智能交通沙盤系統
智能交通實訓沙盤系統以城市道路交通為原型，綜合運用嵌入式系統、RFID射頻識別技術、無線傳感技術、圖像識別技術、汽車導航定位、車聯網及多種集成化智能技術，依托部署在實景交通沙盤中的智能網關、無線傳感節點、智能小車、控制節點、網絡攝像機等設備實現模擬交通的智能控制與管理。
一、產品介紹
系統包含城市道路交通控制、智能公交、智能停車場、ETC不停車收費、視頻監控、道路環境監管等功能，幫助學生熟悉智能交通系統相關項目的開發，完成從具體基礎知識點到綜合應用的提高，同時也為解決現代城市交通擁堵、交通事故、違規逃逸、停車難等一系列問題提供了技術路線。
整個實訓系統采用項目式教學，以智能交通的系統完整功能為主線貫穿幾十個實驗，讓學生循序漸進的學習并掌握智能交通及物聯網相關的關鍵技術點，學會典型物聯網應用系統的設計。系統具有標準接口，可供師生進行二次開發，從而提高實訓的可擴展性。另外還可滿足學校相關科研項目的成果應用實施與展示。
二、系統框架
智能交通實訓沙盤系統是一種非常典型、完整的物聯網應用案例，具有感知層、網絡層、應用層的三層體系結構。
實訓系統感知層承擔車輛自身與道路交通信息的全面感知和采集，是智能交通的神經末梢，通過RFID讀寫器、磁導航傳感器、光照傳感器、煙霧傳感器、溫濕度傳感器、雨雪傳感器、網絡攝像頭等感知設備，以及智能小車、紅綠燈控制器、路燈控制器、道閘控制器、站臺引導屏等執行器，實現交通信息的實時采集、交通設施的監測，以及交通網設備的自動化控制。
網絡層通過制定專用的能夠協同異構網絡（包括車與車、車與各模塊、各模塊與網關之間的ZigBee網絡，網絡攝像頭和網關之間的WiFi網絡）通信需要的網絡架構和協議模型，整合感知層的數據，通過向應用層屏蔽通信網絡的類型，為應用程序提供透明的信息傳輸服務。
應用層包括車輛定位、車輛調度控制、交通信號燈控制、ETC不停車收費、智能停車場、智能公交、智能路燈、道路環境監測、交通險情預警、視頻監控等功能的設計和和實現。
- 沙盤主體
沙盤大小：長3m，寬2m（可按實際需求定制）
綜合布置：住宅樓宇、小區大門、停車場、標志標線及其他基礎設施。
沙盤基座：用硬質防火板制作龍骨架并裝成一個長方形的底板構架；沙盤底板面板平面鋪板采用國產硬質防火板20MM厚；道路及護攔用18MM厚國產硬質防火板制作；底板基座外圍貼鋁塑板；沙盤平面及道路路面及護攔鋪貼ASB膠板。道路沙盤具有可擴充性，可以在沙盤上安裝各類傳感器、執行機構等電氣設備，用于模擬實現車輛定位、交通調度模擬的功能。
- 智能中控平臺
1) 主機箱外殼：金屬外殼
2) 開孔大小：7寸電容屏，分辨率1024×600
3) CPU：Cortex-A9內核S5P4418芯片，主頻 1.6GHZ
4) 內存：1GB DDR3內存；Flash：8GB EMMC
5) 網絡接入：內置WIFI接口、10/100M以太網接口
6) 硬件接口：4路RS232接口、1路USB Device接口
7) 2路USB Host接口、1路音頻輸出接口
8) 通訊模塊：ZigBee協調器、WiFi協調器、藍牙協調器
9) 防護等級：IP65（前面板）
10) 操作系統：Android 4.4.2
11) 軟件支持：Flash掉電保護功能；支持JAVA、QT、C#編程開發。
三、智能小車平臺
1）處理器：ARM Cortex-M3，STM32F103
2）電機驅動：四輪獨立驅動電機
3）循跡避障：磁循跡行走
4）無線模塊：CC2530核心模塊
5）調試接口：JTAG接口、STMLINK、串口
6）RFID：頻段13.56M ISO 14443及兼容模式
