基于物联网的智慧公交管理系统设计与实现

第38卷第11期 2019年11月Vol. 38 No. 11 Nov. 2019ISSN 1006 -7167CN 31 -1707/TRESEARCH AND EXPLORATION IN LABORATORY

基于物联网的实验室管理系统设计与实现

黄雅婕，张秀山，史禧蕾

(海军工程大学 计算机工程系，武汉430033)

摘要：针对传统基于人工方式实验室管理方法的不足和根据实际需求，设计和实 现了一种基于物联网的实验室管理系统，旨在改进传统方法效率低下的缺点和提

高安全监测水平。设计的实验室管理系统划分为3个层次，分别完成了外部环境 数据采集处理、通信链路将数据传输至光纤环网、上位机智能化的人机交互，核心

技术是射频识别和ZigBee技术。系统可对实验室区域的环境状态进行感知和对仪 器设备监控，形成了对人员和设备的综合管理，且在各种险情发生时及时报警响

应。通过系统实验的验证，实现了智能化、网络化的实时监视和控制，且可进一步 扩展形成更加智能化和开放式的物联网实验室管理。

关键词：物联网；ZigBee；实验室管理系统；智能化中图分类号:TP391； G642 文献标志码：A 文章编号：1006 - 7167(2019)11 -0258 -03

Design and Implementation of Laboratory Management System

Based on Internet of Things

HUANG Yajie, ZHANG Xiushan, SHI Beilei

(College of Electronic Engineering, Naval University of Engineering, Wuhan 430033 , China)

Abstract: Aimed at the deficiency of the manual method of conventional laboratory management and according to

