物联网智能交通实训平台的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及一种适于物联网教学的智能交通实训平台O
【背景技术】
[0002]物联网分为三个层次:感知层、网络层、应用层，设备联网是基础、综合应用是本质。
[0003]物联网技术广泛应用于工业、农业、交通、教育等领域，应用场景和应用需求各不相同。例如，传统物联网专业教学中，以实验箱为中心的教学方式，并且各实验箱相互独立，只能完成课程的验证性实验和基础性实验，无法让学生直观感知物联网的整体场景和综合应用。
[0004]因此，开发一种设备、物联网智能交通实训平台，在物联网专业教学中，既让学生直观感知物联网整体场景和综合应用，又能满足老师的科研需求具有重要意义。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种物联网技术在交通行业的模拟应用场景，通过各种物联网技术和设备联网，体现物联网技术在智能交通行业中的应用，让学生通过这样的应用场景，学习物联网和智能交通领域的相关技术和知识。
[0006]为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。
[0007]物联网智能交通实训平台，其特征在于，包括:与网络路由器连接的智能小车、智能交通路口控制系统、路灯自动控制系统、行车路径控制系统、智能公交站系统、ETC系统和智能停车场系统，及连接在网络路由器用来实时控制、显示上述各系统运行情况的智能交通显示系统。
[0008]作为上述物联网智能交通实训平台的进一步说明，所述智能小车包括:控制主板，传感器扩展板，电机驱动模块，超声波传感器，电磁传感器，WiFi模块，车体模型，智能小车控制系统软件。
[0009]所述传感器扩展板连接到控制主板的扩展板接口上，电机驱动模块，超声波传感器，电磁传感器连接到传感器扩展板各个对应的传感器接口上，所述WiFi模块连接到控制主板的通信接口上；所述车体模型作为控制主板，传感器扩展板的承载体，所述智能小车控制系统软件结合硬件设备来控制智能小车的自动运行。
[0010]作为上述物联网智能交通实训平台的进一步说明，所述智能交通路口控制系统包括:红、黄、绿灯及控制器，超声波测速模块，WiFi模块，道路交通管理系统控制软件。
[0011]所述红、黄、绿灯及控制器与WiFi模块进行连接，形成可远程通信的系统，所述智能小车根据红、黄、绿灯的显示来判断红灯停，绿灯行的自动行驶状态；所述超声波测速模块用来测量智能小车在行驶中运行的速度，所述道路交通管理系统控制软件控制小车到达交通十字路口后，根据程序来进行红灯停止，绿灯通行的动作，模拟小车通过交通路口自动运行的情况。
[0012]作为上述物联网智能交通实训平台的进一步说明，所述路灯自动控制系统包括:小灯泡，控制器，光照传感器，WiFi模块，路灯自动控制系统软件；
[0013]所述控制器与光照传感器连接，采集光照传感器的数据，控制小灯泡的亮和灭，所述WiFi模块与控制器进行连接，形成可远程通信系统，所述路灯自动控制系统软件对小灯泡(模拟路灯)的自动控制、人工控制、远程网络控制、路灯状态监控等，根据环境的光照亮度自动判断是否开启和关闭路灯。
[0014]作为上述物联网智能交通实训平台的进一步说明，所述行车路径控制系统包括:道路分段线圈，电流控制器，路径控制开关，WiFi模块，行车路径控制系统软件。
[0015]所述道路分段线圈作为自动小车运行的轨迹线，所述电流控制器给道路分段线圈通电流，使道路分段线圈产生电磁场；所述路径控制开关控制不同道路之间的切换，所述WiFi模块和路径控制开关连接，形成远程通信系统，通过无线方式和智能交通显示系统进行数据的交换和处理，所述行车路径控制系统软件通过对电磁感应、自动控制、WiFi等物联网技术的应用，配以传感器设备等硬件，切换小车自动运行的路径，使小车根据不同的路径来运行，实现人工控制、远程网络控制来切换路径。
