無線低功耗地磁車輛檢測傳感器的設計(下)

　　接上篇

　　3 無線地磁車輛檢測傳感器的軟件設計

　　3.1 數(shù)據(jù)幀結構定義

　　無線車輛檢測接收機與數(shù)據(jù)服務器的接口，采用485接口。數(shù)據(jù)服務器發(fā)送查詢或控制命令，遵循MODBUS協(xié)議格式。停車位信息的上報采用主動上傳方式;數(shù)據(jù)服務器下發(fā)為廣播式，無線車輛檢測接收機根據(jù)命令字中的地址進行判斷后應答。

　　無線車輛檢測接收機除了擁有Zigbee網(wǎng)絡ID等參數(shù)外，還具有一個無線車輛檢測器群的地址，地址范圍從4到127，不能重復。道路指引標志牌的無線車輛檢測接收機固定為253號(群地址)。每個標牌提供1個可寫寄存器，共16個燈狀態(tài)。Zigbee自組網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理模式本論文不展開論述。

　　無線地磁車輛檢測器與無線車輛檢測接收機的無線通訊接口規(guī)則：工作模式，無線地磁車輛檢測器采用主動上報規(guī)則，上行信息見表1-1;配置模式，采用命令-應答方式，上下行命令見表1-2。工作模式與配置模式通過檢測器的內(nèi)置干簧管開閉進行切換。

　　3.2 無線在線配置與升級

　　無線地磁車輛檢測器固定于每個車位，采用防水密封結構。維護人員可在線進行參數(shù)(如設備序列號、頻段、發(fā)送功率以及程序升級等)配置。通過干簧管吸合，觸發(fā)進入固定頻段的配置模式，實現(xiàn)與無線配置器的數(shù)據(jù)鏈接，完成參數(shù)配置、程序升級。軟件設計無線通訊部分采用SimpliciTI協(xié)議棧設計[5]，采用總體程序流程圖如圖6。

　　3.3 地磁強度采集和數(shù)據(jù)綜合分析

　　在某一區(qū)域內(nèi)的地球磁場可以看成是一個均勻磁場，當作為鐵磁體的汽車(尤其是汽車的發(fā)動機、及車輪部位)，從地磁傳感器(GMR)上或近距離經(jīng)過時，會對磁場產(chǎn)生擾動。通過分析磁阻傳感器監(jiān)測出的磁場畸變，就可以判斷車輛的存在。經(jīng)過對大量小車的實際測試，發(fā)現(xiàn)汽車停在GMR傳感器上方時，磁場發(fā)生擾動并且穩(wěn)定后，在Z軸測得的地磁場強度發(fā)生了一定幅度的變化。通過磁場強度的變化，就可以確定車位有無停車。為了提高準確率，本設計增加了輔助光敏傳感器，消除附近車位停車對本車位的干擾，增加分析判斷的信息。