智能交通物系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)以智能車為主體，代替真實(shí)的車輛在智能交通沙盤上進(jìn)行智能交通各種功能特征的模擬與仿真；系統(tǒng)匯聚了智能車、RFID定位、圖像識(shí)別與傳輸、無線傳感網(wǎng)等技術(shù)。綜合實(shí)現(xiàn)了智能公交、ETC、智能停車場(chǎng)、智能紅綠燈、智能路燈、車輛定位等智能交通中的各種先進(jìn)案例及功能。
智能交通教學(xué)沙盤包含交通道路、橋梁、城市建筑物、紅綠燈、停車場(chǎng)、ETC收費(fèi)站、郊區(qū)山丘等等。
沙盤上智能小車，可實(shí)現(xiàn)單獨(dú)控制，自動(dòng)循跡或手動(dòng)模式，自動(dòng)檢測(cè)應(yīng)該行駛的道路，自動(dòng)讀取紅綠燈信息，按照交通規(guī)則行駛，系統(tǒng)匯聚了智能車、RFID定位、圖像識(shí)別與傳輸、無線傳感網(wǎng)等技術(shù)。綜合實(shí)現(xiàn)了智能公交、ETC、智能停車場(chǎng)、智能紅綠燈、智能路燈、車輛定位等智能交通的各種先進(jìn)及典型的功能。
2 鍛煉學(xué)生使用感知、控制和智能化技術(shù)，開發(fā)智能交通應(yīng)用，提出緩jie交通擁堵，使得出行更加方便方案；
2 鍛煉學(xué)生對(duì)沙盤感知到信號(hào)、進(jìn)行采集、傳輸并搭建應(yīng)用場(chǎng)景；
2 鍛煉學(xué)生利用如下開發(fā)平臺(tái)和工具開發(fā)智能交通和物流調(diào)度系統(tǒng)：

2 鍛煉學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作，開發(fā)一套完整物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的能力。

1.1.1. 系統(tǒng)構(gòu)成

智慧交能物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)傳感器節(jié)點(diǎn)采用ZigBee無線通信方式，與網(wǎng)關(guān)所帶的協(xié)調(diào)器組成星型網(wǎng)絡(luò)。協(xié)調(diào)器將接收到的數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送給網(wǎng)關(guān)并通過串口接收網(wǎng)關(guān)下發(fā)的指令信息。PC客戶端與手機(jī)客戶端均采用TCP的方式與網(wǎng)關(guān)通信從而實(shí)現(xiàn)對(duì)ZigBee節(jié)點(diǎn)的控制，并接口ZigBee節(jié)點(diǎn)上傳的傳感器數(shù)據(jù)。此次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)按照以上功能模塊進(jìn)行劃分，每一個(gè)模塊設(shè)計(jì)響應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，讓中小學(xué)生通過沙盤進(jìn)行簡(jiǎn)單的認(rèn)知，對(duì)智能交通，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)，對(duì)周邊的科技世界。
1.1.2. 交通實(shí)訓(xùn)沙盤
實(shí)訓(xùn)模型是學(xué)生實(shí)訓(xùn)操作的主體，微分電子除了提供標(biāo)準(zhǔn)版的軟件實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)外，模型主體可以根據(jù)學(xué)校的需求進(jìn)行定制，包括外形尺寸、材質(zhì)、街道設(shè)計(jì)，功能定義等，力求為學(xué)校提供*好的解決方案，實(shí)現(xiàn)與學(xué)校的教學(xué)和項(xiàng)目課題的無縫對(duì)接。
1.1.2.1. 盤體模型
沙盤大小可定制，高度模擬生活中的各類場(chǎng)景：公交系統(tǒng)、紅綠燈 系統(tǒng)、ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)、智慧社區(qū)、智能停車場(chǎng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、環(huán)境災(zāi)害預(yù)jing系統(tǒng)等等。
沙盤上集成了自動(dòng)停車場(chǎng)、ETC智能收費(fèi)電動(dòng)閘門、RFID讀寫設(shè)備、信息發(fā)布屏、停車計(jì)費(fèi)系統(tǒng)；紅綠燈D計(jì)時(shí)數(shù)字顯示；智能路燈的燈光控制、光強(qiáng)傳感設(shè)備；智能公交站顯示牌；車流量監(jiān)測(cè)紅外反射模塊；智能網(wǎng)關(guān)；圖像識(shí)別道路監(jiān)控?cái)z像頭等。
1.1.3. 系統(tǒng)功能
1.1.3.1. 環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)沙盤場(chǎng)景中智能社區(qū)中的溫濕度、光照等環(huán)境情況，并在點(diǎn)陣屏上顯示。
另外，結(jié)合溫濕度、PM2.5等傳感器監(jiān)測(cè)交通環(huán)境，并將這些數(shù)據(jù)在顯示屏上發(fā)布出去。災(zāi)害出現(xiàn)時(shí)，無線傳感網(wǎng)會(huì)將數(shù)據(jù)發(fā)送到控制網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)對(duì)行駛在相關(guān)路段上的車輛進(jìn)行險(xiǎn)情播報(bào)，并啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，沿路發(fā)布信息情報(bào)板上的應(yīng)急指揮信息。當(dāng)車輛收到險(xiǎn)情和應(yīng)急指揮之后，會(huì)響應(yīng)應(yīng)急方案拐彎繞道、停車或掉頭返回。
