1.產品簡介

1.1 產品設計背景

   交通運輸系統的發展水平是國家興旺發達的重要標志之一。過去10年來，隨著我國經濟的快速發展，汽車保有量也迅速增加，人們的出行范圍在不斷擴大。道路擁堵、尾氣污染和交通安全事故等車和路、交通與環境的矛盾已經成為制約社會和經濟正常運轉的因素之一。智能交通將先進的傳感、通信和數據處理等物聯網技術，應用于交通運輸領域，以此來構建一個安全、暢通和環保的交通運輸系統，這是解決未來交通運輸問題的有效方案。智能交通中的物聯網技術具有典型的物聯網三層架構，由感知層、網絡層和應用層組成。其中感知層主要實現交通流信息的采集、車輛識別和定位等功能；網絡層主要實現交通信息的傳輸；應用層主要包含各類應用，既包括局部區域的獨立應用(如交通信號控制服務和車輛智能控制服務等)，也包括大范圍的應用(如交通誘導服務、出行者信息服務和不停車收費等)。

智能交通作為物聯網技術應用的一個重要方面，是各個高校的學習和研究重點，但是由于智能交通的特殊環境背景，并不是每一個學校都有合適的場地和產品來完成這方面的研究。為了解決這個問題，廣州飛瑞敖電子科技有限公司設計了IOT-P02-04-00系列智能交通實驗套件來滿足學校的教學和科研使用。

1.2 產品設計目標

廣州飛瑞敖電子科技有限公司IOT-P02-04-00系列智能交通實驗套件根據模擬實際交通場景，組建具有行業特色的物聯網智能交通實訓室，與實際應用緊密結合，覆蓋物聯網三個層面的主要技術，包括傳感器技術、RFID技術、微處理器技術、Wi-Fi通信技術等。將當前熱門的物聯網技術和最有市場潛力的物聯網應用方案結合，提供了貼近現場應用的模擬環境，可以用于物聯網基礎理論學習以及驗證性實驗教學，還可用于物聯網應用系統綜合布線及二次開發的實訓教學，為師生接觸和研究當前先進技術搭建橋梁。讓學生在學科實踐中不僅能接觸到硬件、編寫代碼，還能體會實際產品開發過程中各相關專業知識的交叉引用，積累開發經驗。有了智能交通沙盤，學生不用走出校門、不用找企業實習，在實驗室就能積累產品開發的經驗、培養團體精神、提高技術技能。為學生的就業創造更好、更多的機會。

2.產品介紹

2.1 產品概述

如圖2.1所示，廣州飛瑞敖電子科技有限公司IOT-P02-04-01型智能交通-智能小車套件由智能小車、高頻讀/寫卡器、控制主機（安卓平板）三部分組成。智能小車由STM32單片機做為核心MCU，車上集成有RFID讀卡模塊、超聲波傳感器、紅外循跡模塊、擴展板接口、OLED顯示屏、超高頻標簽等模塊，實現無人駕駛、自動避障、無線控制、軌道切換等功能；

高頻讀/寫卡器由STC單片機作核心，集成有RFID讀/寫區、WIFI模塊配置、蜂鳴器警示等模塊，實現WIFI網絡配置、高頻標簽讀/寫等功能；控制主機對智能車的整體運行綜合控制，實現小車速度的檢測、運行模式的檢測、電池電壓的檢測、轉向卡位的檢測、手動/自動模式的設置、軌道切換的控制等功能。所有模塊之間均采用WiFi無線通信協議進行互聯互通。用戶既可以直接使用配套光盤提供的軟件對整個智能交通系統進行控制體驗智能交通應用，也可以根據配套光盤提供的二次開發資源，設計并自行開發上位機軟件，完成相關課程的課程實驗。

2.2 產品實物圖

圖2.1 IOT-P02-04-01型智能交通-智能小車套件外觀

圖2.2 IOT-P02-04-01型智能交通-智能小車套件配件

2.3 產品功能詳解

智能交通套件（智能車）硬件主要包括：智能小車、高頻讀/寫卡器、控制主機（安卓平板）三部分組成。

2.3.1 智能車

智能小車是整個智能交通系統中的重要組成部分，小車按照指定的規則運行完成各種智能交通系統的應用和功能。智能小車采用雙層PCB板+X設計模式。底層PCB板主要包括超聲波模塊、紅外模塊、電機控制模塊、RFID讀卡模塊等傳感器。上層PCB板主要包括主MCU、按鍵控制、WiFi設備服務器、顯示屏等。X為小車預留的擴展接口，可以搭載無線充電模塊、副MCU等擴展板，為小車的功能擴展提供了無限可能。

圖2.3 智能小車

● 智能小車自動駕駛

 具有根據預先規劃的路徑、尋線運行的能力，即能夠在規劃好的軌道上，按照道路規劃線，自動運行，自動避障，自動報警等功能。在小車正常行駛的時候也可以通過小車自帶的WIFI模塊通訊，拿取小車運行數據并按照規定的指令進行控制。

● 遙控車

 網絡遙控：通過網絡設備本地/遠程網絡遙控小車在平面上運行。其控制方式可以采用直接控制智能小車，也可以采用通過實驗室的服務器控制小車。

 不同的控制方式，覆蓋不同的技術，可以展開多種技術的教學與實踐。

2.3.2 高頻讀/寫卡器

智能小車依靠本身自帶的RFID讀卡器可以讀取埋在道路下方的高頻卡，并能根據不同的高頻卡做出不同的反饋。

圖2.4 高頻讀/寫卡器

● WiFi模塊配置：根據需要配置小車及其他套件的WIFI模塊。可設置WiFi模塊的網絡IP、網絡協議、端口號、AP/網卡、串口參數等。

● 高頻卡配置：根據需要配置高頻卡。可以讀取高頻卡的卡號、扇區內的數據讀/寫校驗等。

2.3.3 智能交通-智能小車套件管理軟件

為智能車提供配置和查詢功能。

● 查詢功能：連接入目標小車的IP地址后可以實時監控小車的當前運行狀態：電池電壓、速度、轉向卡位等信息。

● 配置功能：連接入目標小車的IP地址后可以實時控制小車的運行狀態。在手動模式下可以控制小車前后左右行駛；在自動模式下可設置小車左轉/右轉的卡位，循跡運行的時候即可自如的切換運行軌道，為以后的智能交通其他功能模塊提供驗證環境。

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