本文關(guān)鍵詞：基于無(wú)線地磁節(jié)點(diǎn)的停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：停車問題已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)每個(gè)大中型城市普遍面臨的社會(huì)問題,為此學(xué)術(shù)界和工業(yè)界已經(jīng)展開了很多研究和開發(fā),目的是找到一個(gè)更好、更智能的停車管理機(jī)制。隨著無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展,再加上無(wú)線應(yīng)用技術(shù)對(duì)于智能停車的諸多優(yōu)勢(shì),基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network, WSN)的停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)(1The Parking Guidance and Information System, PGIS)研究已經(jīng)成為了解決城市停車問題的一個(gè)熱門方向。 目前,基于WSN的PGIS系統(tǒng)研究大都集中在系統(tǒng)架構(gòu)的分層實(shí)現(xiàn)、提高系統(tǒng)的吞吐量以及降低系統(tǒng)的丟包率等方面,而關(guān)于底層數(shù)據(jù)收集網(wǎng)絡(luò)無(wú)線通信協(xié)議、系統(tǒng)能耗和網(wǎng)絡(luò)可靠性方面的研究則相對(duì)較少。本文結(jié)合停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及成熟的無(wú)線地磁傳感技術(shù),對(duì)室內(nèi)停車場(chǎng)的底層數(shù)據(jù)收集網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議進(jìn)行了深入地研究,并設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種基于無(wú)線地磁節(jié)點(diǎn)的停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)原型。 本論文的主要工作可總結(jié)為以下兩點(diǎn)： (1)提出一種適用于室內(nèi)停車場(chǎng)的數(shù)據(jù)收集協(xié)議P-CTP (Parking Collection Tree Protocol)。該協(xié)議是基于匯聚樹協(xié)議CTP (Collection Tree Protocol)的一種改進(jìn)：在保證無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸高可靠性的前提下,最小化無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰肯?最大化系統(tǒng)的生命周期,從而滿足停車場(chǎng)應(yīng)用低功耗、高可靠的要求。本文不僅詳細(xì)介紹了P-CTP協(xié)議的基本原理,而且設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了協(xié)議的各個(gè)模塊,包括鏈路估計(jì)器、路由引擎和轉(zhuǎn)發(fā)引擎。同時(shí),我們基于TinyOS操作系統(tǒng),采用nesC語(yǔ)言,在CTP協(xié)議軟件架構(gòu)的基礎(chǔ)上編程實(shí)現(xiàn)了P-CTP協(xié)議,并通過無(wú)線地磁節(jié)點(diǎn)的多組對(duì)比實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證P-CTP協(xié)議的性能和有效性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,P-CTP協(xié)議的多項(xiàng)性能指標(biāo)(能量消耗、丟包率、網(wǎng)絡(luò)延時(shí)等)均能滿足停車場(chǎng)應(yīng)用的需求。 (2)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于無(wú)線地磁節(jié)點(diǎn)的停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)原型,以幫助用戶快速找到合適的停車位。該系統(tǒng)原型支持停車位監(jiān)測(cè)、停車場(chǎng)遠(yuǎn)程管理以及停車誘導(dǎo)服務(wù)等功能,利用無(wú)線地磁節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)停車位狀態(tài),并通過無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和有線局域網(wǎng)相結(jié)合的方式傳輸數(shù)據(jù)�？傮w來說,本系統(tǒng)原型共包含四種類型的節(jié)點(diǎn)(監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)、中繼節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)和引導(dǎo)節(jié)點(diǎn))和一個(gè)信息管理控制中心,每種類型的節(jié)點(diǎn)在系統(tǒng)中扮演不同的角色,不同類型的節(jié)點(diǎn)/控制中心之間通過直接/間接的方式進(jìn)行通信。本文通過兩方面的原型系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)來評(píng)估系統(tǒng)性能：一方面通過車位狀態(tài)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)對(duì)無(wú)線地磁節(jié)點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度性能和車位監(jiān)測(cè)程序的有效性進(jìn)行測(cè)試和分析；另一方面通過原型系統(tǒng)對(duì)比實(shí)驗(yàn)評(píng)估系統(tǒng)的性能,主要包括丟包率和網(wǎng)絡(luò)延時(shí),并與PMS原型系統(tǒng)進(jìn)行比較,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本系統(tǒng)原型的性能是優(yōu)于PMS系統(tǒng)的。
