资源描述：
《无线传感器网络WSN在智能交通系统中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第9期北方交通·69·无线传感器网络(WSN)在智能交通系统中的应用章翔刘晓霞(沈阳大学,沈阳110044)(沈阳理工大学,沈阳110015)摘要无线传感器网络在智能交通领域的应用在国外刚刚开始,美国麻省理工学院媒体实验室、英国伦敦大学BERBECK学院、比利时布鲁塞尔自由大学的COMO实验室都在政府或民间的基金支持下开展WSN的专项研究。本文从介绍交通传感器技术入手,剖析WSN在车辆检测、车速测定、路基路况实时探测的应用技术、并对传感器的设计构造,网络的传输协议算法等有关WSN的国际先进技术信息进行披露。关键词1简介地
2、利用能量的基础上达到检测目的。表1显示出了在我国交通阻塞已经成为阻碍国民经济发展的节点进行每个操作所耗费的能量。瓶颈,在美国等发达国家也是如此,许多国家都致力于智能交通系统(ITS)的研究和开发,以期从根本上解决这个问题,当前的交通传感系统是由录像、声纳、雷达等电子设备组成,需要稳定的电源供应,对这些设备本身及配套电源网络需要大量的投资,虽然传统的交通传感系统也能提供精确的、实时的交通信息,但我们介绍的公路交通无线传感器非常小,造价极低(约合30美元),这些传感器使用电磁感应技术测量车速,它们也能检测冰雪扬尘等路况信息,
3、每一个区域内的传感器发送数据到300m以外的接收器中,通过这个接收器的信息中转到处理站图1表1中。每个感应器节点消耗非常小的能量,只配备一小块内嵌式锂电池可使节点使用10年以上。与传操作能量/Volt(ns-A)采样磁场47统的感应系统相比,无线传感器形成的网络更具商切换到激活模式0.8业价值。A/D转换552传感器节点构成开启发射器5500每个节点是一个紧密的单元传送一个比特2900,它包含了磁场感执行一个数据处理周期0.5应器、温度感应器、无线发送器、微处理器和锂电池对传感器开启/重启脉冲2000(见图1),这个传感
4、器直接安装在路基上,在检测车我们设计产品的另一个目的是使节点更为便宜道的中心埋设。以使其足以在每一条公路上都进行装备,表2指出节点在它的前端和后端取样磁场,内部处理这了每个节点组件的参考价格,在表中我们没有列出些数据并计算车辆的数目以及所经过车辆的平均速HP-II-TX无线发射器的价格,只是把它的组件列度。每隔1min,传送包含它的ID、车辆数、平均车速出并加到了材料清单中,由于在实际的配置中,发射和温度等数值给基站。所有的这些设计都基于有效器模块的设计是和节点的设计整合在一起的。此零·70·北方交通2006部件的清单是
5、制造商的预算价格,是以1000片标准法进行编程。产业量来估计的,所以这个成本估计是非常保守的,实际上如果晶片制造商以百万片量产的话,大部份部件都会有很可观的成本降低空间。表2每个节点的成本数量部件总价(美元)1TMS430微控制器1.00132.768KHZ震荡器0.501LMX2316数字PLL2.508RF晶体管2.00112MHZ震荡器0.502AMR磁感应器4.802INA155放大器2.002OP162操作放大器3.00时间(10MS时间间隔)7SI2301硅晶体1.75图2车辆经过传感器时磁场变化1PTC保险
6、丝0.25图2显示了由一辆4门的大众高尔夫轿车经过12μF电容0.30传感器后产生的磁场信号。1印刷电路板1.001TL-4935锂电2.00这个计数算法使用偏离基线的磁场值来操纵状60MISC离散组件0.30态机,由状态机做出计数操作。从未激活状态开始1封盖1.00驱动状态机时,信号偏离基线值必须大于一个临界90组装线(每个组件)1.00总价27.30美元值。驱动状态机从半激活状态到计数状态,信号必3车辆识别和车速测定应用须偏离负相基线的临界值。计数之后。一旦信号转传感器模块依据衡量过往车辆对地磁场的干扰回正相且小于临
7、界值时,状态机又返回未激活状态。来检测车辆,当前几乎所有的在道路上的车辆都由如果状态机在半激活状态且小于临界值超过500μs大量的铁制成的,这些钢铁比周围的空气更具有磁时,状态机重置到未激活状态。渗透性,它们聚合地磁场的磁力线引起车辆附近的检测算法中的磁滞可用于检测一辆接一辆快速磁场所成倍增加,这些现象在车辆距离15m远的时流动的交通情况,能够降低基线的漂移和噪声对临候就能检测出来。界值的影响。由于在邻近车道上的大型车辆不能引我们选择了这个测量技术是因为这是最稳定的起在两个方向上的磁场偏离,所以也能够排除邻近车辆检测系统
8、之一:它能透过路面进行操作,没有任车道上的车辆干扰。何镜头需要清洁,也不受电、温度、雾、烟或雨的影5测量车速的算法响。对于车速的测定,节点等到检测的信号显著偏检测车辆时,系统检测取样的磁场值和基线值离基线时,开始用前后两个传感器以2kHZ频率采的偏差,一个车辆经过要产生先低于基线后高于基样。一个传感器在前端一个在后端