◇科技论坛◇　科技叠向导　２０１３年３２期　基于物联网的城市智能公交系统研究　李　（重庆交通大学管理学院　波　中国重庆４０００７４）　【摘要】城市公共交通服务的水平偏低，缺点明显，基于物联网的智能公交系统实现了城市公交车辆、乘客、站点等各处信息交换和共享　以达到智能调度的目的．推动智慧交通与低碳城市的建设。　【关键词】公共交通；物联网；公交系统　，　Ｏ．引言　随着国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高．城市公共　交通已成为人们关注的热点．它与人民的社会经济活动息息相关。城　市公共交通车辆及其运行组织管理的优劣，已是一个国家一个城市的　发达与文明程度的标志。因此各国政府及地方政府都对城市公共交通　的发展倾注了极大的力量．尤其对智能公交系统的投入标显对信息技　术的重视和致力改变现阶段公交系统管理的杂乱和不规范的决心。　智能公交系统基于全球定位技术、无线通信技术、地理信息技术　等物联网技术的综合运用．实现公交车辆运营调度的智能化，公交车　辆运行的信息化和可视化．实现面向公众乘客的完善信息服务，通过　建立电脑营运管理系统和连接各停车场站的智能终端信息网络．加强　对运营车辆的指挥调度．推动智慧交通与低碳城市的建设。　１．我国城市公共交通现状　自２０世纪８０年代以来．我国经济持续以较高的速度增长．但是．　城市公共交通发展的现状却不尽如人意　（１）公共交通的服务水平低。主要表现为速度慢、拥挤、不准时、候　车时间长和乘坐不方便等　（２）城市公共交通的分担率降低。尽管一些大城市实施了公交优　先政策．但是．由于公共交通服务水平低．使得公共交通不但没能成为　客运交通主体．而且人们利用公共交通出行的比例还呈下降趋势。　（３）不同时间段公共交通调度不变。主要表现为上下班公交车按　既定班次发车满足不了居民需求而使得各趟公交车拥挤．而非高峰期　公交车仍然按原班次发车以致于此段时间公交空置率加大．资源配置　没有达到最大。　２．物联网概述　国际电信联盟ｆ　ＩＴＵ）定义物联网为通过二维码识读设备、射频识　￣ＩＪ（ＲＦＩＤ）装置、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感　设备．按约定的协议．把任何物品与互联网相连接．进行信息交换和通　信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。　随着物联网的提出并高速发展．物联网能够通过利用部署于其上　的海量的多种类型传感器，获得实时的具有不同的信息内容和信息格　式的数据（因为每个传感器都是一个信息源）．并按一定的频率周期性　的采集环境信息，不断更新数据。另外，通过各种有线和无线网络与互　联网融合，可以将物体的信息实时准确地传递出去　还有．物联网不仅　仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力．能够对物体　实施智能控制　物联网将传感器和智能处理相结合．从传感器获得的　海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，并利用云计算、模式识　别等各种智能技术．广泛应用于不同领域　正因为物联网的这些技术　优势，通过利用其前端智能检测．后端自适应接人．多机协同工作构　架，以及强大云接人、云处理能力．为解决高速公路突发事件中交通应　急处理这类部门涉及众多，结构复杂，且体系异构的兼具预警和保障　的综合型信息系统的整合提供了有效的技术手段　３．智能公交系统的工作原理　３．１智能公交系统的总体结构　为了提升城市公共交通服务质量．就提高公交车到站准点率，缩　短乘客候车时间．降低上下班乘车高峰时拥挤状况及乘车时间长等情　况．提出在智能公交系统中采用ＲＦＩＤ和ＧＰＳ等物联网技术．通过对　公交车自动识别、定位、监控和管理实时地获取车辆位置信息及乘客　数量等信息．用以监控公交系统在既定线路上的运行状态以实现公交　调度的智能管理　利用智能分析软件。对公交线路优化、站点设置和突　发情况调度等情况进行智能优化配置。智能公交系统包括智能感知和　智能调度两大系统　３．２智能感知系统和智能调度系统　智能感知系统是利用铺设在公交车、站点和公交卡中的ＲＦＩＤ读　写设备．结合所设读写器将公交车的运行状态信息实时地发生至调度　中心。　智能调度系统是为公交调度管理提供信息服务的．利用所设的计　算机系统和智能调度软件完成公交运行状态信息的储存、处理、协调　控制等业务。　３＿３智能公交系统功能与实现　智能公交系统主要通过车辆运行状态监测、公交站点监测、公交　卡及乘客信息监测和调度中心等模块提供信息完成智能控制。车辆运　行状态监测主要利用铺设在公交车上的ＲＦＩＤ实现信息的自动化采　集　对车辆的出车、返回及停靠站等进行识别并记录，结合ＧＰＳ实时　定位车辆位置，及时共享信息。通过网络传送调度中心，用以智能分析　以及处理、调度：公交站点监测主要为乘客提供实时、动态的公交信　息，如：公交车地理位置，到达时间，车上人数情况及停靠站点状况　等。．另外，公交站点通过网络与调度中心互联，方便与调度中心进行　信息交换．如监测到某条线路公交站点处人员大量滞留．可由调度　中心根据实际情况加派公交车前往：公交卡及乘客信息监测主要是　通过公交卡识别上车和下车的人数．以及识别乘客类型．智能提示　为老人让座等信息．另外通过网络传送至调度中心．以供其分析处　理：智能调度系统，负责数据的综合处理。通过车辆、公交站点、公交　卡使用所传回的数据信息做出判断．完成对城市各条公交线路的实　时监控和信息收集．及时地根据情况做出判断并完成调度工作．如　若出现突发事件及时根据应急方案做出快速的处理．以实现公交系　统的智能化优势　４．结束语　本文分析了现代城市公交所面临的现状．并对物联网技术进行了　概述。在结合物联网技术情况下连系公交系统组成智能公交系统，并　Ｊ一　分析了其工作原理及组成结构和各项功能的实现情况。●　【参考文献】　［１］韩浩明，祝勇俊，束文涛．基于物联网的智能公交系统『Ｊ１．科技信息，２０１１（２７）：　３４—３５．　［２］李向文，牟文飞．基于物联网的智能公交解决方案研究［Ｊ］．解决方案，２ｏｌｏ（５）：　３１—３３．　［３］杨震．物联网发展研究【Ｊ］．南京邮电大学学报（社会科学版），２０１０，１２（２）：１一ｌ０　作者简介：李波（１９９Ｏ一），男，汉族，重庆潼南人，重庆交通大学系统工程硕士研究生，研究方向为智能交通。　２３１

物联网在智能交通系统中的应用案例

随着技术的不断发展和创新，人们对于交通工具的需求也在不断增加。为了提高交通的效率和安全性，智能交通系统应运而生。智能交通系统是将信息技术、通信技术和交通管理系统有机结合起来，为人们提供更加便捷、高效、快捷、舒适、安全的交通服务。其中，物联网技术在智能交通系统中有着重要的应用，下面我们来看一些具体的案例。

