Песочница представлена в режиме песочницы, состоящей из модели песочницы, интеллектуальной системы управления транспортными средствами, системы слежения за транспортными средствами, системы интеллектуальной парковки AI, системы управления ETC, системы интеллектуального сообщества, системы мониторинга городской среды, системы управления городским освещением, системы раннего предупреждения об опасных участках дороги, системы сигнализации светофора, системы обнаружения трафика, центральной системы управления, системы виртуальной реальности VR, системы управления мобильными терминалами, системы интеллектуальных шлюзов, облачного сервера Интернета вещей. Сцена в основном включает в себя интеллектуальное управление автобусом, светофоры, систему управления ETC, интеллектуальную парковку, мониторинг опасных участков дороги, мониторинг окружающей среды, приложения IoT, интеллектуальные уличные фонари, мониторинг трафика, идентификацию номерных знаков, позиционирование транспортных средств и т. Д. Сцена размещения соответствующих функций датчика и исполнительного устройства. Песочница интегрирует и реализует следующие функции: интеллектуальное сообщество, интеллектуальный транспорт, интеллектуальные парковки, мониторинг окружающей среды, приложения для физических сетей, планирование маршрутов и приложения виртуальной реальности VR. Среди них интеллектуальный транспорт в основном отражается в дорожной сети, автобусах и автостоянках на песочнице, а другие функции соответствуют конкретной области на песочнице. Благодаря всестороннему обучению этой системе учащиеся с нуля постепенно узнают о применении и разработке технологий IoT в области умных городов, а также предоставляют технические решения для решения проблем, связанных с современными городскими пробками, дорожно - транспортными происшествиями, парковками, городскими пожарами, управлением общественным транспортом, общественной безопасностью, управлением городским освещением, дорожно - транспортными происшествиями, сборами ETC.

Рисунок 1 Физические чертежи продукции

Интеллектуальная тележка на песочнице работает в режиме магнитной навигации AGV, где магнитная полоса, предоставленная на песочнице для магнитной навигации автомобиля, похоронена ниже песочницы, магнитная полоса не видна с песочницы, не разрушает общую красоту песочницы.

Сеть соединена с помощью технологии ZigBee, в которой ZigBee частично использует процессор CC2530 и предлагает автономный модульный узел CC2530, установленный в виде разъема, который может быть демонтирован без каких - либо инструментов, без использования клея или винтовой фиксации, что облегчает студентам демонтаж и вторичную реконструкцию.

Виртуальная реальность VR добавляет опыт песочницы, испытывая маршрут движения смарт - автомобиля на модели песочницы с первого взгляда на умный автомобиль, делая песочницу более близкой к реальности.

Рисунок 2 Интеллектуальный городской интерфейс

1. Интеллектуальная система управления автотранспортными средствами

Система маркирует полный автобусный маршрут и настраивает набор смарт - сайтов, смарт - сайты в режиме реального времени отображают местоположение автобуса и автобусного маршрута, дают пользователям последние места общественного транспорта, чтобы пользователи могли выбрать подходящий автобус; В то же время отображается информация об окружающей среде в реальном времени из приложений IoT, чтобы предоставить пользователям последнюю информацию о погоде.

Включает в себя такие компоненты, как интеллектуальный автомобиль, последовательный дисплей, панель управления узлами M3 и базовая плата связи ZigBee.

2. Система слежения за автотранспортными средствами

Эта система сочетает в себе технологию обработки изображений, которая позволяет компьютеру автоматически идентифицировать, отслеживать транспортные средства на песочнице и отправлять информацию о местоположении в центральную систему управления. Основные функции системы включают в себя конкретные функции маркировки и позиционирования, отслеживания движущихся объектов и т.д.

Включает оборудование: удлинитель усиления сигнала USB, камеру позиционирования изображения и другие компоненты.

Система управления ETC

Песочница оснащена входом и выходом ETC для интеллектуальных сборов за проезжающие транспортные средства без вмешательства человека. Плата взимается в соответствии с моделью транспортного средства, требуемыми услугами. После того, как транспортное средство въезжает в диапазон считывателя карт UHF (аналоговый реальный ETC считыватель), считыватель карт UHF автоматически считывает информацию о транспортном средстве и в режиме реального времени возвращает ее в систему приложений IoT, а также в систему планирования приложений, система ETC автоматически управляет электронным шлюзом, когда транспортное средство проходит, перила шлюза поднимаются сами по себе, имитируют автоматическую плату, после прохождения транспортного средства перила автоматически падает, чтобы достичь платы за парковку.

