基于公交車的城市感知信息系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于公交車的城市感知信息系統(tǒng)，其中，系統(tǒng)包括：多個(gè)傳感器，數(shù)據(jù)收集單元，圖像采集單元，全球定位系統(tǒng)GPS單元，網(wǎng)關(guān)單元，傳輸單元和云端服務(wù)器，數(shù)據(jù)收集單元用于收集傳感器采集的環(huán)境數(shù)據(jù)，圖像采集單元用于采集城市公交車的內(nèi)部圖像及外部圖像，GPS單元用于采集城市公交車的位置信息及運(yùn)行速度，云端服務(wù)器，用于接收并存儲(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)、城市公交車的內(nèi)部圖像及外部圖像、城市公交車的位置信息及運(yùn)行速度，接收用戶終端發(fā)送的查詢指令，并將與查詢指令相對(duì)應(yīng)的信息發(fā)送至用戶終端。通過本發(fā)明提供的基于公交車的城市感知信息系統(tǒng)，能夠使得感知信息之間形成統(tǒng)一的平臺(tái)，同時(shí)能夠保證網(wǎng)絡(luò)之間具有良好的容錯(cuò)能力。
【專利說明】基于公交車的城市感知信息系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于公交車的城市感知信息系 統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著全球定位系統(tǒng)（Global Position System,簡(jiǎn)稱GPS)、地理信息系統(tǒng) (Geographic Information System，簡(jiǎn)稱GIS)、無線網(wǎng)絡(luò)和微電子傳感器的快速的發(fā)展，人 們通過GPS、GIS、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微電子傳感器技術(shù)建構(gòu)城市感知網(wǎng)絡(luò)，城市感知是以整合 化、系統(tǒng)化的方式管理城市的運(yùn)行，讓城市的各種功能系統(tǒng)彼此協(xié)調(diào)運(yùn)作，為企業(yè)提供優(yōu)質(zhì) 服務(wù)和創(chuàng)新空間，為市民提供品質(zhì)好，多樣化和個(gè)性化的服務(wù)，同時(shí)可以監(jiān)控城市內(nèi)的各種 各樣的活動(dòng)。
[0003] 隨著城市居民人數(shù)的不斷的增加，人們?cè)絹碓阶⒅爻鞘谢瘜?duì)生態(tài)的影響，據(jù)統(tǒng)計(jì) 85. 9 %的發(fā)達(dá)國(guó)家和64. 1 %的發(fā)展中國(guó)家將會(huì)在2050年完成城市化的進(jìn)程，雖然城市化 能夠提高區(qū)域經(jīng)濟(jì)的水平，有助于改善一個(gè)地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，但是人口過度集中也帶來了 一系列的負(fù)面的影響，其中，環(huán)境污染和交通擁堵問題變得越來越嚴(yán)重，同時(shí)日益嚴(yán)重的交 通擁堵也降低了城市居民的出行效率。"智慧城市"理念的提出，是基于多種傳感器和數(shù) 據(jù)挖掘的云計(jì)算來構(gòu)建一個(gè)更為安全、更為環(huán)保、更適合旅游的城市，通過建立多方面的綜 合信息的平臺(tái)，同時(shí)對(duì)交通信息以及存儲(chǔ)在遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)庫的多樣信息進(jìn)行數(shù)據(jù)的融合和再加 工，從而構(gòu)建智慧型的城市信息系統(tǒng)。
[0004] 對(duì)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)和交通擁堵率監(jiān)測(cè)，采用公交車來部署感知節(jié)點(diǎn)，利用公交車的 移動(dòng)性和覆蓋面廣的特性來降低節(jié)點(diǎn)的部署和維護(hù)的成本。但是，目前在車載感知系統(tǒng)在 公交車上的部署采用集中式的部署，能夠感知的信息比較單一，部分傳感器專門進(jìn)行空氣 質(zhì)量的監(jiān)測(cè)，部分傳感器專門進(jìn)行交通擁堵情況監(jiān)測(cè)，各類傳感器的感知信息之間缺乏統(tǒng) 一的平臺(tái)，使得各類信息的互聯(lián)和融合產(chǎn)生困難，同時(shí)也難以滿足智慧城市建設(shè)中需要的 各種信息全面的感知，同時(shí)目前的車載感知系統(tǒng)不具有特定的容錯(cuò)能力，當(dāng)某個(gè)傳感器在 某條傳輸路徑上傳輸失效，在該傳感器在維護(hù)前，其車載系統(tǒng)處于非正常的工作狀態(tài)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種基于公交車的城市感知信息系統(tǒng)，能夠 使得感知信息之間形成統(tǒng)一的平臺(tái)，同時(shí)能夠保證網(wǎng)絡(luò)之間具有良好的容錯(cuò)能力。
[0006] 本發(fā)明提供了一種基于公交車的城市感知信息系統(tǒng)，包括：
[0007] 多個(gè)傳感器，數(shù)據(jù)收集單元，圖像采集單元，全球定位系統(tǒng)GPS單元，網(wǎng)關(guān)單元，傳 輸單元和云端服務(wù)器；