1.1.3.2. 智能公交實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)
公交車根據(jù)設(shè)計(jì)好的公交線路行駛，每一個(gè)公交站牌實(shí)時(shí)顯示下一路公交到站時(shí)間，并可進(jìn)行公交報(bào)站。
公交車是城市交通里*重要的一環(huán)，如何保障公交系統(tǒng)的快捷、便利的運(yùn)行也是智能交通系統(tǒng)里*重要命題。
公交車自動(dòng)停站、語音播站；站牌實(shí)時(shí)顯示全線路公交到站信息；手機(jī)端可查詢公交到站信息，智能搜索推薦路線。
1.1.3.3. 紅綠燈控制系統(tǒng)
紅綠燈D計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)，根據(jù)交通東西向擁堵情況，智能改變或者手動(dòng)改變東西向的D計(jì)時(shí)；實(shí)現(xiàn)紅燈停、綠燈停的基本功能
1.1.3.4. 停車場(chǎng)收費(fèi)系統(tǒng)
智能小車可以自行選擇空閑停車位進(jìn)行停車，并自動(dòng)計(jì)費(fèi)，離開時(shí)自動(dòng)扣費(fèi)；智能停車場(chǎng)兩個(gè)技術(shù)特點(diǎn)：
1、每個(gè)車位安裝有車輛檢測(cè)傳感器，系統(tǒng)檢測(cè)車位上是否有車輛停靠。
2、停車場(chǎng)全面支持ETC系統(tǒng)，自動(dòng)進(jìn)行停車計(jì)時(shí)、費(fèi)用統(tǒng)計(jì)、自動(dòng)扣費(fèi)，實(shí)現(xiàn)無人值守。
3、車位空余信息通過控制網(wǎng)關(guān)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)并顯示，在停車場(chǎng)的信息屏。
1.1.3.5. 視頻監(jiān)控系統(tǒng)
在停車場(chǎng)和紅綠燈路口安裝云臺(tái)攝像頭，實(shí)時(shí)監(jiān)控道路狀況，可違章拍照。
1.1.3.6. 智能小車自動(dòng)巡航
沙盤上智能車可根據(jù)提前設(shè)計(jì)好的路線行駛，例如高速路線、公交路線、停車路線以及根據(jù)路況改變行駛軌跡
1.1.3.7. ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)
在高速路口設(shè)置ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)，車輛上高速時(shí)模擬高速ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)。智能車經(jīng)過ETC路口，系統(tǒng)自動(dòng)感應(yīng)車載電子標(biāo)簽，完成車輛信息的識(shí)別，對(duì)車輛自動(dòng)扣費(fèi)，抬竿放行，路口豎立的電子顯示屏，會(huì)顯示扣費(fèi)情況及小車信息，并且語音播報(bào)。
1.1.3.8. 智能路燈系統(tǒng)
路燈根據(jù)智能車行駛位置自動(dòng)打開和關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果的展示
1.1.3.9. 語音播放系統(tǒng)
語音播報(bào)系統(tǒng)主要分為公交報(bào)站、停車場(chǎng)、高速ETC三部分功能，在這三個(gè)系統(tǒng)環(huán)節(jié)中會(huì)進(jìn)行語音播報(bào)提醒相關(guān)事宜。
1.1.3.10. 智能車實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)
公交車、私家車等智能車的實(shí)時(shí)定位及顯示。
1.1.4. 系統(tǒng)軟件
PC端軟件控制、網(wǎng)關(guān)控制、手機(jī)Android控制，根據(jù)整體功能，相互結(jié)合補(bǔ)充，PC端面向管理者、網(wǎng)關(guān)為現(xiàn)場(chǎng)控制、手機(jī)面向用戶。
1.1.4.1. PC端
1) 環(huán)境監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)當(dāng)前沙盤的溫濕度、光照等環(huán)境信息；
2) 公交系統(tǒng)：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)公交車位置信息
3）紅綠燈系統(tǒng)：監(jiān)控紅綠燈狀態(tài)，并可以對(duì)紅綠燈時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)定時(shí)、公交優(yōu)先等場(chǎng)景模式
4）停車場(chǎng)：實(shí)時(shí)監(jiān)控停車場(chǎng)空余停車位，實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)車輛進(jìn)入空余車位，扣費(fèi)提示、停車抓拍的功能
5）車輛控制：控制車輛路徑修改、前進(jìn)、后退、停止
6）ETC：實(shí)現(xiàn)自動(dòng)收費(fèi)模式，顯示車型
7）車輛監(jiān)控：車輛在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和位置顯示
1.1.4.2. 手機(jī)端
