物联网智慧交通：点燃你的“速度与激情”

间、自动执行控制设置。可根据不同路口或同一路口不同时间段车流量的大小，自动调节相应的通、禁行时间。对维护交通秩序，改善路口通行率，避免路口交通事故起到举足轻重的作用。

1、交通信号控制机

交通信号控制机的主要功能是控制交通信号灯和倒计时器，板上集成GPS校时模块、4G通信模块、无线模块、以太网等；可以接收行人按钮和红外遥控器发出的信号。

致远电子采用Freescale  i.MX6UL系列Cortex-A7处理器的M6G2C系列核心板做为控制器，设计出了交通信号控制器。控制器的方案设计如图7所示。

图7 交通信号控制机方案

2、交通灯故障监测器

交通信号灯安置在灯杆上面，这样的户外环境容易受到雨水、雷电、高温等的损坏。信号灯故障时会造成交通拥堵甚至是交通事故。所以需要对信号灯进行故障检测。信号灯故障监测可以通过光敏传感器直接检测灯光，也可以通过检测信号灯的电压和电流来对信号灯的状态进行检测。检测结果通过以太网上传到交通管理中心，也可以通过GPRS直接上报给交通灯维护管理中心。

致远电子采用Freescale i.MX28系列ARM9处理器的M28A-T系列核心板做为控制器，设计出了交通灯故障监控器方案，ARM9处理器资源少于A7处理器，但价格便宜，且资源应用于该方案已经足够。设备可以通过网口和GPRS进行固件的远程升级，减少后期的工作量。方案框图如图8所示。核心板实物图如图9所示。

图8 交通灯故障监控器方案

图9 M28A-T核心板

在交通灯故障监控器上面用到了GPRS模块，该模块是交通灯故障信息上报的通讯模块。PCIE-SIM800G是广州致远电子有限公司推出的一款工业级GPRS模块，该模块采用SIMCOM公司SIM800G设计，模块尺寸小巧，可满足物联网数据采集或消费电子和工业控制等应用。产品如图10所示。

图10 SIM800G工业级GPRS模块

3、检测模块

交通信号灯的故障监测除了监测器，还需要有检测模块。检测模块是信号灯故障的前沿哨岗，时刻关注着信号灯的一举一动，并将结果上报给监测器。在如今无线通信发达的时代，用无线通信来传输数据，去掉线缆的束缚，同时也节约了安装成本和维护成本。检测模块由采集处理和通信两部分组成，模块上有一个微处理器来协调完成这两部分工作。

AW824P2EF无线开发模块是广州致远电子有限公司基于NXP 的JN5161、LPC824芯片开发的低功耗、高性能型ZigBee二次开发模块。该模块完全满足检测模块的资源需求。其中LPC824是采用ARM@CortexTM M0+内核的32位低功耗处理器，主频高达30Mhz，支持32KB片内Flash存储器和8KB片内SRAM存储器。该处理器集成了灵活的外设模块，支持I2C、UART、SPI、ADC、TIMER等功能。而JN5161是NXP的ZigBee芯片，提供了一个完整的基于IEEE802.15.4标准ISM（2.4-2.5GHz）频段的应用集成方案，支持FastZigBee协议。产品图片如图 11所示。

图11 AW824P2EF无线开发模块

4、外围模块

交通信号控制系统除了交通信号控制机之外，还有很多的外围模块，其中包括倒计时器、信号灯、遥控器和行人按钮等。其中倒计时器用来显示红绿灯的持续时间；遥控器给交通人员使用，用做特殊情况下的交通指挥；行人按钮主要设置在对机动车影响较小的路段和交通线路长且方向单一、行人较少的路段、或者学校门口、保证学生过街安全。

视频监控系统分为交通视频监控系统、治安卡口系统、电子警察系统。系统主要通过摄像机进行信息的采集，然后将采集信息进行分析和处理。

1、交通视频监控系统

交通视频监控系统前端采用IP高清摄像机或高速球机，通过视频传输专网将视频信号接入指挥中心，用以存储，调用和回放。所有高清视频图像通过光纤网络汇聚到指挥中心，统一存储到指挥中心，通过中心管理平台对存储策略统一进行管理，极大地提高了存储系统的灵活性。

2、治安卡口系统

治安卡口系统能够对受监控路面的车辆信息进行自动采集和处理，为与车辆相关的刑事和治安案件、套牌和黑车的追查和侦破提供信息和凭证；卡口数据可作为车辆流量分析、交通诱导指引、交通指挥系统等子业务判别分析的基础信息。

图12  治安卡口系统

3、电子警察系统

电子警察指可安装在信号控制的交叉路口和路段上，并对指定车道内机动车闯红灯违法行为进行自动检测和记录的系统。技术延伸之后，还可用于对逆行、违法变道、不按车道行驶等类型的交通违法行为进行自动检测和记录。

图13 电子警察系统