[0008] 其中，所述傳感器，設(shè)于城市公交車上，用于采集環(huán)境數(shù)據(jù)；
[0009] 所述數(shù)據(jù)收集單元，用于收集所述傳感器采集的環(huán)境數(shù)據(jù)，并將所述收集的環(huán)境 數(shù)據(jù)發(fā)送至所述網(wǎng)關(guān)單元；
[0010] 所述圖像采集單元，用于采集所述城市公交車的內(nèi)部圖像及外部圖像，并將所述 內(nèi)部圖像及外部圖像發(fā)送至所述網(wǎng)關(guān)單元；
[0011] 所述GPS單元，用于采集所述城市公交車的位置信息及運(yùn)行速度，并將所述城市 公交車的位置信息及運(yùn)行速度發(fā)送至所述網(wǎng)關(guān)單元；
[0012] 所述網(wǎng)關(guān)單元，用于將所述環(huán)境數(shù)據(jù)、所述城市公交車的內(nèi)部圖像及外部圖像、所 述城市公交車的位置信息及運(yùn)行速度通過傳輸單元轉(zhuǎn)發(fā)至云端服務(wù)器；
[0013] 所述云端服務(wù)器，用于接收并存儲(chǔ)所述環(huán)境數(shù)據(jù)、所述城市公交車的內(nèi)部圖像及 外部圖像、所述城市公交車的位置信息及運(yùn)行速度，接收用戶終端發(fā)送的查詢指令，查詢與 所述查詢指令相對(duì)應(yīng)的所述云端服務(wù)器的信息，并將所述與所述查詢指令相對(duì)應(yīng)的信息發(fā) 送至用戶終端。
[0014] 進(jìn)一步地，所述傳感器包括：設(shè)于所述城市公交車內(nèi)部的第一傳感器和設(shè)于所述 城市公交車外部的第二傳感器；
[0015] 所述第一傳感器和所述第二傳感器均包括：溫度傳感器、濕度傳感器和空氣質(zhì)量 傳感器中的至少一種。
[0016] 進(jìn)一步地，所述傳感器還包括：睡眠傳感器；
[0017] 所述睡眠傳感器，用于在所述第一傳感器或所述第二傳感器發(fā)生故障時(shí)，則替代 發(fā)生故障的傳感器。
[0018] 進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)收集單元位于所述城市公交車的內(nèi)部；
[0019] 所述數(shù)據(jù)收集單元通過無線網(wǎng)絡(luò)收集所述傳感器采集的環(huán)境數(shù)據(jù)，并通過所述無 線網(wǎng)絡(luò)將所述傳感器采集的環(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)送至所述網(wǎng)關(guān)單元。
[0020] 進(jìn)一步地，所述GPS單元位于所述城市公交車的內(nèi)部；
[0021] 所述GPS單元通過有線網(wǎng)絡(luò)將所述城市公交車的位置信息及運(yùn)行速度發(fā)送至所 述網(wǎng)關(guān)單元。
[0022] 進(jìn)一步地，所述圖像采集單元位于所述城市公交車上；
[0023] 所述圖像采集單元通過有線網(wǎng)絡(luò)將所述城市公交車的內(nèi)部圖像及外部圖像發(fā)送 至所述網(wǎng)關(guān)單元。
[0024] 進(jìn)一步地，所述網(wǎng)關(guān)單元位于所述城市公交車上；
[0025] 所述網(wǎng)關(guān)單元，還用于對(duì)接收的所述傳感器采集的環(huán)境數(shù)據(jù)、所述城市公交車的 內(nèi)部圖像及外部圖像、所述城市公交車的位置信息及運(yùn)行速度進(jìn)行預(yù)處理，并將預(yù)處理后 的所述傳感器采集的環(huán)境數(shù)據(jù)、所述城市公交車的內(nèi)部圖像及外部圖像、所述城市公交車 的位置信息及運(yùn)行速度發(fā)送至所述云端服務(wù)器。
[0026] 進(jìn)一步地，當(dāng)所述查詢指令為查詢道路擁堵指數(shù)指令時(shí)，所述云端服務(wù)器根據(jù)所 述城市公交車的位置信息及運(yùn)行速度通過下式計(jì)算所述城市公交車的道路擁堵指數(shù)：

【權(quán)利要求】
1. 一種基于公交車的城市感知信息系統(tǒng)，其特征在于，包括： 多個(gè)傳感器，數(shù)據(jù)收集單元，圖像采集單元，全球定位系統(tǒng)GPS單元，網(wǎng)關(guān)單元，傳輸單 元和云端服務(wù)器； 其中，所述傳感器，設(shè)于城市公交車上，用于采集環(huán)境數(shù)據(jù)； 所述數(shù)據(jù)收集單元，用于收集所述傳感器采集的環(huán)境數(shù)據(jù)，并將所述收集的環(huán)境數(shù)據(jù) 發(fā)送至所述網(wǎng)關(guān)單元； 所述圖像采集單元，用于采集所述城市公交車的內(nèi)部圖像及外部圖像，并將所述內(nèi)部 圖像及外部圖像發(fā)送至所述網(wǎng)關(guān)單元； 所述GPS單元，用于采集所述城市公交車的位置信息及運(yùn)行速度，并將所述城市公交 車的位置信息及運(yùn)行速度發(fā)送至所述網(wǎng)關(guān)單元； 所述網(wǎng)關(guān)單元，用于將所述環(huán)境數(shù)據(jù)、所述城市公交車的內(nèi)部圖像及外部圖像、所述城 市公交車的位置信息及運(yùn)行速度通過傳輸單元轉(zhuǎn)發(fā)至云端服務(wù)器； 