1) 環(huán)境監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)當(dāng)前沙盤的溫濕度、光照等環(huán)境信息；
2) 公交系統(tǒng)：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)公交車位置信息
3）紅綠燈系統(tǒng)：監(jiān)控紅綠燈狀態(tài)，并可以對(duì)紅綠燈時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)定時(shí)、公交優(yōu)先等場(chǎng)景模式
4）停車場(chǎng)：實(shí)時(shí)監(jiān)控停車場(chǎng)空余停車位，實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)車輛進(jìn)入空余車位，扣費(fèi)提示、停車抓拍的功能
5）車輛控制：控制車輛路徑修改、前進(jìn)、后退、停止
6）ETC：實(shí)現(xiàn)自動(dòng)收費(fèi)模式，顯示車型
7）車輛監(jiān)控：車輛在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和位置顯示
1.1.4.3. 智能交通傳感網(wǎng)an全測(cè)評(píng)系統(tǒng)
無線傳感網(wǎng)的使用目前用于民用級(jí)，保密級(jí)別并不高的系統(tǒng)中，主要原因是在暴露的無線環(huán)境下，an全問題并沒有很好地得到解決；本系統(tǒng)能夠?qū)?/font>Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)的an全性進(jìn)行檢測(cè)，漏洞掃描并可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)的連接狀況進(jìn)行直觀顯示以便于評(píng)估節(jié)點(diǎn)故障和顯示拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
自動(dòng)識(shí)別所有連接的Zigbee節(jié)點(diǎn)
系統(tǒng)軟件能自動(dòng)識(shí)別所有連接的ZigBee節(jié)點(diǎn)；可以區(qū)分出節(jié)點(diǎn)身份；實(shí)時(shí)顯示拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可隨意拖動(dòng)，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生變化。
支持Log窗口顯示
Log窗口顯示：當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中有節(jié)點(diǎn)加入到網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，在Log窗口中會(huì)打印出節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)的Log信息，包括節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)地址和IEEE地址。
統(tǒng)計(jì)視圖：可視化的圖表分析
統(tǒng)計(jì)出當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中到目前為止出現(xiàn)的所有類型的幀的直方圖和餅狀圖，給出本統(tǒng)計(jì)的目的。
實(shí)時(shí)滾動(dòng)顯示Zigbee MAC/NWK/APS數(shù)據(jù)幀詳細(xì)的數(shù)據(jù)
實(shí)時(shí)滾動(dòng)顯示ZigBee MAC/NWK/APS數(shù)據(jù)幀詳細(xì)的數(shù)據(jù)。如果傳感網(wǎng)是加密的，可以對(duì)加密的數(shù)據(jù)根據(jù)正確的秘鑰進(jìn)行解密，并顯示解密后的數(shù)據(jù)域。
顯示數(shù)據(jù)包的樹狀結(jié)構(gòu)和ASCII碼
一鍵測(cè)評(píng)：傳感網(wǎng)基本檢測(cè)項(xiàng)+an全算法性能檢測(cè)+統(tǒng)計(jì)視圖
一鍵式全過程自動(dòng)測(cè)評(píng)，根據(jù)通過項(xiàng)，得出測(cè)評(píng)分?jǐn)?shù)，測(cè)評(píng)項(xiàng)主要包含：
檢測(cè)an全性：基本項(xiàng)檢測(cè)、網(wǎng)絡(luò)an全檢測(cè)、攻擊檢測(cè)、數(shù)據(jù)傳輸an全檢測(cè)、協(xié)議中an全算法的性能。
檢測(cè)協(xié)議中an全算法的性能：密文隨機(jī)性檢測(cè)、跟隨性檢測(cè)、明密文獨(dú)立性檢測(cè)、明文雪崩檢測(cè)、密鑰雪崩檢測(cè)、消息雪崩、消息摘要隨機(jī)性檢測(cè)、明密文相關(guān)性檢測(cè)、互補(bǔ)性檢測(cè)等；
測(cè)評(píng)報(bào)告
可以對(duì)檢測(cè)和認(rèn)證數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)分析，形成統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表供評(píng)估分析使用。
an全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件在檢測(cè)完一個(gè)zigbee網(wǎng)絡(luò)后會(huì)自動(dòng)生成物聯(lián)網(wǎng)an全等級(jí)測(cè)評(píng)報(bào)告。
報(bào)告中詳細(xì)描寫了一鍵測(cè)評(píng)指標(biāo)的作用、測(cè)試結(jié)果等信息。