基於物聯網的智慧電子車牌系統
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基於物聯網的智慧電子車牌系統伴隨着中國的經濟越來越好,人們對於對幸福的要求也是越來越高。我們不再為吃飽肚子而發愁,我們想得更多的是:如何能夠更加的享受生活。更好的享受生活免不了去旅遊,路途中也免不了遇到各種的交通問題,以前人們大多只能通過坐火車去自己想去的城市,現在不一樣了,截止 2019 年底,全國機動車保有量高達 3.48 億台。這說明我們中國家庭大多數都有一輛屬於自己的小汽車。汽車的增多使得交通變得擁堵,在大城市這個現象尤為的突出。交通擁堵的根本 原來也是因為我國的城市交通管理系統不夠成熟,大多只能通過人工來進行管理, 有着效率低、容錯率低、成本高等問題。現在我們急需一種可以通過網絡就可以 對車輛進行管理的系統,智慧電子車牌就提供了這一解決方案。
目錄
意義
智慧交通電子車牌,在智能交通的基礎上,交通領域中充分運用物聯網、雲計算、互聯網[1]、人工智能、移動互聯網等技術, 通過高新技術匯集交通信息,對交通管理、交通運輸、大眾出行等交通領域全方面以及交通建設管理全過程進行管控支撐,使交通系統在區域、城市甚至更大的時空範圍具備感知、互聯、分析、預測、控制等能力,以充分保障交通安全、發揮交通基礎設施效能、提升交通系統運行效率和管理水平,為通暢的公眾出行和可持續的經濟發展服務。在智慧城市建設中,智慧交通電子車牌將徹底顛覆傳統汽車與交通的概念,實現真正意義上的交通一卡通,將車聯網服務打開想象空間,產生人、車、後台的三者聯動,智慧交通電子車牌的產生是由於交通精細化管理的需要,車牌識別價格,且可以關聯到車輛品牌、排量、駕駛速度、累計里程、主要活動區域等信息。
技術
智慧電子車牌包括:傳感器模塊、2.4G 聯網模塊、電源模塊等。通過各個模塊之間相互配合,從而能更好的運作。系統主要由感知層、網絡層和應用層組成。感知層包括智慧車牌等。感知層設備由傳感器+控制器組成,對對車輛的實時數據進行採集和處理,實現物聯網的感知層和硬件抽象層。網絡層為電子車牌網關系統包括2.4G通信模塊、ESP8266WIFI模塊和嵌入式MCU控制器等。
應用
匹配上電子車牌的汽車可以在人與車、車與車、車與路之間以及與更廣闊世界交流,所帶來的優勢遠不止減少交通事故和緩解交通壓力,電子車牌數據較傳統方式採集優勢明顯,具備大數據屬性,還有助於加強城市交通安全監管,城市效率、安全性提升。
產品特點
(1)新穎性
①物聯網智慧電子車牌,實現了「一牌多能」。智慧電子車牌採用物聯網技術、北斗定位技術,有效取代傳統車牌,與 ETC 系統緊密融合,實現車輛信息管理、收費管理、交通違章管理等功能,通過單一車牌實現多功能融合,真正實現一牌多能。
②電子車牌認證管理,保證數據安全性和透明性。
③可以實現汽車的自動認證和記錄車輛的數據。
④物聯網技術的智慧電子車牌系統,降低了交通管控的運營成本。
⑤電子車牌使得數據的安全性得到了大大的提高,智慧電子車牌系統在網絡運行機制方面形成了高效管理模式,在道路交通上,這些技術攜起手來共建一個鏈上交易的新時代!