[0016]作为上述物联网智能交通实训平台的进一步说明，所述智能公交站系统包括:车站控制器，及与车站控制器连接的车站电子标识、车站信息显示屏、WiFi模块，及嵌入到车站控制器内的智能公交站系统软件。
[0017]所述车站电子标识用来区别不同的公交站台，所述车站信息显示屏显示站台的相关信息(如站台名称，日期时间等)，所述车站控制器和WiFi模块连接，实现各个站台之间的数据通信和信息显示处理，所述智能公交站系统软件实现小车到站停车，数据显示，反馈实时信息给后台服务器，模拟智能小车还有几个站到达本站等功能。
[0018]作为上述物联网智能交通实训平台的进一步说明，所述ETC系统包括:RFID读卡器，电动道闸及控制器，网络摄像头，车辆感知传感器，WiFi模块，ETC系统控制软件。
[0019]所述RFID读卡器安装在ETC通道上，读取智能小车上的RFID标签信息，所述电动道闸及控制器和RFID读卡器联动控制电动道闸的打开和关闭，所述网络摄像头监控智能小车通过ETC系统时的运行情况，所述车辆感知传感器判断是否有智能小车进入ETC通道，所述WiFi模块连接到电动道闸及控制器上的通信接口，所述ETC系统控制软件实现小车行驶到ETC入口处时，模拟实际应用系统减速缓慢行驶，此时特高频读卡器读取小车的数据，判断小车信息是否与系统内部信息匹配，匹配则栏杆自动抬起，让小车通行，并将数据通过无线WiFi上传给后台服务器，不匹配停车，进行相应的处理；小车行驶到ETC出口处时，软件控制与入口时相同。
[0020]作为上述物联网智能交通实训平台的进一步说明，所述智能停车场系统包括:RFID读卡器，电动道闸及控制器，网络摄像头，车辆感知传感器，车位传感器，WiFi模块，智能停车场系统控制软件。
[0021]所述RFID读卡器安装在智能小车的底部，读取停车场入口和出口处的RFID标签信息，所述电动道闸及控制器和RFID读卡器联动控制电动道闸的打开和关闭，所述网络摄像头监控智能小车通过停车场入口和出口时的运行情况，所述车辆感知传感器判断是否有智能小车进入停车场入口或出口通道，所述车位传感器检测停车位处是否有车辆，所述WiFi模块连接到电动道闸及控制器上的通信接口，所述智能停车场系统控制软件实现小车行驶到停车场入口处时，采集地感线圈和红外传感器的数据信息，同时读取停车场车位的状态信息，来判断是否让栏杆抬起让小车进入停车场，进入停车场后根据车位状态进出停车，小车出停车场时，运行方式和入口类似。
[0022]作为上述物联网智能交通实训平台的进一步说明，智能交通显示系统包括:显示一体机，智能交通显示系统软件。
[0023]所述显示一体机通过无线和有线方式和各个系统网络通信，进行数据的传输和处理，所述智能交通显示系统软件安装在显示一体机，实现智能小车的启动，重启，停止控制操作以及智能小车的数据参数采集(如电压，舵机转向，速度等)，显示智能小车的自动跟踪定位系统。
[0024]本发明提供的物联网智能交通实训平台具有以下有益效果:
[0025]—、物联网智能交通实训平台根据城市交通网，或者以校园交通网为原型设计沙盘场景模型，体现真实场景、具有超凡的仿真度和展示度。物联网智能交通实训平台以智能小车为主体，代替真实的车辆进行智能交通各种功能特征的模拟仿真，系统汇聚了智能小车、GIS导航及定位、RFID识别、电机控制、无线通信、智能控制、无线传感网等技术。综合实现了智能交通路口控制系统，路灯自动控制系统，行车路径控制系统，智能公交站系统，ETC系统，智能停车场系统，智能交通显示系统等智能交通的各种先进及典型的功能。
[0026]二、物联网智能交通实训平台采用项目式教学，例如让学生从基础的路灯亮灭控制开始学习，加入光照传感器进行简单智能控制，再根据车辆位置进行复杂智能控制等等。从基础开始，逐步深化，几十个课时的实验以完整的智能交通的系统功能为主线贯穿在一起，让学生在课程完成时已经不知不觉的学会了整套智能交通的关键技术点、系统架构，自己有能力去构