一、概述
电动车因为价格低廉,出行便利而越来越受到人们的欢迎,每到上下班的时间,马路两边的慢行道上便会拥挤起电动车的“长流”。然而,正是因为方便驾驶这一优势,其驾驶员容易存在侥幸心理：不考取驾驶执照,不对车辆办理等现象,这样会导致车辆易丢失,发生驾驶意外而无从追踪车主等事故,这无疑给驾驶员的人身安全带来威胁,同时也给办案人员办案带来麻烦。如果把无线技术应用到电动车管理过程中,实现实时智能电动车的管理,就能解决此类问题。
二、应用需求介绍
图1 应用布局图
1.车辆丢失追踪
当电动车不慎丢失或被偷时,可以向相关部门报告自己的车辆标签号,确认是车主丢失时,相关部门在系统软件中进行相关设置,当丢失的车辆出现在覆盖的区域时,系统会报警提示。另外,系统可以查询相对应车辆所经过的路线,从而定位到最后电动车停靠的区域,快速回丢失的车辆。
2.办理
城市中销售的每辆电动车都必需安排一个唯一的标签,标签中可以记录：车主姓名、、住址、驾驶证证号、车牌照是否过期、是否为该市局所发放的、年检情况、违规记录等信息。
3.追踪肇事车
当发生驾驶事故时,交警接近事故现场,通过配备的PDA可以快速查明事故车主信息,另外系统可以确认事故期间通过相应路口的电动车,实现准确追踪肇事逃逸车主。
4.交警稽查工作
交警进行检查的过程中,只要带上配备的PDA,对电动车证书进行扫描,即能获取车辆相关信息,如果检测到车牌不合格、已过期、没有及时年检等情况时PDA会报警,检查完后,PDA当场将检查结果打印出来,出示给驾驶员。另PDA可随时将数据上传到系统数据库,做好保存与查询。
三、系统介绍
图2 系统介绍
“电动车智能管理系统”是利用无线传输、低功耗、组网定位特点,实现免布线、精准识别、区域识别功能。
1.有源标签
图3 有源标签效果图 外壳待定
有源标签记录电动车相对应的ID号,当电动车接近时,可以通过无线读取到ID号,有源标签固定在电动车上,外观参考如图3所示,每辆电动车标准配一个有源标签。
表格1 有源标签特性
序号 | 项目 | 内容 |
1 | 尺寸 | 标签的设计特点为小巧轻便,尺寸为81mm×41mm×15mm,后续依现场会有改动。 |
2 | 防震动 | 标签能承受设备在推动过程中所产品的震动。 |
3 | 高低温 | 标签的工作温度-20°C~70°C,完全满足水泥地面和上露天环境等环境。 |
4 | 工作时间 | 系统采用低功耗设计,标签可用3年时间。 |
5 | 电量提醒 | 标签电池电量低到一定阈值时,会给系统告警,系统会显示,方便后期维护。 |
2.
图4 三视图
具有自组网的功能,考虑到路口没有网络接口,系统设计将所有的进行联网工作,两个之间的可靠通讯距离为800米,建议两个之间的距离为400米左右,即保障单个路口不仅可以与相邻的通讯,还可以与间隔的路口通讯,这样设计的好处是为了使系统更加安全稳定。在某一路口的不能工作的情况下 如断电了 ,系统会自动跳转与下个进行通讯,从而保障了系统能够正常工作。
每一个路口装一个,如图4所示 后期外壳需更改 ,电动车通过路口时可被识别出,特性如表格2所示。
表格2 特性
序号 | 项目 | 内容 |
1 | 尺寸 | 尺寸为11.8cm×7.4cm×3.2cm 后续可以有所修改 。 |
2 | 防水防尘 | 电动车牌照外壳完全满足露天下暴雨和台风等恶劣环境。 |
3 | 高低温 | 的工作温度-40°C~80°C,考虑路口的户外环境比较恶劣。 |
4 | 供电 | 220V交流电供电。 |
5 | 距离 | 理论的视距可达到2500米,应用中可能有障碍物阻挡,建议应用距离500~800米。 |
3.主机
图5 主机三视图
主机的功能是把局域网的所有的数据进行收集,并发给服务器,主机的特性如表格2所示。
表格3 特性
序号 | 项目 | 内容 |
1 | 尺寸 | 天线采用单向天线,尺寸为11.8cm×7.4cm×3.2cm。 |
2 | 防水防尘 | 外壳完全满足露天下暴雨和台风等恶劣环境。 |
3 | 高低温 | 的工作温度-40°C~80°C,考虑路口的户外环境比较恶劣。 |
4 | 网络接口 | RJ45,10/100M自适应以太网口。 |
5 | 供电 | 220V交流电供电。 |
6 | 工作可靠 | 双硬件电路设计,保证系统的运行可靠,当其中一个硬件电路不能工作,另外一个硬件可以继续工作。 |
7 | 组网容量 | 当两个的通信距离在300米时,一个主机最多可以与100个通信。实际的应用中,主机与的通信个数,需要根据的布局来定。 |
4.交警手持PDA
图6 手持机三视图
手持机的效果图如图所示,主要是作为交警稽查工作,交警手持PDA可对电动车的有源标签进行识别,考虑到不误读的情况,系统调节手持机的读取距离,使其控制在0.5米范围内,确保交警可一对一进行检查。一个县配20台左右手持PDA,具体功能说明如表格4所示。
表格4 手持机参数
序号 | 项目 | 内容 |
1 | 尺寸 | 外观最大尺寸：178mm×75mm×41mm。 |
2 | 重量 | 390g 带标准电池 。 |
3 | 显示屏 | 3.8英寸,800×480WVGA彩触控屏幕。 |
4 | 内存 | ROM：512MB Nand Flash,RAM：512MB Mobile DDR。 |
5 | 读写距离 | 1米 视标签而定 。 |
6 | 电源 | 可充电锂电池,工作时间8~10小时 视具体环境而定 。 |
7 | 工作温度 | -10~50℃。 |
8 | 防护等级 | IP65,1.5米自由落体至地面。 |
四、软件效果
图5 软件追踪页面
软件追踪页面如上图所示,圆点表示路口安装的,输入需要追踪的车辆的信息,即可追踪电动车经过的路线,如上图红线所示,并附上电动车经过的时间,方便交警做出行动安排。
五、系统优势
1.读写距离远
有源标签读写的距离远远大于无源标签,系统会控制在50m范围的区域对电动车进行监控,保证准确性,这样在对电动车进行监控管理时,可以快速读取电动车的信息。
2.无死角识别
由于有源标签的无线信号是以球面波的方式发送出去,这样对安装在电动车上的有源标签的安装方向没有要求,不管设备以哪个方向通过路口,都能被识别。
3.辐射影响小
无源标签工作时需要主机提供能量,所以对主机的无线信号发射功率相对要求较高,当无线信号功率达到一定值时会对人体有危害。相对无源标签,有源标签可自身提供能量,这样主机和标签的发射功率可以做得比较小,对人体基本没什么危害。
4.自组网功能
路口安装的本身具有自组网功能,不必另外布网线,另外也无需布GPRS网络,因为GPRS网络每月都要上交基本话费,费用比较高。利用无线网络自组网功能,更加稳定的同时,一次性投入,大大节省了费用。
5.工作时间长
有源标签用到的是低数据量、低功耗的无线技术,休眠功耗为uA级别,这样有源标签可以长时间工作,工作时间可以长达3年。
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