7）定位跟蹤：通過RFID標簽對小車在沙盤定位跟蹤
8）小車信息互通：互相能顯示對方的速度、位置、間距等。
四、智慧門禁系統
（一）超高頻讀卡器
1）915M的混頻器、衰減器、功率放大芯片
2）發射功率-13-10 dBm可調
3）通訊速率：9600波特率
4）讀寫距離0-5m（與讀寫器功率和天線有關）
5）讀卡性能支持：EPCglobal Class1 Gen2
6）O18000-6C標準兼容卡
（二）ETC舵機
1）尺寸：大約5*5*5厘米
2）直旋轉角度：約150度
3）無負載操作速度：0.12秒/60度
4）死區設定:5微秒
（三）智慧攝像頭
1）視頻分辨率：1280*720
2）網絡方式：有線、無線
3）視頻壓縮：H.264+高數據壓縮比率
4）紅外夜視：支持，自帶30顆LED紅外燈
5）雙向語音：支持，內置麥克風和揚聲器
6）通信協議：ONVIF全球通信協議
（四）語音播放器
1）語音芯片NY3P035來播報
2）編程用C語言、編譯器使用Keil4
3）智能判斷識別，車位播報、停車播報
五、車輛定位及停車管理系統
（一）RFID電子標簽
1）芯片類型：U8/U9
2）工作頻率：860MHz~960MHz
3）符合標準：IS018000-6C
4）材質工藝：銅版紙/干inlay /濕inlay
5）存儲容量：EPC 128bits
6）識別距離：約12米(視讀寫器而定)
7）尺寸規格：73*21mm
（二）超高頻讀卡器
- 915M的混頻器、衰減器、功率放大芯片
- 發射功率-13-10 dBm可調
- 通訊速率：9600波特率
- 讀寫距離0-5m（與讀寫器功率和天線有關）
- 讀卡性能支持：EPCglobal Class1 Gen2
- O18000-6C標準兼容卡
六、安防監控系統
（一）監控攝像頭
1）分辨率:640 x 480(VGA)
2）傳輸速率：300M
3）視頻的幀率:30fps(QVGA), 30fps(VGA)
4）WiFI：支持 WiFi 802.11b/g標準
5）遠程可左右旋轉270°上下120°
6）內置web網絡服務器，支持遠程管理
（二）紅外對射傳感器
1）光斑大小：2-3mm光點
2）光源：可見紅光（660nm）
3）檢測距離：50米
4）工作電壓：DC10-30V
5）輸出方式：NPN，
6）通信協議：IO口，通信穩定，支持基于ZigBee網絡獲取傳感器數據，提供驅動源碼及實驗資源。
七、智慧路燈系統
（一）燈桿主體
1）燈桿尺寸：智慧路燈桿總高不大于2.5米，主燈伸臂不大于0.95米，副燈伸臂不大于0.5米。
2）燈桿材質：使用熱鍍鋅鋼材，進行防生銹噴涂處理。
3）燈桿采用分體式設計，由主燈桿、副燈臂和箱體三個主體部分而成。
4）燈桿內部集成智能電表、空氣開關、AC-DC電源、IoT設備等。
（二）智慧照明（環境智能、照明控制）
1）照明光源：功率30W，工業級普瑞燈珠，尺寸148mm*198mm，發光顏色正白色，PWM無極調光，通信穩定，支持基于ZigBee網絡控制，提供驅動源碼及實驗資源。
2）光照傳感器：精度±5%（25℃），強度0-65535 Lux，長期穩定性≤5%/y，工作溫度-10℃ T0 +90℃，RS485 Modbus協議。
3）雨雪傳感器：NPN輸出，距離5cm。
4）人體感應傳感器：干接點信號輸出，檢測范圍180°，最大距離30m，持續時間7s-8min（可調），運動速度0.6-1.5m/s。
5）以上傳感器均通信穩定，支持基于ZigBee網絡獲取傳感器數據，提供驅動源碼及實驗資源。
6）內置環境照明聯動閾值設置功能，設置光照、雨雪、人體感應傳感器閾值參數，可自動完成照明聯動。
