【摘要】無線傳感器的組成模塊非常簡(jiǎn)單，主要是被封裝在一個(gè)外殼當(dāng)中，工作的時(shí)候主要以蓄電池或振動(dòng)發(fā)電機(jī)來提供電源，從而構(gòu)成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，再通過隨機(jī)分布的集成有數(shù)據(jù)處理單元、傳感器和通信模塊等微型節(jié)點(diǎn)以自組織的方式來構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。隨著設(shè)計(jì)科技的不斷發(fā)展，無線傳感器已經(jīng)被應(yīng)用到了各個(gè)領(lǐng)域，而其在交通領(lǐng)域的應(yīng)用也為人們的生活提供了不少的便捷，所以在本研究當(dāng)中，筆者將主要針對(duì)無線傳感器在交通領(lǐng)域應(yīng)用等方面的問題做出簡(jiǎn)要的分析和探討，希望所得結(jié)果能夠引起大家的關(guān)注和重視，也希望本研究能夠?yàn)橄嚓P(guān)領(lǐng)域提供可行的參考。

【關(guān)鍵詞】無線傳感器；交通領(lǐng)域；應(yīng)用

0.引言

將智能交通系統(tǒng)應(yīng)用到城市的交通當(dāng)中主要可以從微觀的交通信息采集、誘導(dǎo)方面和交通控制方面得以體現(xiàn)，它可以將對(duì)交通信息的有效使用和管理加以強(qiáng)化，以此來提高交通系統(tǒng)的效率。這個(gè)系統(tǒng)主要是通過信息的采集于輸入、組策略控制、輸出和執(zhí)行、子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享以及通信等子系統(tǒng)構(gòu)成。信息采集利用傳感器將車輛和路面的信息收集出來，組策略控制系統(tǒng)再根據(jù)設(shè)定的目標(biāo)采取合適的方法計(jì)算最佳方案，最后將信號(hào)輸出給直性子系統(tǒng)，最終達(dá)到引導(dǎo)和控制車輛通信的目的，這是無線傳感器在交通領(lǐng)域所發(fā)揮的不可替代的作用。

1.無線傳感器和智能交通的關(guān)系

將無線傳感器投入到交通領(lǐng)域，可以形成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，這是一種將短程通訊融合進(jìn)來的無線通訊技術(shù)。無線傳感器投入到交通領(lǐng)域便可能夠快速形成智能交通，這也是因?yàn)槠渚邆溆辛己玫奶攸c(diǎn)和特性。

①無線傳感器的功耗相當(dāng)?shù)停瑑H憑兩節(jié)普通的五號(hào)電池就能夠支撐一個(gè)節(jié)點(diǎn)持續(xù)工作半年到兩年之久[1]；

②無線傳感器的組網(wǎng)能力很強(qiáng)大，網(wǎng)絡(luò)可以達(dá)到多個(gè)節(jié)點(diǎn)，而且還支持多種形狀的網(wǎng)絡(luò)組合方式；

③無線傳感器的傳輸距離很遠(yuǎn)，兩節(jié)點(diǎn)的室外傳輸距離能夠達(dá)到幾百米，如果增加發(fā)射功率，就能夠達(dá)到幾千米；

④無線傳感器具有很高的可靠性，有多級(jí)安全模式；

⑤無線傳感器的成本較低，以開放的簡(jiǎn)化ZigBee協(xié)議棧為主，其工作在2.4Hz的面執(zhí)照ISM頻段。

因?yàn)闊o線傳感器具有如此優(yōu)良的特性，才使得無線傳感器在智能交通系統(tǒng)的信號(hào)采集方面成為一種十分有效的手段，對(duì)于各個(gè)方向和各個(gè)路口的車輛都能夠進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)測(cè)，還能夠依據(jù)監(jiān)視所得到的結(jié)果改進(jìn)簡(jiǎn)化、和信號(hào)控制算法，以此來提高交通的效率。

2.無線傳感器在交通領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1 利用無線傳感器進(jìn)行交通信息的采集