所述云端服務(wù)器，用于接收并存儲(chǔ)所述環(huán)境數(shù)據(jù)、所述城市公交車的內(nèi)部圖像及外部 圖像、所述城市公交車的位置信息及運(yùn)行速度，接收用戶終端發(fā)送的查詢指令，查詢與所述 查詢指令相對(duì)應(yīng)的所述云端服務(wù)器的信息，并將所述與所述查詢指令相對(duì)應(yīng)的信息發(fā)送至 用戶終端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于公交車的城市感知信息系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器 包括：設(shè)于所述城市公交車內(nèi)部的第一傳感器和設(shè)于所述城市公交車外部的第二傳感器； 所述第一傳感器和所述第二傳感器均包括：溫度傳感器、濕度傳感器和空氣質(zhì)量傳感 器中的至少一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于公交車的城市感知信息系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器 還包括：睡眠傳感器； 所述睡眠傳感器，用于在所述第一傳感器或所述第二傳感器發(fā)生故障時(shí)，則替代發(fā)生 故障的傳感器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于公交車的城市感知信息系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)收 集單元位于所述城市公交車的內(nèi)部； 所述數(shù)據(jù)收集單元通過無線網(wǎng)絡(luò)收集所述傳感器采集的環(huán)境數(shù)據(jù)，并通過所述無線網(wǎng) 絡(luò)將所述傳感器采集的環(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)送至所述網(wǎng)關(guān)單元。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于公交車的城市感知信息系統(tǒng)，其特征在于，所述GPS單元 位于所述城市公交車的內(nèi)部； 所述GPS單元通過有線網(wǎng)絡(luò)將所述城市公交車的位置信息及運(yùn)行速度發(fā)送至所述網(wǎng) 關(guān)單元。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于公交車的城市感知信息系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采 集單元位于所述城市公交車上； 所述圖像采集單元通過有線網(wǎng)絡(luò)將所述城市公交車的內(nèi)部圖像及外部圖像發(fā)送至所 述網(wǎng)關(guān)單元。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于公交車的城市感知信息系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)關(guān)單 元位于所述城市公交車上； 所述網(wǎng)關(guān)單元，還用于對(duì)接收的所述傳感器采集的環(huán)境數(shù)據(jù)、所述城市公交車的內(nèi)部 圖像及外部圖像、所述城市公交車的位置信息及運(yùn)行速度進(jìn)行預(yù)處理，并將預(yù)處理后的所 述傳感器采集的環(huán)境數(shù)據(jù)、所述城市公交車的內(nèi)部圖像及外部圖像、所述城市公交車的位 置信息及運(yùn)行速度發(fā)送至所述云端服務(wù)器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于公交車的城市感知信息系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述查詢 指令為查詢道路擁堵指數(shù)指令時(shí)，所述云端服務(wù)器根據(jù)所述城市公交車的位置信息及運(yùn)行 速度通過下式計(jì)算所述城市公交車的道路擁堵指數(shù)：
其中，為i路段的第j個(gè)區(qū)間的道路擁堵指數(shù)，Su為時(shí)間T內(nèi)城市公交車行駛的距 離，T為預(yù)設(shè)的時(shí)間，VK為城市公交車的參考速度，Pi是由i路段的經(jīng)煒度決定的位置信息， i，j為正整數(shù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于公交車的城市感知信息系統(tǒng)，其特征在于，所述無線網(wǎng) 絡(luò)為ZigBee網(wǎng)絡(luò)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1?9中任一項(xiàng)所述的基于公交車的城市感知信息系統(tǒng)，其特征在 于， 所述傳輸單元為Wi-Fi傳輸單元； 和/或， 所述網(wǎng)關(guān)單元為cortex-A8網(wǎng)關(guān)。
【文檔編號(hào)】H04L29/08GK104468726SQ201410638042
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】李秀華, 李金蘭, 康琳, 司紅江, 張英海, 王衛(wèi)東 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)