案例一：城市交通状况监控系统

城市交通状况监控系统通过安装在城市主干道各个路口的传感器，实现了实时监测交通流量、车辆速度、路面状况以及车辆密度等信息，并将这些信息上报到云端服务器。通过云端服务器，相关职能部门可以实时了解交通状况，进行交通疏导和调度，提高城市交通效率和减少交通拥堵。同时，通过机器学习等算法技术，系统可以预测不同时间段交通流量和交通状况，为城市交通管理提供决策依据。

案例二：智慧公交系统

智慧公交系统是一种基于物联网技术的公交服务系统，它可以为乘客提供更加便捷、高效的公交服务。比如，乘客可以通过手机APP查询公交车的实时位置和到站时间，从而合理安排出行时间。公交车上安装的智能设备可以对车辆状态进行实时监测，及时发现异常情况，并通知相关工作人员及时处理。同时，通过将公交车与路网监控系统联合起来，可以实现公交车道优先、防止交通拥堵等功能，提高公交运营效率和乘客出行体验。

案例三：智能停车管理系统

智能停车管理系统通过为停车场安装物联网传感器和摄像头等设备，实现了车位实时监测、车辆入场记录、车辆出场统计等功能。乘客可以通过手机APP查询停车场的车位信息和导航信息，以及实现无感支付停车费用。同时，系统可以对停车场内的车辆进行实时监控和统计，预测出场时间，有针对性地组织车位管理，避免车位浪费，提高停车场资源利用率。

总之，物联网技术在智能交通系统中的应用已经成为了不可或缺的一部分。通过物联网技术，可以实现更加智能、高效、安全、便捷的交通服务，为人们带来更好的交通出行体验。随着技术的不断发展和创新，智能交通系统的应用范围和功能也会越来越广泛，为人们带来更好的生活体验。

物联网技术在智慧交通中的应用

智慧交通是一种基于物联网技术的创新交通管理方式，通过将各种交通工具、设施和城市其他物体连接起来，实现信息的互联互通以及智能化管理。物联网技术在智慧交通中发挥了重要作用，能够提高交通效率、减少交通拥堵、提升交通安全等等。本文将就物联网技术在智慧交通中的应用进行探讨。

一、智能交通信号灯

物联网技术能够使交通信号灯智能化，根据车辆的实时流量和道路的实际情况，动态调整信号灯的红绿灯时间，以实现交通流畅。传感器能够实时感知道路上车辆的数量和流速，通过网络传输给智能控制中心，中心根据算法进行计算，调整信号灯的时间分配。这样可以减少交通拥堵，提高整体交通效率。

二、智能停车管理

物联网技术在智慧交通中还可以应用于智能停车管理。通过在停车场、街道路边等地布置传感器，监测车位的使用情况，实时将车位信息传输给驾驶员或者智能停车系统。驾驶员可以通过手机APP或者导航系统查看附近的停车位信息，并实时导航到空闲的停车位。这样可以减少寻找停车位所消耗的时间和燃料，提高了停车的效率。

三、智能交通监控

物联网技术在智慧交通中的应用还包括智能交通监控。通过在交通要道、路口等关键位置设置摄像头，并结合智能图像识别技术，能够实时监控交通违法行为和交通事故，并及时报警。这样可以提高交通安全，减少交通违法行为的发生，保障行人和车辆的安全。

四、智慧公交系统

物联网技术还可以应用于智慧公交系统。通过在公交车上安装传感器和定位设备，能够实时获取公交车的位置信息、车载设备的工作状况等数据，并通过网络传输给调度中心进行分析。调度中心可以根据实时数据来调整公交车的行驶路线和发车时间，提高公交运营的效率和准时率。

五、智能路灯系统

物联网技术还可以应用于智能路灯系统。通过在路灯上安装传感器和通信设备，实现路灯的智能化控制和管理。智能路灯能够感知车辆和行人的存在，并根据实时情况来调整亮度和照明范围。这样既可以节约能源，又可以提供更好的照明效果，同时提高了夜间行车和行人的安全性。