智慧交通教學(xué)實(shí)訓(xùn)沙盤(pán)

沙盤(pán)介紹：

智慧交通教學(xué)實(shí)訓(xùn)沙盤(pán)是以城市道路交通、社區(qū)商圈為原型，綜合運(yùn)用無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)、單片機(jī)、RFID射頻識(shí)別、傳感器與控制器、AI人工智能、電磁導(dǎo)航駕駛、智能語(yǔ)音、云計(jì)算等技術(shù)，依托部署在實(shí)景沙盤(pán)中的傳感與控制、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、RFID、智能實(shí)訓(xùn)小車(chē)以及智能網(wǎng)關(guān)等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)智慧交通的控制與管理，幫助學(xué)生熟悉智慧交通系統(tǒng)相關(guān)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。

智慧交通沙盤(pán)模型為各個(gè)系統(tǒng)提供相應(yīng)的場(chǎng)景，場(chǎng)景中布置對(duì)應(yīng)功能的傳感器與執(zhí)行器，傳感器將采集到的信息通過(guò)ZigBee進(jìn)行傳輸，并控制相應(yīng)執(zhí)行器作出反應(yīng)，使得智慧城市、自動(dòng)駕駛、車(chē)輛追蹤、ETC控制、城市環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能路燈、城市燈光控制、交通燈指示、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)智能車(chē)、智能網(wǎng)關(guān)、物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)器等系統(tǒng)融合在一起，形成一套完整的智能交通模型。

1. 智能小車(chē)

智能實(shí)訓(xùn)小車(chē)采用STM32高性能處理器，小車(chē)搭載四種不同的運(yùn)動(dòng)套件，可實(shí)現(xiàn)紅外尋跡、電磁尋跡、紅外避障以及遙控控制功能，支持磁吸搭積木的連接方式，可搭配不同的模塊實(shí)現(xiàn)不同實(shí)訓(xùn)功能，小車(chē)還集成RFID射頻識(shí)別模塊、ZigBee通信模塊、高頻卡片以及車(chē)牌號(hào)卡片等，提供開(kāi)放的源代碼和實(shí)驗(yàn)例程。

2. 智能網(wǎng)關(guān)和無(wú)線傳輸系統(tǒng)

智能網(wǎng)關(guān)采用ZigBee和WiFi的雙網(wǎng)關(guān)，整個(gè)系統(tǒng)的底層采用ZigBee技術(shù)進(jìn)行無(wú)線傳輸，其中ZigBee網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)連接局域網(wǎng)，而WiFi網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)將采集的傳感器信息傳輸至云平臺(tái)端，實(shí)現(xiàn)云端顯示和控制；

3. 公交語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)

采用智能語(yǔ)音播報(bào)模塊和125k低頻度讀卡器，當(dāng)內(nèi)置125k讀卡器的小車(chē)經(jīng)過(guò)并讀取到預(yù)置在公交站旁的低頻卡片時(shí)，小車(chē)識(shí)別卡片數(shù)據(jù)，將公交報(bào)站指令通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)秸Z(yǔ)音播報(bào)模塊上，此時(shí)小車(chē)停止，并播報(bào)到站信息，待延時(shí)結(jié)束后，播報(bào)小車(chē)啟動(dòng)信息，小車(chē)自動(dòng)啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)模擬公交的報(bào)站和自動(dòng)啟停。

4. 智慧路燈系統(tǒng)

        智慧路燈系統(tǒng)主要由模擬路燈、繼電器控制器和低頻讀卡器組成，每路路燈與繼電器連接，小車(chē)運(yùn)行時(shí)識(shí)別預(yù)置在道路下的低頻卡片，并通過(guò)ZigBee無(wú)線傳感網(wǎng)發(fā)送繼電器開(kāi)啟和關(guān)閉的指令，聯(lián)動(dòng)繼電器進(jìn)行路燈的自動(dòng)開(kāi)合，從而實(shí)現(xiàn)智慧路燈，即車(chē)走哪條路，哪條路的路燈才亮起，節(jié)約能源；

