基于物联网的智能公共汽车系统设计

吉首大学学报(自然科学版)

)JournalofJishouUniversitNaturalSciencesEditiony(

Vol.40　No.4　　

Jul.2019　　

()文章编号:10072985201904003303

基于物联网的智能公共汽车系统设计

()吉首大学信息科学与工程学院,湖南吉首416000

∗

姚慧雄,翟丰鋆,唐鹏程,胡　力

针对目前公共汽车系统存在的问题,设计了一套基于物联网技术的智能公共汽车系统.该系统的感知层中使用　　摘　要:

低功耗Z网络层中使用3应用iBee无线自组织网络和GPS实现数据采集,G无线通信技术和云技术实现数据传输和存储,g层中使用P该系统结构灵活,有较强的扩展性,能够有效地提C和移动终端通过GIS技术实现公共汽车系统的管理和查询.高公共汽车系统的管理水平,保障公共汽车系统的乘车安全,改善公共汽车系统的乘坐体验.

;关键词:物联网;智能公交;ZiBeeGPS;GISg中图分类号:TP277　　　　　　　文献标志码:A

:/DOI10.13438.cnki.dzk.2019.04.006jj

城市规模快速发展和人口不断增加,公共汽车系统面临着严峻的考验.公共汽车一般在人员密集区域,保持良好的乘车环境和高度的乘车安全非常重要;公共汽车数量的剧增,也给公共汽车公司的管理增加了难度:所以,积极开发智能公共汽车系统是完善公交出行的有效途径.笔者拟基于物联网技术设计一套智能公共汽车系统,以达到有效地改善乘坐体验、提高运行安全的目的.

城市公共汽车交通系统绿色环保,乘坐方便,价格经济,是市民出行交通工具的首选.但是,随着我国

1　系统总体结构设计

]13,基于物联网的智能公共汽车系统采用3层式结构[即感知层、网络层和应用层,如图1所示.

图1　基于物联网的智能公共汽车系统结构

Fi.1　IntellientBusSstemStructureBasedonInternetofThinsggyg

∗

收稿日期:20180322

;基金项目:国家级大学生研究性学习和创新性实验计划项目(吉首大学校级科学研究项目201610531001)();)湖南省教育厅重点科研项目(15JD00217A173

,,通信作者:胡　力(男(苗族)湖南泸溪人,吉首大学信息科学与工程学院讲师,硕士,主要从事测控技术与1981—)无线通信技术应用研究.

34

吉首大学学报(自然科学版)

第40卷

数和危险气体等信息,再通过G网络层中使用cPS模块实时采集公共汽车的位置信息;ortexA9芯片作为车载终端的处理器对信息进行处理,并设计了Z将信息通过3iBee和3G网络的网关系统,G网络上传至g的运营,电子站牌通过STM32单片机和网卡读取服务器数据并实时显现在站台上.

云平台;应用层中乘客通过手机A公共汽车公司利用管理系统监控公交线路PP实时查询公共汽车信息,

感知层中通过Z采集公共汽车的内部温湿度、人iBee组建无线自组织网络并结合先进的传感技术,g

2　系统硬件设计

2.1感知层硬件设计

感知层硬件主要包括Z基于Z安iBee节点电路和传感器电路.iBee协议的无线网络具备使用灵活、gg

4]

装方便和无需布线等优点,非常适合公共汽车上小数据量的无线通信[.ZiBee节点和协调器选用TI公g

/司的C自带增强型的C拥有A可以接受模拟和数字信号,能完全满C2530芯片,51单片机,D采样通道,足数据采集的要求;可以在公共汽车这样的复杂环RF模块拥有101dB的链路质量和强大的抗干扰能力,/数据通过无线网络汇聚到协调器节点,协调器节点与车载终端通过串口进行数IO口与传感器电路相连,据传输,电平转换通过MAX3232芯片实现.人体红外传感器和压力传感器,分别放置在公共汽车的前后门处,对上下车人数进行统计.因为公共汽车度测量量程为0~5精度为±2℃.0℃,

