D]. 杨亚鹏.哈尔滨工业大学 2015
[2]基于低功耗蓝牙无线通讯技术的交通数据检测方法研究[D]. 徐加伟.哈尔滨工业大学 2013
[3]基于视频与检测线圈的高速公路交通事件检测系统研究[D]. 杨梅.长安大学 2013
[4]智能视频监控中的车流量统计系统的研究与实现[D]. 党小迪.华中科技大学 2013
[5]无线通讯技术在电解铝精准出铝系统中的应用研究[D]. 冯杰.北方工业大学 2009
[6]视频图像交通参数检测系统的设计与实现[D]. 南峥.上海交通大学 2009
[7]道路交通检测系统的设计与研究[D]. 李学.长沙理工大学 2008
[8]动态交通信息发布技术的研究[D]. 张丽嬿.上海交通大学 2007
[9]基于视频的交通参数检测方法研究[D]. 马明祥.山东大学 2006
[10]地方智能交通系统体系框架研究[D]. 孙胜阳.北京工业大学 2004
本文编号：2907528
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Wi-Fi技术标准的演进时间历程和所使用的频段范围
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-25-读龋（3）数据储存功能：收集到的数据保存在TF卡中。（4）预置功能：校准终端内计时芯片的时间、预置终端ID、预置TCP/IP服务的IP及端口数据。（5）数据传输功能：通过GPRS将数据上传至TCP/IP服务器中。（6）校时功能：利用GPS校时，以准确得到数据收集及传输的时间位置。其硬件指标应满足：（1）可使用市电（AC220V）或市购标准品进行供电。（2）检测范围不小于10米。（3）可使用标准接口（USB等）下载、烧录、配置。从硬件方面，检测系统划分为主控CPU数据处理模块、电源管理模块、时钟管理模块、Wi-Fi模块、蓝牙模块、GPS模块、GPRS模块、USB接口、数据存储模块等，其检测终端硬件框架图如图3-2所示。图3-2检测终端硬件框架图3.2.1数据处理模块（STC15W4K48S4）在检测器终端的硬件单元设计中，主控制芯片采用的STC公司生产的STC15W4K48S4系列单片机。该单片机是一种单时钟单片机，支持宽电压输入兼高速输出、功耗低且易操作、可靠性和抗干扰能力强等优势，可兼容老式单片机的指令代码。其内部时钟误差3%以内；在-20Ⅰ至+65Ⅰ的正常工作温度下温漂小
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-26-于0.6%，在-40Ⅰ至+85Ⅰ的极限温度下温漂小于1%；芯片内部集成了复位电路，编程时可设置5MHz至30MHz的震荡频率，省掉外部晶振及复位电路；有8路十位的高速PWM端口和A/D转换端口，4组独立的高速异步串行通信端（UART1/UART2/UART3/UART4），1组针对多串行口通信的高速同步串行SPI端口。同时内置比较器，功能更强大，4K字节容量大SRAM。其特点如下：（1）增强型的8051CPU：速度比普通单片机8051快8至12倍，内置复位电路，可对外输出时钟和复位低电平信号。工作电压：从2.5V至5.5V；工作频率：5MHz至30MHz。支持RS485协议下载及可编程时钟输出功能。（2）片内大容量EEPROM：擦写次数可达十万次；片内Flash程序存储器擦写次数可达十万次，支持16K/32K/40K/48K/56K/58K/61K/63.5K字节。片内大容量的SRAM：分为常规RAM<idata>的256字节和内部扩展XRAM<xdata>的3840字节。（3）低速、空闲、停机三种低功耗模式可选，内部具有专用定时器唤醒停机模式。共有7个定时器，其中5个可提供重装载定时器功能，2个可实现2时钟输出功能。6个通道的高精度PWM端口，2个通道的密集型照相端口，可用来再实现8路D/A，或2个16位定时器，或2个外部中断（支持上升沿/下降沿中断）。单片机的内部结构框图如下图3-3所示。图3-3STC15W4K48S4系列单片机的内部框图
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于大数据的智能交通体系架构[J]. 张红,王晓明,曹洁,朱昶胜. 兰州理工大学学报. 2015(02)
[2]扩频通信技术的应用及其系统的工作原理[J]. 孙晓雅. 电子技术与软件工程. 2015(05)
[3]第四代移动通信系统中的关键技术探讨[J]. 钟键. 信息与电脑(理论版). 2014(10)
[4]车载自组织网络在智能交通中的应用研究综述[J]. 程嘉朗,倪巍,吴维刚,曹建农,李宏建. 计算机科学. 2014(S1)
[5]IEEE 802.11无线局域网标准研究[J]. 李浩,高泽华,高峰,赵荣华. 计算机应用研究. 2009(05)
[6]基于Vissim的高速公路施工路段服务水平的评价[J]. 李永义,柴干,胡军红,吕孟兴. 南京工业大学学报(自然科学版). 2008(02)
[7]计算机MAC地址和IP地址的探讨[J]. 聂春雷. 电脑知识与技术. 2006(11)
[8]交通流视频检测系统的设计与实现[J]. 王夏黎,周明全,耿国华,李华明. 计算机应用与软件. 2004(09)
[9]一种基于红外检测的车型自动分类电子收费系统[J]. 顾国华,陈钱,张保民. 交通与计算机. 2002(06)
[10]交通检测器在高速公路中的应用及评价[J]. 高星文. 山西建筑. 2002(11)
硕士论文
[1]基于多传感信息的交通流参数检测设备研究[D]. 杨亚鹏.哈尔滨工业大学 2015
[2]基于低功耗蓝牙无线通讯技术的交通数据检测方法研究[D]. 徐加伟.哈尔滨工业大学 2013
[3]基于视频与检测线圈的高速公路交通事件检测系统研究[D]. 杨梅.长安大学 2013
[4]智能视频监控中的车流量统计系统的研究与实现[D]. 党小迪.华中科技大学 2013
[5]无线通讯技术在电解铝精准出铝系统中的应用研究[D]. 冯杰.北方工业大学 2009
[6]视频图像交通参数检测系统的设计与实现[D]. 南峥.上海交通大学 2009
[7]道路交通检测系统的设计与研究[D]. 李学.长沙理工大学 2008
[8]动态交通信息发布技术的研究[D]. 张丽嬿.上海交通大学 2007
[9]基于视频的交通参数检测方法研究[D]. 马明祥.山东大学 2006
[10]地方智能交通系统体系框架研究[D]. 孙胜阳.北京工业大学 2004
本文编号：2907528
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