5.城市燈光系統(tǒng)

城市燈光系統(tǒng)由光照度傳感器、繼電器執(zhí)行器以及內(nèi)置在建筑物內(nèi)的LED燈組成，當(dāng)環(huán)境亮度降低時(shí)，達(dá)到預(yù)設(shè)的臨界值時(shí)，建筑燈光會(huì)自動(dòng)亮起，亮度恢復(fù)正常后，建筑燈光自動(dòng)熄滅；

6.交通信號(hào)燈系統(tǒng)

交通信號(hào)燈系統(tǒng)由紅綠燈模塊、紅外對(duì)射模塊和漫反射模塊組成，通過(guò)傳感器和交通信號(hào)燈的協(xié)調(diào)配合，實(shí)現(xiàn)小車(chē)自動(dòng)啟停和行人避讓?zhuān)?dāng)小車(chē)經(jīng)過(guò)進(jìn)入到紅綠燈路口，并觸發(fā)傳感器，紅綠燈模塊將此時(shí)信號(hào)燈的狀態(tài)通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給小車(chē)，小車(chē)接收信息后，執(zhí)行相應(yīng)操作。

7.ETC不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)

ETC不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)由915M高頻讀卡器和舵機(jī)執(zhí)行器組成，當(dāng)小車(chē)駛?cè)隕TC入口時(shí)，915M高頻讀卡器識(shí)別小車(chē)預(yù)設(shè)的高頻卡片，并將道閘打開(kāi)的指令通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)蕉鏅C(jī)執(zhí)行器，由舵機(jī)執(zhí)行器完成自動(dòng)抬竿，待檢測(cè)到小車(chē)經(jīng)過(guò)后，自動(dòng)關(guān)閉道閘；

8.城市環(huán)境感知系統(tǒng)

城市環(huán)境感知系統(tǒng)由多個(gè)環(huán)境感知傳感器組成，包括：空氣溫濕度、二氧化碳濃度、光照度、雨雪、風(fēng)速等，傳感器配套ZigBee無(wú)線模塊進(jìn)行組網(wǎng)，并通過(guò)WiFi網(wǎng)關(guān)將環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)上傳至云端，實(shí)現(xiàn)云端采集；

9.城市居民安防系統(tǒng)

城市安防系統(tǒng)由多種報(bào)警器組成，包括：人體紅外報(bào)警、煙霧報(bào)警、火焰報(bào)警、紅外對(duì)射報(bào)警等，報(bào)警器配套ZigBee無(wú)線模塊進(jìn)行組網(wǎng)，并通過(guò)WiFi網(wǎng)關(guān)將環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)上傳至云端，實(shí)現(xiàn)云端采集；

10.AI車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)

AI車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)主要采用AI攝像頭識(shí)別技術(shù)，提供配套的攝像頭模組和屏幕模組，既可識(shí)別車(chē)牌，也可以識(shí)別物體，通過(guò)對(duì)小車(chē)車(chē)牌的識(shí)別，比對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)顯示采集的車(chē)牌號(hào)碼信息，也可自主進(jìn)行Python的相關(guān)開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)不同的應(yīng)用功能；

11.車(chē)輛定位系統(tǒng)

在沙盤(pán)道路下方，預(yù)置了多個(gè)低頻卡片，通過(guò)小車(chē)在沙盤(pán)上運(yùn)行，小車(chē)上的低頻讀卡器讀取每個(gè)卡片，通過(guò)每個(gè)卡片的ID不同，實(shí)現(xiàn)小車(chē)在各個(gè)不同位置的定位，整個(gè)系統(tǒng)是通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，將小車(chē)位置信息發(fā)送至上位機(jī)軟件端，實(shí)現(xiàn)軟件動(dòng)畫(huà)與小車(chē)運(yùn)行軌跡同步，同時(shí)軟件還具備顯示紅綠燈和路燈狀態(tài)的功能；

配置清單：

實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目：