系统所使用的传感器模块包括人数检测模块、烟雾检测模块和温湿度检测模块等.人数检测模块使用境中保证无线通信的质量;采用超低功耗设计,使用5号电池供电,寿命可达2~4a.CC2530节点通过

上主要的安全隐患是火灾,所以选用MC其响应快,对各种烟都能均衡响应.14467型离子感烟式传感器,温湿度检测模块采用DHT湿度测量量程为2精度为±5%RH,温11一体式温湿度传感器,0%~90%RH,2.2车载终端硬件设计

系统车载终端的核心基于三星S5P4418芯片的嵌入式系统.S5P4418采用CortexA9架构的四核处识别等功能.通过U3G模块采用飞凌FIT3GMF210,SB接口与S5P4418连接.GPS模块采用飞凌

通过串口与S摄像头采用OV通过MFITGPSVK1613,5P4418连接.5460,IPI接口与S5P4418连接.理器,其功耗低,性能强大,除了完成本系统的任务外,还能为公共汽车系统实现多媒体、移动支付和人脸

经过初步处理,通过3S5P4418接收到ZiBee协调器、GPS模块和摄像头传输的数据后,G模块发送到云g

平台,供应用层查询、计算和处理.

3　系统软件设计

该软件可以从T安装以后在ZiBee节点和协调器的开发使用Z-Statk软件.I公司网站下载,g

[]

任务管理机制是根据任f8wCoord.cfZ-Statk通过OSAL管理任务56.g文件中配置终端节点和协调器.

务i一旦有则跳转到相应的任务处理程序中处理,若有任务同时发生则根据d号来判断是否有任务发生,3.1ZiBee节点和协调器软件设计g

id号判断任务优先级.OSAL任务管理流程如图2所示.

图2　OSAL任务管理流程

Fi.2　OSALTaskManaementProcessgg

第4期　　　　　　　　　　　　　姚慧雄,等:基于物联网的智能公共汽车系统设计35

3.2车载终端软件设计

统并进行跨平台软件开发.车载终端主要实现的功

7]

:能包括[到站自动播报到站提示音,出站自动播报

在S5P4418嵌入式系统中移植android操作系

出站提示音;定时向数据中心发送车辆位置信息,实现中心对车辆的监控;设置车辆运行的最大速度,并在超速时报警;液晶屏幕实时显示时间、车辆运行速度和当前停靠站点等信息;按键控制特殊语音播报和背景音乐播放;按键控制紧急情况报警短消息发

图3　车载终端软件界面

Fi.3　SoftwareInterfaceofVehicleTerminalg

送;驱动车载L实现站点名称和广告语CD液晶屏,的显示,并在后台实时上传车辆信息至云平台.车载终端软件界面如图3所示.

3.3手机端软件设计

8]

手机端软件设计基于百度地图的A实现百度地图的调用[先下载百度地图移动开发包并申PI接口,.,请A再在A读取云平台中公交车辆的实时经纬度信息后导入百PIKendroid工程中加入百度地图控件,y度地图,就可以在地图上找到车辆所在位置,并根据经纬度找到行车轨迹.利用APP读取云平台中的其他,各项数据,可以查询某车次的信息(如剩余站数、速度、乘客人数和票价等)从而最大程度地方便乘客.手机APP界面如图4所示.

图4　手机APP界面Fi.4　APPInterfaceg

4　结语

够实时采集公共汽车的各种信息;信息通过无线通信技术发送至云平台,公共汽车公司根据信息来及时调配车辆,保障行车安全;乘客可以通过个人电脑或智能终端实时查询车辆的乘车环境和位置,选择合适的乘坐车辆;公交站点会实时显示相关信息,以供乘客查询.参考文献:

[]高浩天,]():朱森林,常　歌,等.基于农业物联网的智能温室系统架构与实现[农机化研究,1J.20181183188.