【關(guān)鍵詞】：停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng) 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 車位監(jiān)測(cè) 數(shù)據(jù)收集協(xié)議 原型系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP212.9;TN929.5;TP315
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-14
• 第1章 緒論14-22
• 1.1 研究背景與意義14-17
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-20
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀17-18
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀18-20
• 1.3 本文工作20
• 1.4 本文組織結(jié)構(gòu)20-22
• 第2章 停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)綜述22-32
• 2.1 停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)概述22-26
• 2.1.1 停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)的概念22-23
• 2.1.2 基于WSN的停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)基本組成23-25
• 2.1.3 基于WSN的停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)運(yùn)行過程25-26
• 2.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)26-29
• 2.2.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)基本概念26-27
• 2.2.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)27-28
• 2.2.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用28-29
• 2.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在PGIS系統(tǒng)中的應(yīng)用29-31
• 2.3.1 車位監(jiān)測(cè)傳感器的選擇29-31
• 2.3.2 室內(nèi)停車場(chǎng)WSN組網(wǎng)協(xié)議31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第3章 室內(nèi)停車場(chǎng)數(shù)據(jù)收集協(xié)議32-48
• 3.1 TinyOS操作系統(tǒng)和nesC語(yǔ)言32-34
• 3.2 CTP協(xié)議34-36
• 3.2.1 CTP協(xié)議的基本原理34
• 3.2.2 CTP協(xié)議的總體架構(gòu)34-35
• 3.2.3 CTP協(xié)議的設(shè)計(jì)特點(diǎn)35-36
• 3.3 P-CTP協(xié)議的基本原理36-37
• 3.4 P-CTP協(xié)議的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)37-43
• 3.4.1 鏈路估計(jì)器37-39
• 3.4.2 路由引擎39-41
• 3.4.3 轉(zhuǎn)發(fā)引擎41-42
• 3.4.4 P-CTP協(xié)議實(shí)現(xiàn)的軟件架構(gòu)42-43
• 3.5 實(shí)驗(yàn)與分析43-47
• 3.5.1 實(shí)驗(yàn)配置43-44
• 3.5.2 P-CTP協(xié)議與CTP協(xié)議的功耗比較44-45
• 3.5.3 P-CTP協(xié)議與CTP協(xié)議的丟包率比較45
• 3.5.4 P-CTP協(xié)議與CTP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)延時(shí)比較45-47
• 3.6 本章小結(jié)47-48
• 第4章 基于WSN的停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)原型48-66
• 4.1 原型系統(tǒng)架構(gòu)49-50
• 4.2 車輛監(jiān)測(cè)模塊50-57
• 4.2.1 監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)硬件實(shí)現(xiàn)50-52
• 4.2.2 監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)軟件實(shí)現(xiàn)52-54
• 4.2.3 車位狀態(tài)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)與分析54-57
• 4.3 停車誘導(dǎo)模塊57-58
• 4.4 信息管理控制中心58-61
• 4.4.1 軟件架構(gòu)59-61
• 4.4.2 具體實(shí)現(xiàn)61
• 4.5 原型系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)61-64
• 4.5.1 丟包率實(shí)驗(yàn)62-63
• 4.5.2 網(wǎng)絡(luò)延時(shí)實(shí)驗(yàn)63-64
• 4.6 本章小結(jié)64-66
• 第5章 總結(jié)與展望66-68
• 5.1 本文工作總結(jié)66-67
• 5.2 下一步工作67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 致謝72-74
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果74

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：基于無(wú)線地磁節(jié)點(diǎn)的停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：351045