在對(duì)交通信息進(jìn)行采集的時(shí)候，終端節(jié)點(diǎn)可以采用非接觸式的磁傳感器來對(duì)感知區(qū)域的車輛信息進(jìn)行定時(shí)收集。一旦車輛進(jìn)入了傳感器的監(jiān)控范圍，那么終端節(jié)點(diǎn)將會(huì)通過磁力傳感器對(duì)車輛的行駛速度和其它的重要信息進(jìn)行采集，并及時(shí)將該信息傳達(dá)給下一個(gè)定時(shí)醒來的節(jié)點(diǎn)。等到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)感應(yīng)到該車輛的時(shí)候，就會(huì)結(jié)合車輛在兩個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的距離對(duì)行駛時(shí)間做出估計(jì)，以此計(jì)算出車輛的平均行駛時(shí)速。最后，多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)將其各自采集并初步處理后所得到的信息經(jīng)匯聚節(jié)點(diǎn)匯聚到網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，再進(jìn)行下一步的數(shù)據(jù)融合，從而獲得道路車流量和車輛的行駛速度等信息，這樣就能夠?yàn)槁房诘慕煌ㄐ盘?hào)控制提供最為精準(zhǔn)的輸入信息[2]。而且通過終端節(jié)點(diǎn)來安裝光照度、溫濕度、氣體檢測(cè)等多種傳感器，還能夠最路面的狀況、能見度以及車輛尾氣污染的指標(biāo)等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

2.2 無線傳感器在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用

結(jié)合無線傳感器的自身特點(diǎn)，在其網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造當(dāng)中，安裝在道路兩旁的匯聚節(jié)點(diǎn)能夠組成一個(gè)自組織的多跳網(wǎng)狀Mesh的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，用于交通信息采集的專用傳感器的終端節(jié)點(diǎn)和每一個(gè)臨近的匯聚點(diǎn)構(gòu)成了星型網(wǎng)絡(luò)以便于進(jìn)行通訊，而其最終數(shù)據(jù)將會(huì)被匯聚到網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)上。網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)主要能夠以一個(gè)模塊的形式安裝在交叉路口的信號(hào)控制器當(dāng)中，然后再通過信號(hào)控制的專有網(wǎng)絡(luò)，將其所收集到的數(shù)據(jù)一并發(fā)送到交管中心進(jìn)行進(jìn)一步的處理。在對(duì)無線傳感器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)部署的時(shí)候，匯聚節(jié)點(diǎn)可以安裝在道路兩邊的各種交通設(shè)施上面，而網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)則可以集成在交叉路口的交通信號(hào)控制器當(dāng)中，專用的傳感器，其終端節(jié)點(diǎn)最好埋在路面下，也可以安裝在路邊，也可以對(duì)車輛本身加入傳感器，以動(dòng)態(tài)形式進(jìn)入傳感器網(wǎng)絡(luò)。

要想將智能公交系統(tǒng)當(dāng)中的公交優(yōu)先功能加以實(shí)現(xiàn)，就需要對(duì)現(xiàn)有的交通信號(hào)控制器做出改善。最好的方式還是添加傳感器等復(fù)制設(shè)備，交通信號(hào)控制器能夠?qū)卉囕v到達(dá)交叉路口的時(shí)間做出估算，以此計(jì)算出公交車輛是否在路口當(dāng)中具有優(yōu)先權(quán)，然后再選擇出適合的控制策略，通過對(duì)綠信比的調(diào)整做出對(duì)公交車輛的優(yōu)先放行。而對(duì)交通信號(hào)控制器進(jìn)行改造則主要包括四個(gè)方面的內(nèi)容：

①對(duì)車載無線通訊終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行改造；

②改造交叉路口的交通信號(hào)控制器上集成的無線網(wǎng)關(guān)；

③對(duì)公交車輛進(jìn)行定位的終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行改造；

④構(gòu)建基于ZigBee無線終端傳感器實(shí)現(xiàn)上述功能的改造。

當(dāng)車輛臨近路口的時(shí)候，車載ZigBee無線終端節(jié)點(diǎn)會(huì)對(duì)公交車輛的信息做出廣播，而路邊部署的無線傳感器收到信息以后，就會(huì)對(duì)公交車輛做出定位，然后跟蹤獲取的信息并將其匯聚到無線傳感器的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)上，再通過內(nèi)部連接，將最終的信息傳達(dá)給交通信號(hào)控制器，對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的處理。

3.結(jié)語

本研究主要針對(duì)無線傳感器在交通領(lǐng)域應(yīng)用方面的相關(guān)內(nèi)容做出了簡(jiǎn)要的分析和探討，文中筆者也提及了自己一些主觀的看法。最后，希望相關(guān)的科研人員能夠?qū)o線傳感器的性能提的更高，在為交通領(lǐng)域做出貢獻(xiàn)的時(shí)候，也能夠惠及其他行業(yè)。

參考文獻(xiàn)

[1]張雄希.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在城市智能公交系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011，06（11）：45-46.

[2]袁良，趙珊，李曉鋒，等.智能解說器及GPS智能游方案[J].電子產(chǎn)品世界，2011，14（07）：28.