基于ZigBee的实时智能交通系统的研究与设计

摘要

智能交通系统是一个旨在克服道路、车辆、人和环境四者之间相互矛盾的综合性技术解决方案。它利用最新的电子信息技术和通讯技术,使得整个解决方案得以建立和实现。对此系统的研究、推广和应用为我们构建一个安全、高效、环保的汽车社会提供了全面的保障,因此具有重要的应用价值。
　　 本文根据智能交通系统的特点,提出了一个高效、快捷的实时交通信息动态发布系统,即基于ZigBee无线通信技术的实时交通信息动态发布系统。采用Internet和ZigBee相结合的方案,通过Internet将实时交通信息快速发布到交通信息服务终端,然后再通过ZigBee无线通信技术将实时交通信息和导航信息传输给车载导航仪、智能手机或PDA等智能终端,最终完成动态实时智能交通信息的发布。
　　 本文首先介绍了了ZigBee无线技术的特点,研究了ZigBee协议栈各层的具体功能与作用,并详细地探讨了ZigBee无线节点加入网络的方法。结合TI公司的低功耗无线收发器芯片CC2431,设计完成了实时交通信息的传输方法。
　　 接着提出了智能交通系统的整体设计方案,以及需要注意的技术难点。在此基础上,开发了基于EP9302芯片的嵌入式导航系统开发板,并对开发板的主要电路进行了介绍,结合实际讨论了调试PCB板过程中出现的问题。
　　 然后针对嵌入式系统的特点,介绍了嵌入式Linux软件的运行和开发环境。并以按键驱动程序为例探讨了嵌入式Linux系统驱动程序的开发过程。
　　 本文最后介绍了在嵌入式系统上运行的人机接口图形界面和如何将实时交通信息和嵌入式GIS相结合,并显示到人机交互界面上以满足用户的导航需求。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 课题的研究意义

1.2 智能交通系统的发展现状

1.2.1 日本智能交通的发展状况

1.2.2 智能交通系统在中国

1.3 论文主要工作

第2章 ZigBee协议分析

2.1 ZigBee技术概述

2.1.1 ZigBee中的设备

2.1.2 ZigBee的网络拓扑结构

2.2 ZigBee的体系结构

2.3 应用支持子层

2.3.1 APS层

2.3.2 ZigBee Profile

2.3.3 设备对象ZDO

2.4 ZigBee网络的建立和使用

2.4.1 建立网络

2.4.2 发现网络

2.4.3 加入网络

2.4.4 联合方式加入网络

2.4.5 孤点方式加入网络

2.5 ZigBee2006协议栈简介

2.6 小结

第3章 实时交通信息发布系统设计

3.1 智能交通系统的关键技术

3.2 实时交通信息的动态发布

3.3 小结

第4章 嵌入式系统硬件设计

4.1 嵌入式系统整体框架

4.2 ARM开发板设计

4.2.1 EP9302内部结构

4.2.2 存储器接口电路

4.2.3 SDRAM接口电路

4.2.4 以太网络接口

4.3 ZigBee无线通信模块

4.4 硬件电路的设计与调试

4.4.1 PCB电路板的设计

4.4.2 硬件系统调试

4.5 小结

第5章 嵌入式系统的软件开发

5.1 嵌入式Linux的特点

5.2 嵌入式Linux开发环境

5.2.1 嵌入式Linux开发环境的建立

5.2.2 交叉编译工具

5.3 嵌入式Linux内核的配置与编译

5.3.1 Linux内核

5.3.2 Linux内核配置

5.4 嵌入式Linux系统的移植

5.4.1 系统的引导

5.4.2 嵌入式Linux移植

5.5 zigBee无线模块的通信程序

5.6 设备驱动程序的开发

5.6.1 Linux设备驱动

5.6.2 按键驱动设计

5.7 小结

第6章 实时交通信息的处理

6.1 嵌入式地理信息系统

6.2 嵌入式电子地图

6.3 电子地图的显示

6.4 小结

第7章 结论

参考文献

致谢