Включает в себя оборудование: модуль чтения и записи УВЧ 915М, базовую панель связи ZigBee, модуль управления шлюзом, инфракрасный датчик диффузного отражения и другие компоненты

4. Системы интеллектуальных сообществ

Песочный стол оснащен системой интеллектуального сообщества, благодаря подключению домашних пожарных сенсорных точек, семейному раннему предупреждению, осмотру района, автоматическому планированию пожарной безопасности, оптимальному планированию маршрута и приоритетному прохождению пожарной охраны и т. Д. Для достижения первого раннего предупреждения о пожарной опасности, будущая пожарная безопасность - это интеллектуальная пожарная безопасность, основанная на Интернете вещей. Система размещает соответствующие датчики для обнаружения приложений IoT в нужном месте, в основном датчики дыма, газа, пламени, инфракрасного излучения человека и т. Д. После сбора данных датчика загружаются в интеллектуальную систему шлюзов через беспроводную сеть ZigBee в режиме реального времени, интеллектуальная система шлюзов объединяет и загружает соответствующие данные на сервер для получения информации и планирования приложений IoT.

Включает оборудование: датчики дыма, газовые датчики, сигнализаторы пламени, инфракрасные датчики человека и другие компоненты.

5. Системы мониторинга городской среды

Система собирает экологические данные в режиме реального времени с помощью датчиков и может своевременно предупреждать об этом в случае возникновения особых экологических условий. Датчик связывается с диспетчерской панелью узла через 485, используя протокол шины Modbus. Через ZigBee, загружаемый в умный шлюз, интеллектуальный шлюз объединяет данные и отправляет их на сервер.

Включает оборудование: датчики света, датчики температуры и влажности воздуха, датчики PM2.5, датчики скорости ветра и другие компоненты.

6. Городские системы светового контроля

Песочный стол оснащен уличными фонарями по обе стороны дороги, имитируя реальное управление уличными фонарями, интеллектуальная система управления уличными фонарями обеспечивает интеллектуальный режим управления и режим управления временем.

Интеллектуальный режим управления: система осуществляет общее управление уличными фонарями на основе данных реального времени.

Режим управления временем: общее управление уличным освещением с помощью заданных временных параметров.

Включает в себя устройства: узловые панели управления M3, ядро связи ZigBee, шаблоны уличных фонарей и другие компоненты.

7. Система раннего предупреждения об опасных участках дорог

Установите мониторинг опасных участков дороги на высокоскоростном участке дороги, который вызовет локальную акустическую и световую сигнализацию при возникновении аномалии, а также загрузите информацию тревоги на участке дороги в интеллектуальный шлюз, интеллектуальный шлюз для аварийного закрытия участка дороги.

Включает в себя оборудование: акустические и световые сигнализаторы, однолучевые инфракрасные релейные детекторы, датчики дождя и снега, беспроводные веб - камеры и другие компоненты.

8. Система управления светофорами

Обеспечивает как фиксированную продолжительность, так и динамическую настройку. В режиме динамической регулировки система может динамически регулировать временные интервалы светофора в зависимости от размера трафика. Система также может сочетаться с централизованной системой управления для достижения таких функций, как приоритетный проход конкретных транспортных средств.

Включает в себя оборудование: контрольную панель узла M3, основную панель связи ZigBee, светофоры и другие компоненты.

9. Система контроля за движением автотранспортных средств

На перекрестке установлены инфракрасные датчики диффузного отражения для подсчета проезжающих транспортных средств, осуществления мониторинга движения основных дорожных транспортных средств в режиме реального времени, своевременного информирования о движении и раннего предупреждения через доску транспортной информации.

Включает в себя оборудование: контрольную панель узла M3, основную панель связи ZigBee, инфракрасный датчик диффузного отражения и другие компоненты.

10. Централизованная система управления

Предоставление графического интерфейса для облегчения интуитивного управления устройством операторами. Реализация параметров и мониторинга в реальном времени системы интеллектуального автостоянки, параметров системы светофоров и мониторинга в реальном времени, параметров подсистемы ETC и мониторинга в реальном времени, мониторинга в реальном времени системы станции мониторинга окружающей среды, мониторинга опасных участков дороги, мониторинга приложений IoT и совместного планирования каждой системы.

Включает в себя оборудование: вертикальные сенсорные машины и другие компоненты.