171178.

[]杜克明,]:褚金翔,孙忠富,等.农业工程学报,2WebGIS在农业环境物联网监测系统中的设计与实现[J.2016,32(4)[]尹　杰,],杨世江,王韩瑞,等.基于物联网的智能实验楼宇照明及环境监控系统[吉首大学学报(自然科学版)3J.2017,

():3824246.

(下转第47页)

针对目前公共汽车系统存在的问题,设计了一套基于物联网技术的智能公共汽车系统.利用该系统能

第4期　　　　　　　　　　　　　黎　铭,等:含风电微电网负荷预测建模及其仿真47

/MATLABSimulink.Thesimulationresultsshowthatthewindpowermicro-ridcannotonlresistthegy

,influenceofwindpowerinterationbutalsoeffectiveleducethepeak-valleifferenceoftheloadgyrydcurveofthegrid.Particiationofwindpowermicro-ridinloadforecastinfowergridcaneffectivelpggopyence

,Basedonthecharacteristicsofmicro-ridandwindpoweroerationcharacteristicsthebasicloadmodelgp

,andwindpowermodelofmicro-ridarebuiltandtheloadforecastinimulationmodelisbuiltwithggs

windseedandwinddirectionwillhaveagreatimactonthepowergrid(mainleflectedinthefre-ppyr),uencndvoltaefluctuationsofthepowergridseriouslffectinthestabilitfthepowersstem.qyagyagyoy

:WAbstractindhasthecharacteristicsofstochasticintermittence(mainlincludinheintermittenceofygt

),winddirectionandwindseed.Intheprocessofgrid-connectedloadforecastintheintermittenceofpg

imrovethereliabilitfpowersulstem.pyoppysy

:m;;;M/Keordsicro-ridloadforecastinrid-connectedoerationatlabsimulink;eak-valleiffer-gggppydyw

(责任编辑　向阳洁)

(上接第35页)

[]陈海明,]():崔　莉,谢开斌.物联网体系结构与实现方法的比较研究[计算机学报,4J.2013,361168188.[]李娟娟,]():王希娟.基于物联网技术的电梯监控系统设计[微型电脑应用,5J.2018,3423335;39.

[]刘泽良,]():胡日新.物联网技术下基于A实验技术与管理,6rduino的智能公交系统模型设计[J.2014,3111140143.[]陈章进,]():姚真平,张建峰.基于Z电子测量技术,7iBee技术的城市智能公交系统设计[J.2013,3743842.g[]王小康,]():李景文.基于物联网与W测绘与空间地理信息,8ebGIS的智能公交系统[J.2015,3836970.

DesinofIntellientBusSstemBasedonInternetofThinsggyg

,,,HULYAOHuixionZHAIFenunTANGPencheniggygg

(,,)ColleeofInformationScienceandEnineerinJishouUniversitJishou416000,HunanChinagggy

zesthesstemmanaementandinuirhrouhGIStechnoloCandmobileterminal.Thestruc-ygqytggybyP

,w,tureofthesstemisflexibleandextendablehichcanachieveeffectivebusmanaementuaranteeygg,drivinafetandimrovepasseners'travelexerience.gsypgp

:;;;KeordsinternetofthinsintellientbusZiBeeGPS;GISgggyw

(责任编辑　向阳洁)

consumtionZiBeewirelessadhocnetworkandGPS,thenetworklaerrealizesdatatransmissionandpgy

,storaethrouh3Gwirelesscommunicationtechnolondcloudtechnolothealicationlaerreali-gggyagyppy

:AbstractAiminttheproblemsofthecurrentbussstem,anintellientbussstemisdesinedbasedgaygyg

onIOTtechnolo.Inthissstem,thepercetionlaerrealizesdatacollectionthrouhthelowpowergyypyg