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一种低成本城市泊车诱导体系中区域性Zigbee网络的

摘要:为降低城市级停车诱导系统的建设、运营成本,提出一种无需建立管理控制中心的系统架构,采用LPC11C14和CC2530作为核心芯片设计了系统中的重要组成部分——区域性Zig

摘要:为下降城市级泊车诱导体系的建造、运营本钱,提出一种无需树立办理控制中心的体系架构,选用LPC11C14CC2530作为中心芯片规划了体系中的重要组成部分——区域性Zigbee网络。经过所开宣布的测验体系的试验,标明该Zigbee网络可精确接纳用户手机宣布的泊车恳求,并能依据泊车场瘸滴蛔刺向用户反应最佳车位信息,从用户发送恳求到收到反应信息的时刻不超越10 s。

泊车诱导体系是一种以多级信息发布为载体,可实时地供给泊车场的方位、车位数、车位状况等信息,指引驾驶员有用泊车的信息体系。依据掩盖规模的巨细,泊车诱导体系一般又可分为城市级和泊车场级两种。为节省城市级泊车诱导体系的建造及运营本钱,本文提出一种无需树立办理控制中心的体系架构。在此基础上,本文要点研讨所提架构中的重要组成部分——区域性Zigbee网络的硬件及软件规划。

1 研讨现状

泊车诱导体系是一种用于缓解城市中泊车难现象的智能交通体系。国外最早呈现于1971年的德国亚琛市,近40年的开展作用显著。我国的建造鼓起于2001年,近10多年的开展也取得了不错的作用。经剖析后发现,国内外的各种体系虽各有特点,但它们的体系结构和作业原理根本相似,均大致由数据收集、数据传输、中心办理和数据发布4个部分组成。因而,均需建造和保护一个城市级的办理控制中心,运营部分也需求长时刻交纳数据收集和数据发布两部分与办理控制中心间的通讯费用,导致体系的建造和后期运营的本钱较高。

2 体系整体架构

经过在城市的每一个室内泊车场、每一个室外泊车场和每一块路旁边泊车区域别离布置一个“区域性”的ZigBee网络,并与泊车用户的智能手机相配合,即可完结在整个城市中完结泊车诱导的功用。在上述架构中,无需建造一个城市级的办理控制中心,然后可大大节省体系的建造与后期运营本钱。所规划的体系架构如图1所示,其大致作业流程为:

一种低本钱城市泊车诱导体系中区域性Zigbee网络的规划

1)每个ZigBee网络的一切终端结点守时收集所衔接的传感器传来的车位状况信息。

2)若收集到的车位状况与前次状况不同,则将当时车位状况发送给相邻的路由器结点,并等候和谐器结点的反应。若超越必守时刻未收到反应则重发,直至收到反应。

3)各路由器结点把所收到的终端结点的数据都转发给和谐器结点。

4)和谐器结点收到车位状况改变的音讯后,给终端结点发送反应,并更新数据库。

5)当轿车行进至某地时,用户触发智能手机提出寻觅车位的恳求,事前安装好的智能手机软件依据车辆当时方位运转泊车场寻优算法确认最优的泊车场(或路旁边泊车区域)。

6)智能手机软件与最优泊车场(或路旁边泊车区域)的和谐器结点通讯,和谐器结点查询当时的车位状况数据库。若无闲暇车位,将一切车位已满的信息反应给智能手机软件;不然,体系运转泊车位寻优算法确认最优的泊车位。

7)确认最优泊车位后,智能手机软件先将车辆引导至意图泊车场(或路旁边泊车区域)。再持续将车辆引导至意图泊车位。

3 区域性Zigbee网络的硬件规划

区域性Zigbee网络由和谐器、路由器、终端三类结点构成。终端结点担任守时收集车位状况并将车位状况改变的信息发送出去;路由器结点担任转发车位状况改变信息;和谐器结点的使命包含:接纳车位状况改变信息并更新数据库,接纳用户经过智能手机宣布的泊车恳求,查询数据库中的车位状况,运转泊车位寻优算法,向用户反应最佳车位信息等。

在和谐器结点中,需求以下首要器材:1)一块嵌入式控制器芯片,用于办理嵌入式数据库;2)一块Zigbee通讯芯片,用于与路由器结点通讯;3)一块GPRS模块,用于与用户智能手机进行通讯。

嵌入式控制器选用恩智浦公司的LPC11C14芯片。该芯片选用Cortex-M0内核处理器,作业频率最高可达50 MHz。在存储器方面,装备了32kB FLASH和8KB SRAM;在接口方面,装备有一个串口、一个2通道10位ADC、两个SPI接口、一个I2C接口、一个SWD接口等。

Zigbee通讯芯片选用n公司的CC2530。该芯片适用于2.4 GHz IEEE 802.15.4和Zigbee等使用。芯片内部包含射频收发器、可编程闪存、增强型8051MCU、8KB RAM等。由于从休眠形式转化到作业形式的耗时十分短,所以该芯片特别合适低功耗使用。

由于LPC11C14芯片内部不含EEPROM,为完结车位状况数据在嵌入式数据库中的存储,经过I2C接口外接AT24C02芯片。LPC11C14与CC2530间的通讯规划为使用串口进行通讯。由于LPC11C14只要一个串口资源,为完结LPC11C14与GPRS模块的串行通讯,选用SPI转串口芯片MAX3100进行转化。

GPRS模块选用通用模块SIM_300S。LPC11C14板的电源芯片选用M%&&&&&%5209,CC2530板的电源芯片选用HT7533。和谐器结点的整体硬件框图如图2所示。

一种低本钱城市泊车诱导体系中区域性Zigbee网络的规划

终端结点和路由器结点的硬件框图与和谐器结点中CC2530的框图十分相似。差异首要是终端结点中衔接有车位检测传感器,此外终端结点和路由器结点选用锂电池供电。

4 区域性Zigbee网络的软件规划

和谐器结点中LPC11C14的主程序流程图如图3所示。上电后首要完结初始化。若接纳到CC2530发送的车位状况改变信息,给CC2530发送反应,随即更新数据库。若接纳到泊车恳求,则依据数据库中的车位当时状况,判别有无闲暇车位。若有闲暇车位,运转泊车位寻优算法,确认最优泊车位。之后,经过GPRS模块向用户反应成果。

一种低本钱城市泊车诱导体系中区域性Zigbee网络的规划

和谐器结点中CC2530的主程序流程图如图4所示。初始化后,首要判别是否收到车位状况改变音讯。若未收到,进入休眠状况;若收到,则从休眠状况回到正常状况。接下来,为避免车位状况存储到数据库前丢掉,需在CC2530内部的Flash存储器中暂时寄存。之后,经过路由器结点给终端结点发送反应。最终,把车位改变信息发送给LPC11C14并等候反应。若在规则的时刻内没有收到反应,则重发;若收到反应,则进入休眠状况。

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