Placa de nisip este prezentată în modul placa de nisip, formată din modelul de placa de nisip, sistemul inteligent de management al vehiculelor, sistemul de urmărire a vehiculelor, sistemul de parcare inteligent AI, sistemul de control ETC, sistemul de comunitate inteligentă, sistemul de monitorizare a mediului urban, sistemul de control al luminilor urbane, sistemul de avertizare timpurie a secțiunilor periculoase, sistemul de indicare a semaforilor de trafic, sistemul de detectare a traficului auto, sistemul de control central, sistemul de experiență de realitate virtuală VR, sistemul de control al terminalului mobil, sistemul de relații de rețea inteligentă, serverul cloud IoT. Scena include în principal controlul inteligent al autobuzului, semnalele de trafic, sistemul de control ETC, parcarea inteligentă, monitorizarea segmentelor periculoase de drum, monitorizarea mediului, aplicațiile IoT, luminile inteligente de stradă, monitorizarea traficului de mașini, recunoașterea plăcilor, poziționarea vehiculului și altele. Sandboard integrează și realizează următoarele funcții: comunități inteligente, transport inteligent, parcare inteligentă, monitorizare a mediului, aplicații de rețea fizică, planificare a traseului și aplicații de realitate virtuală VR. Transportul inteligent se manifestă în principal prin rețeaua rutieră, autobuzul și parcarea pe piața de nisip, iar alte funcții corespund respectiv zonelor specifice pe piața de nisip. Prin învățarea completă a sistemului, studenții sunt ghidați de la zero pentru a înțelege treptat aplicațiile și dezvoltarea tehnologiei IoT în orașele inteligente, oferind soluții tehnice pentru soluționarea embolajelor urbane moderne, accidentelor rutiere, dificultăților de parcare, incendiilor urbane, managementului transportului public, securității comunitare, managementului luminilor urbane, evadarea accidentelor de trafic, taxele etc.

Figura 1 Produsul fizic

Mașinile inteligente de pe piața de nisip folosesc modul de navigare magnetică AGV, în care benzile magnetice furnizate pentru navigarea magnetică a mașinilor sunt îngropate sub suprafața de piață de nisip, benzile magnetice nu pot fi văzute de pe piața de nisip, fără a distruge frumusețea generală a piaței de nisip.

Rețeaua utilizează tehnologia ZigBee pentru interconectare, în care ZigBee utilizează parțial procesorul CC2530 și oferă noduri modulare CC2530 independente, instalarea nodurilor CC2530 utilizează modulul de conectare a cardului, poate fi demontată fără nicio unealtă, fără a fi nevoie de lipici sau șuruburi pentru a facilita demontarea și reconstrucția secundară a studenților.

Realitatea virtuală VR mărește experiența panoului de nisip, prin prima perspectivă a mașinii inteligente, experiența rutei de mișcare a mașinii inteligente pe modelul panoului de nisip, făcând panoul de nisip mai aproape de realitate.

Figura 2 Interfața sistemului VR Smart City

Sisteme inteligente de management al vehiculelor

Sistemul stabilește o rută completă de autobuz și configurează un set de placa inteligentă de stație, placa inteligentă de stație afișează în timp real poziția autobuzului și ruta de autobuz, oferind utilizatorilor cea mai recentă poziție de autobuz, ușoară pentru utilizatorii să aleagă transportul potrivit; Afișează, de asemenea, informațiile de mediu în timp real din sistemul de aplicații IoT pentru a oferi utilizatorilor cele mai recente informații meteorologice.

Acestea implică componente precum mașinile inteligente, ecranele seriale, plăcile de control M3 și plăcile de comunicare ZigBee.

Sistem de urmărire a vehiculelor

Sistemul combină tehnologia de procesare a imaginilor pentru a permite computerului să recunoască automat, să urmărească vehiculele din plăcile de nisip și să trimită informații despre locație către sistemul central de control. Principalele funcții ale acestui sistem includ funcții specifice de localizare a etichetelor și urmărirea obiectelor în mișcare.

Dispozitivul implicat: cablul de extindere pentru amplificarea semnalului USB, camera de poziționare a imaginii și alte componente.

Sistemul de control ETC

Placa de nisip este echipată cu o intrare și ieșire ETC, care efectuează o taxă inteligentă pentru vehiculele care trec fără intervenția umană. Se percep taxe în funcție de modelul vehiculului și de serviciile solicitate. După ce vehiculul se deplasează în UHF (cititor real analog ETC) în domeniul cititorului de carduri, cititorul de carduri UHF citește automat informațiile vehiculului și oferă feedback în timp real la sistemul de aplicații IoT și este programat de sistemul de aplicații, sistemul ETC controlează automat porțile electronice, atunci când vehiculul trece, garda de poartă se ridică automat, simula taxa automată, după ce vehiculul trece, garda cade automat pentru a realiza taxa fără parcare.

