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基于ZigBee无线车辆自动识别系统设计

作者: 金纯 罗凤 陈峰 许光辰 ,  出处:微计算机信息, 责任编辑: 董柱, 
2008-03-31 13:40
  第一,利用ZigBee这种低功耗、低速率、低成本的特点,设计了新型的车辆自动识别系统,具有广阔的市场价值。第二,在组网方面,根据车辆快速行驶的特点,在每个PAN网络中利用两个协调器来进行数据的接收,提高了数据传输的可靠性。第三,利用子节点ID的内容由发动机号、车牌号等信息进行编码和加密产生,确保数据安全性。

  如今社会上出现的利用克隆出租车、货车进行运营的现象日益严重。所谓克隆车,就是一辆或几辆无牌无证的车辆套用另一台有合法手续的车辆,这些车辆的车辆型号、外观、车牌照、行驶证件、保险、检验合格证、车船使用税、发动机、车架号都完全一样。因此,单从外观上根本无法识别车辆是否为合法车辆。据业内人士称,有些城市目前的克隆出租车竟有上千辆,已严重扰乱了出租车市场。然而由于执法手段的原始,基本上只能靠车主举报来查处,出租车行业呼吁运用高科技手段,使用自动识别系统来整治克隆车。除此以外,车辆自动识别系统还可以用于对被盗车辆的监控和追踪。

  1.ZigBee技术简介:

  ZigBee联盟正在发展一个极低成本、极低耗能、双向无线通信标准。适应ZigBee标准的解决方案将嵌入在消费者电子学、家庭和建筑自动化、工业控制、PC外围设备,医学传感应用、玩具和游戏等领域[1]。在ZigBee每个PAN中必须有一个协调器,它有唯一的标识符,且最多可以同时和65536个子节点相连,加之其节点的最优通信质量距离在10m到75m之间,从而可以形成广阔的网络覆盖范围,适用于远距离的低速率识别系统。

  2.ZigBee车辆自动识别系统:

  2.1系统简介:

  车辆自动识别系统的通信协议是基于ZigBee1.0版本的。其系统组成包括车载子节点、数据采集单元、ZigBee网关和控制中心、手持观测器五个部分。其中安装于车内的车载子节点和安装于道路边或收费站的数据采集点为整个系统的核心部分。车载子节点里包含有车辆发动机、车架号、车牌和车辆编号等固有信息,也可以定时的利用传感器元件采集车内所需要的信息。

  布置于道路边的数据采集单元一般分为两个部分:激活设备和采集设备。当任意一辆内置车载子节点的车辆进入已布置监控系统的路段时,由激活设备激活车内的车载子节点,发出命令让子节点开始传输数据。但激活设备并不负责接收由子节点传输的数据,以留下更多的时间和容量来激活高速运动的其他子节点。ZigBee休眠设备激活时间为15ms,活跃设备信道接入时间为15ms,采集设备应位于激活设备后约40m处。市区内的车辆行驶速度大概约为20m/s,即在2s的时间内已经足够激活在道路上高速运动的子节点,并使其开始传输数据。

  采集设备负责接收车载子节点传来的信息,并转交给ZigBee网关进行处理,然后传到交警的手持观测器中。手持观测器可以为手机终端或者存储能量更强的PDA等。信息也可以通过Internet传到控制中心。控制中心对采集的数据和子节点的固有信息进行整理,可得出驶行在该路段的车辆的详细资料,然后再对数据库里的保存信息进行更新,根据车辆行驶路段的采集设备的编号,可以自动对该车辆该段时间内的行驶路线进行定位监控。系统结构如图1所示:

  

  图1:车辆自动识别系统结构示意图

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