基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的交通信息采集系統(tǒng)研究
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采集節(jié)點(diǎn)通過(guò)對(duì)地磁的測(cè)量來(lái)檢測(cè)交通信息。地磁場(chǎng)數(shù)值較小，約0．5×10T，可以認(rèn)為地球磁場(chǎng)強(qiáng)度在一定的區(qū)域內(nèi)(大約幾千米)是恒定的。當(dāng)有磁性的物體通過(guò)時(shí)，會(huì)引起物體周圍磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化，汽車可看作多個(gè)雙極性磁鐵組成的模型，引起地球磁場(chǎng)的擾動(dòng)。汽車對(duì)地磁的干擾如圖3所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/195094.htm
因此，可以利用地磁傳感器來(lái)檢測(cè)車輛通過(guò)時(shí)的磁場(chǎng)變化從而獲得交通流的信息。本文選用了Honeywell公司的磁阻傳感器HMC1052，該傳感器是基于磁阻效應(yīng)(Magnetoresistance Effects)原理的，磁阻效應(yīng)是指某些金屬或半導(dǎo)體的電阻值隨外加磁場(chǎng)變化而變化的現(xiàn)象。即當(dāng)外部磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)，傳感器內(nèi)部的電阻也會(huì)相應(yīng)的發(fā)生變化，將磁場(chǎng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為電壓輸出，利用該效應(yīng)，HMC1052可以測(cè)量地磁及汽車通過(guò)時(shí)對(duì)地磁的擾動(dòng)。
采集節(jié)點(diǎn)安裝于需要測(cè)量的路段，負(fù)責(zé)采集路面的交通信息，并將數(shù)據(jù)直接或者通過(guò)路由器發(fā)送給匯聚節(jié)點(diǎn)。
路由節(jié)點(diǎn)安裝在盡量靠近在采集節(jié)點(diǎn)的路旁，用于轉(zhuǎn)發(fā)采集節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)到匯聚節(jié)點(diǎn)，可以根據(jù)傳輸距離的要求，采用多跳路由。同時(shí)也增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的健壯性。
匯聚節(jié)點(diǎn)也安裝在路旁，它負(fù)責(zé)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的啟動(dòng)和建立，同時(shí)還建立網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制、網(wǎng)絡(luò)中的綁定等，并接收采集節(jié)點(diǎn)和路由節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。匯聚節(jié)點(diǎn)還有一個(gè)以太網(wǎng)接口，將接收到的數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)發(fā)送到通信控制服務(wù)端。
1．2 通信控制服務(wù)端
系統(tǒng)將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的管理和用戶的使用分離開來(lái)，通信控制服務(wù)端主要負(fù)責(zé)交通流量數(shù)據(jù)的分析、計(jì)算以及存儲(chǔ)等數(shù)據(jù)管理工作。通信控制服務(wù)端通過(guò)以太網(wǎng)接口從匯聚節(jié)點(diǎn)收集數(shù)據(jù)。接收到的交通信息數(shù)據(jù)中每一幀數(shù)據(jù)均包含包頭、ID號(hào)、采集數(shù)據(jù)、校驗(yàn)位以及包尾。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如表1所示。
通信控制服務(wù)端首先將這些原始數(shù)據(jù)進(jìn)行解析、重新封裝后存入數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)對(duì)這些信息的抽象，形成了數(shù)據(jù)庫(kù)的整體邏輯結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)體關(guān)系圖(E-R圖)如圖4所示，根據(jù)實(shí)體關(guān)系圖，轉(zhuǎn)換成SQL Server 2005中的關(guān)系模式(數(shù)據(jù)表)如表2～表4所示。
采用的是SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫(kù)，它采用圖形化用戶界面，數(shù)據(jù)庫(kù)管理直觀，對(duì)Web技術(shù)支持，很容易地將數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)發(fā)布到Web頁(yè)面上，非常適用于B／S體系結(jié)構(gòu)。通過(guò)ADO．NET(ActiveX Data Object)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)、查詢和刪除等操作。ADO．N ET是在．NET編程環(huán)境中優(yōu)先使用的數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口。它提供了平臺(tái)互用性和可伸縮的數(shù)據(jù)訪問(wèn)，使用幾個(gè)對(duì)象就可以方便地訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，例如SqlConnection對(duì)象管理與數(shù)據(jù)源的連接。SqlCommand對(duì)象與數(shù)據(jù)源交流并發(fā)送命令。使用SqlDataReader可以進(jìn)行快速“向前”讀取數(shù)據(jù)，使用DataSet或者SqlDataAdapter實(shí)現(xiàn)進(jìn)行寫入和讀取數(shù)據(jù)源。
評(píng)論