11. Система управления мобильными терминалами

Пользователи могут получить доступ к системе через мобильный терминал, PAD или другое устройство Android для получения в режиме реального времени информации об окружающей среде системы обучения, информации о автобусе, информации о высокоскоростных участках дороги и т. Д.

Включает устройства: мобильные терминалы с открытым исходным кодом и другие компоненты.

12. Интеллектуальные шлюзовые системы

На основе системы облачных сервисов IoT реализованы функции агрегирования данных, анализа данных, загрузки данных и взаимодействия. Шлюз объединяет и загружает на сервер в режиме реального времени данные интеллектуального общественного транспорта, светофоров, управления ETC, интеллектуальной парковки, мониторинга опасных участков дороги, мониторинга окружающей среды, приложений IoT, интеллектуальных уличных фонарей, мониторинга трафика и других систем, а также пересылает инструкции центральной системы управления и отправляет их в каждую систему.

Включает устройства: шлюзы Интернета вещей, беспроводные координаторы, беспроводные маршрутизаторы и другие компоненты.

Предыстория проекта:

В современном обществе, при непрерывном развитии компьютерных технологий, уровень применения информационных технологий постоянно совершенствуется, традиционная городская модель сильно пострадала. Интеллектуальный спрос на средства к существованию людей, охрану окружающей среды, общественную безопасность, транспорт, городские услуги и т. Д. Растет с каждым днем. Как мы можем использовать передовые информационные технологии для реализации интеллектуального управления и функционирования городов, тем самым создавая лучшую жизнь для людей в городах, способствуя гармоничному и устойчивому росту городов, стало новым направлением мышления для всех стран и крупных предприятий. В этом контексте возникает интеллектуальное городское строительство. Это не только способствовало эволюции городов в традиционном смысле в новый тип умных городов, но и выдвинуло более высокие требования к строительству и развитию умных городов в соответствии с подготовкой высококвалифицированного технического персонала, создание системы учебных программ, основанной на способностях, укрепление связей между теоретическими курсами и практическими приложениями, развитие практических способностей студентов, создание надежной базы практического обучения и другие потребности также неизбежны.

Проект 1: Сценарий системы платы за парковку для ETC

Описание сцены: Моделирование транспортных средств с использованием ETC через сцену высокоскоростной платной станции. Песочница оснащена входом и выходом ETC для интеллектуальных сборов за проезжающие транспортные средства без вмешательства человека. Плата взимается в соответствии с моделью транспортного средства, требуемыми услугами. После того, как транспортное средство въезжает в диапазон считывателя карт UHF (аналоговый реальный ETC считыватель), считыватель карт UHF автоматически считывает информацию о транспортном средстве и в режиме реального времени возвращает ее в систему приложений IoT, а также в систему планирования приложений, система ETC автоматически управляет электронным шлюзом, когда транспортное средство проходит, перила шлюза поднимаются сами по себе, имитируют автоматическую плату, после прохождения транспортного средства перила автоматически падает, чтобы достичь платы за парковку.

Включает в себя оборудование: последовательный дисплей, модуль чтения и записи УВЧ 915M, панель управления узлом M3, базовую панель связи ZigBee, модуль управления шлюзом, инфракрасный датчик диффузного отражения и другие компоненты.

Проект 2: Сцена, в которой машина скорой помощи застряла в потоке

Описание: Моделирование сцены, когда машина скорой помощи с пациентом останавливается из - за пробки на перекрестке, и система автоматически настраивается, чтобы она прошла гладко и добралась до больницы. Во - первых, централизованная система управления в сочетании с технологией обработки изображений позволяет компьютеру автоматически распознавать, отслеживать транспортные средства на песочнице и отправлять информацию о местоположении в центральную систему управления. Затем система централизованного управления определяет маршруты по которым машины скорой помощи могут добраться до больницы в кратчайшие сроки в зависимости от состояния транспортных средств на перекрестке где установлены инфракрасные датчики диффузного отражения с обратной связью в режиме реального времени. Наконец, централизованная система управления может динамически регулировать интервалы светофора в зависимости от размера трафика, чтобы машины скорой помощи могли проходить в первую очередь.

Применяются системы: система слежения за транспортными средствами, система светофоров, система контроля за движением транспортных средств, централизованная система управления

Включает оборудование: удлинитель усиления сигнала USB, камеру без привода, панель управления узлом M3, основную панель связи ZigBee, светофоры, инфракрасный датчик диффузного отражения и другие компоненты.