Echipamente implicate: Modulul de citire și scriere de frecvență ultraînaltă 915M, placa de comunicare ZigBee, modulul de control al poartei, senzorul de reflecție difuzată infraroșu și alte componente

Sisteme de comunitate inteligentă

Placa de nisip este echipată cu un sistem de comunitate inteligentă, prin interconectarea punctelor de senzori de incendii din casă, avertizarea timpurie a casei, cercetarea comunității, programarea automată a incendiilor, programarea optimă a rutei și trecerea prioritară a incendiilor, etc., pentru a realiza prima avertizare timpurie a riscurilor de incendii, viitorul incendiilor este un incendiu inteligent construit pe internetul lucrurilor. Sistemul plasează senzorii relevanti pentru detectarea aplicațiilor IoT în locația potrivită, în principal fum, gaz combustibil, flăcără, infraroșu uman și alți senzori, după colectarea datelor senzorului sunt încărcate în timp real prin intermediul sistemului de relații de rețea inteligentă prin intermediul wireless ZigBee, sistemul de relații de rețea inteligentă va agrega și încărca datele corespunzătoare pe server pentru a obține informații și a planifica sistemul de aplicații IoT.

Implică echipamente: senzori de fum, senzori de gaz, alarme de flăcări, senzori de infraroșu și alte componente ale corpului uman.

Sistemul de monitorizare a mediului urban

Sistemul colectează datele de mediu în timp real prin senzori și poate alarma în timp util în cazul unor condiții speciale de mediu. Senzorul comunică cu panoul de control al nodului prin intermediul unui 485, utilizând protocolul Modbus. Încărcați pe un gateway inteligent prin intermediul ZigBee, care agregă datele și le trimite la server.

Se referă la echipamente: senzori de lumină, senzori de temperatură și umiditate a aerului, senzori PM2.5, senzori de viteză a vântului și alte componente.

Sistemul de control al luminii urbane

Placa de nisip este echipată cu lumini de stradă pe ambele părți ale segmentului de drum, pentru a simula controlul real al luminilor de stradă, sistemul de control inteligent al luminilor de stradă oferă modul de control inteligent și modul de control al perioadei.

Mod de control inteligent: sistemul efectuează controlul global al luminilor stradale în baza datelor de iluminare în timp real.

Mod de control al timpului: controlul general al luminilor stradale prin intermediul parametrilor de timp prestabiliti.

Se referă la dispozitive: panouri de control M3, plăci de comunicare ZigBee, module de lumină stradală și alte componente.

Sistem de alertă precoce pentru segmentele periculoase

În segmentul de mare viteză, există o monitorizare a segmentului periculos, care declanșează o alarmă sonoră și luminoasă locală atunci când se întâmplă o anomalie, în timp ce informațiile de alarmă ale segmentului sunt încărcate la gateway-ul inteligent, care pune în aplicare o închidere de urgență a segmentului.

Echipamente implicate: alarme sonore și luminoase, detector de infraroșu cu un singur fascicul de lumină, senzor de ploaie și zăpadă, cameră de internet wireless și alte componente.

Sistemul de comandă a semaforilor

Oferă ambele moduri de timp fix și ajustare dinamică. În modul de reglare dinamică, sistemul poate ajusta în mod dinamic intervalul de timp al luminilor roșii și verzi în funcție de mărimea traficului mașinii. De asemenea, sistemul poate fi integrat cu sistemul central de control pentru a asigura trecerea prioritară a vehiculelor specifice.

Dispozitivele implicate: panouri de control M3, plăci de comunicare ZigBee, semnalizatoare de trafic și alte componente.

Sistem de detectare a traficului auto

Îndeplasarea senzorului de reflecție infraroșu la intersecția numărului de vehicule care trec, pentru a realiza monitorizarea în timp real a traficului de vehicule pe drumurile principale și notificarea și avertizarea timpurie a traficului prin intermediul tabloului de informații de trafic.

Dispozitivele implicate: plăci de control M3, plăci de comunicare ZigBee, senzori de reflecție difuzată infraroșu și alte componente.

Sistem de control central

O interfață grafică permite operatorului să gestioneze intuitiv dispozitivul. Implementarea funcțiilor precum setarea și monitorizarea în timp real a parametrilor sistemului de parcare inteligentă, setarea și monitorizarea în timp real a parametrilor sistemului de semnalizatoare de trafic, setarea și monitorizarea în timp real a subsistemului ETC, monitorizarea în timp real a sistemului stației de monitorizare a mediului, monitorizarea sistemului de segmente periculoase ale drumului, monitorizarea sistemului de aplicații IoT și planificarea comună a sistemelor.

Echipamente implicate: componente precum mașina verticală touch-in-one.