⑥智慧電子車牌系統為車聯網應用提供了智能交通平台。
⑦推動了 ITS 智慧交通鏈的智慧停車場應用系統。
⑧智慧交通電子車牌系統,有效提高了自動駕駛車輛數字化系統,加速了自動駕駛在道路上的實現。
⑨智慧電子車牌,實現證件電子化,同時可以完成車輛的自動電子識別和費用支付,達到各類交通得到優良管理的目的。
⑩智慧電子車牌,助力智慧交通。
技術方案與指標(包括:問題分析、技術方案、創新設計、關鍵技術、技術指標、實施計劃、應用場景等)
問題分析
怎樣將項目的感知層、網絡層、應用層面進行互通互聯
創新設計、技術方案、關鍵技術:
(1) 感知層
感知層主要為電子車牌,可採集車輛的相關數據。車牌是電子車牌關鍵的部分,可添加不同的傳感器[2]模塊,獲取車輛信息。達到遠程監控車輛信息,幫助交通的更好管理。
(2) 網絡層
網絡層主要為車牌網關,通過2.4G模塊和電子車牌通信,再由WiFi模塊傳至上位機。
(3) 應用層
應用層為智慧車牌管理中心系統。 採用python語言的PyQt5模塊設計系統。PyQt5 是Digia的一套Qt5應用框架與python的結合,同時支持2.x和3.x。本教程使用的是3.x。Qt庫由Riverbank Computing開發,有超過620個類,6000函數和方法。能在諸如Unix、Windows和Mac OS等主流操作系統上運行,是最強大的GUI庫之一。使用PyQt5設計可以滿足電子車牌管理系統的基本需求。
實施計劃、應用場景
(1) 感知層
由2.4、測速模塊、核心開發板組成,能夠與網關之間通信,傳輸實時的車輛數據。
(2) 網絡層
入庫網關:識別並記錄駛過入庫網關的車輛的車牌號、當前入庫地點、入庫時間,負責傳輸記錄到的信息。原理:當安裝了電子車牌的車輛行駛過網關時,通過2.4模塊,使二者通信,網關接收並記錄車輛數據,再通過ESP8266WiFi模塊將數據信息傳輸至上位服務端。
出庫網關:識別並記錄駛過出庫網關的車輛車輛的車牌號、當前出庫地點、出庫時間,入庫到出庫的里程數,以及負責傳輸記錄到的信息。原理:當安裝了電子車牌的車輛行駛過網關時,通過2.4模塊,使二者通信,網關接收並記錄車輛數據,再通過ESP8266WiFi模塊將數據信息傳輸至上位服務端。
檢測網關:識別並記錄駛過檢測網關的車輛的基本情況和當前車輛的車速,以及負責傳輸記錄到的信息。原理:當安裝了電子車牌的車輛行駛過網關時,通過2.4G模塊,使二者通信,網關接收並記錄車輛數據,再通過ESP8266WiFi模塊將數據信息傳輸至上位服務端。
(3)應用層
可登錄不同的用戶賬號,不同的用戶賬號擁有不同的權限。
三、創新成果與形式
(項目技術報告,可運行的創新成果演示系統,包括硬件或軟件)
電子車牌管理系統擁有多種管理操作,可以實現車牌號的查詢、車輛信息的出入監控、車速的監控、車牌的管理和人員的管理。
車牌查詢:車牌查詢可以查看當前所有電子車牌的信息,出庫入庫情況和資金餘額等。如查找「桂C」的車牌。
出入監控:可以顯示最新的車輛出入情況信息,也可按照需求查找相關車輛的信息。
如當車輛駛入入庫網關範圍時,記錄進入的時間。
當車輛駛入出庫網關範圍時,顯示出庫的時間。
出入監控:可以顯示最新的超速情況,篩選不同地段車輛的超速違規情況,也可以根據不同地段的情況設置不同限速大小。
車牌管理:可以添加及刪改車牌信息。
該界面操作下,需要管理員權限才能執行成功,否則會出現錯誤提示。
管理人員:子車牌管理系統可以實現不同用戶的登錄操作。不同用戶擁有不同的管理權限,root用戶擁有最大權限,可以現在對用戶的註冊、修改信息和註銷用戶等操作。
界面下方可以實現用戶的切換。
普通用戶可以註冊用戶,修改密碼,但註銷用戶需要管理員權限。
參考文獻
- ↑ 互聯網到底是什麼?這幾點信息要了解清楚 ,搜狐,2021-03-19
- ↑ 常見七種傳感器介紹,其中屬物理傳感器應用最廣泛 ,搜狐,2017-06-16