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针对城市道路交通状态获取技术中存在的由于大量异构道路传感器的接入而引发的海量交通数据的传输及处理问题,本文以“交通状态获取的新型传感器、传感器网络优化与融合”项目中提出的交通状态获取的传感器网络系统为背景,提出并构建了一种以CAN总线为下层网络,以以太网为上层网络的分层次的信息传输技术,并主要针对上层的嵌入式以太网部分的功能进行了研究。
根据传感器网络系统对嵌入式以太网的需求,本课题主要做了如下工作:第一,针对大量交通状态信息的传输需求,制定了相应的实现策略,提出了采用嵌入式以太网及TCP/IP协议来构建网络系统的方案;第二,设计并制作了基于DSP和以太网控制器的以太网硬件电路,搭建了以太网底层硬件系统,并在此之上,编程实现了以太网的底层驱动功能,包括网络系统的初始化及数据的发送与接收功能;第三,在底层的硬件驱动之上,嵌入了TCP/IP协议,实现了针对不同情况的UDP和TCP的传输功能;第四,根据道路交通的实际情况,在实验室搭建了模拟道路系统,结合系统其余功能,构建并设计了大量实验对以太网系统功能进行了验证。
课题通过较为充分的实验对嵌入式以太网通信功能进行了验证。通过实现基于TCP/IP的实验设计,验证了在不同的情况下,采用UDP和TCP对交通状态数据传输的可行性及可靠性。结合同课题组成员所完成的底层传感器数据采集、CAN通信网络功能以及上位机人机界面,实现了对路段交通状态的获取及监控,完成了数据的采集、检测、处理、传输等一系列过程,初步形成了实验室系统下的分层次传感器网络的功能,并能够用于道路交通状态的获取。