Sistem de control terminal mobil

Utilizatorii pot accesa sistemul prin intermediul terminalului mobil, PAD sau alt dispozitiv Android pentru a realiza interogări în timp real de stare a sistemului de instruire în timp real pentru informații despre mediu, informații despre autobuz, informații despre secțiuni de autostradă și altele.

Dispozitive implicate: componente precum terminalele mobile open source.

12. Rețeaua inteligentă

Bazat pe un sistem de servicii cloud IoT pentru agregarea datelor, analiza datelor, încărcarea datelor și funcțiile de interacțiune. Gateway-ul agregă și încărcă în timp real datele din sistemele de transport inteligent, semnalizatoare de trafic, control ETC, parcare inteligentă, monitorizare a segmentelor periculoase, monitorizare a mediului, aplicații IoT, lumini inteligente de stradă, monitorizare a traficului de mașini și altele, în timp ce instrucțiunile sistemului central de control sunt redirecționate și trimise către diferite sisteme.

Implică dispozitive: gateway-uri IoT, coordonatoare wireless, routere wireless și alte componente.

Contextul proiectului:

În societatea modernă, odată cu dezvoltarea continuă a tehnologiei de calculator, nivelul de aplicare a informatiei este în creștere, iar modelele urbane tradiționale au fost afectate mai mult. Cererea din ce în ce mai mare de inteligență în ceea ce privește viața oamenilor, protecția mediului, siguranța publică, transportul, serviciile urbane și altele, cum putem folosi tehnologia avansată a informației pentru a realiza gestionarea și funcționarea inteligentă a orașului, pentru a crea o viață mai bună pentru oamenii din oraș, pentru a promova armonia și creșterea durabilă a orașului, a devenit o nouă direcție de gândire pentru diferite țări și întreprinderi mari. În acest context, a apărut construcția orașului inteligent. Acest lucru nu numai că a contribuit la evoluția orașului în sensul tradițional spre un nou tip de oraș inteligent, ci și la crearea și dezvoltarea orașului inteligent în conformitate cu formarea talentelor tehnice relativ de înaltă calificare, construirea unui sistem de cursuri bazat pe competențe, consolidarea legăturii dintre cursurile teoretice și aplicațiile practice, dezvoltarea abilităților practice ale studenților și crearea unei baze de formare perfecte sunt, de asemenea, urgente.

Proiectul 1: Scenariul sistemului de taxă fără parcare ETC

Descriere scenariu: Vehiculul simulat folosește ETC pentru a trece printr-o stație de taxă de mare viteză. Placa de nisip este echipată cu o intrare și ieșire ETC, care efectuează o taxă inteligentă pentru vehiculele care trec fără intervenția umană. Se percep taxe în funcție de modelul vehiculului și de serviciile solicitate. După ce vehiculul se deplasează în UHF (cititor real analog ETC) în domeniul cititorului de carduri, cititorul de carduri UHF citește automat informațiile vehiculului și oferă feedback în timp real la sistemul de aplicații IoT și este programat de sistemul de aplicații, sistemul ETC controlează automat porțile electronice, atunci când vehiculul trece, garda de poartă se ridică automat, simula taxa automată, după ce vehiculul trece, garda cade automat pentru a realiza taxa fără parcare.

Echipamente implicate: afișaj serial, modul de citire și scriere de frecvență ultra-înaltă 915M, placa de control a nodului M3, placa de comunicare ZigBee, modulul de control al porții, senzorul de reflecție difuzată infraroșie și alte componente.

Proiectul 2: O mașină de urgență blocată în trafic

Simularea unei ambulanțe care transportă un pacient care stagnează din cauza blocajelor de la intersecție, sistemul reglează automat scena pentru a trece fără probleme și a ajunge la spital. În primul rând, sistemul central de control combină tehnologia de procesare a imaginilor pentru a permite computerului să recunoască, să urmărească în mod automat vehiculele din plăcile de nisip și să trimită informații despre locație către sistemul central de control. Apoi, sistemul central de control aranjează ambulanței traseul cel mai rapid pentru a ajunge la spital în funcție de condițiile de intersecție, pe care un senzor de reflecție infraroșie difuzată este îngropat la intersecție. În cele din urmă, sistemul de control central poate ajusta în mod dinamic intervalul de timp al luminilor roșii și verzi în funcție de mărimea traficului mașinii, permițând ambulanței să treacă cu prioritate.

Sistemele implicate: sistemul de urmărire a vehiculelor, sistemul de indicare a semaforilor, sistemul de detectare a traficului vehiculelor, sistemul de control central

Dispozitivul implicat: cablu de extindere pentru amplificarea semnalului USB, camera fotoaparat, placa de control M3 Node, placa de comunicare ZigBee, semafori, senzori de reflecție infraroșie și alte componente.