La piattaforma di sabbia è presentata in modalità piattaforma di sabbia, composta da modelli di piattaforma di sabbia, sistemi intelligenti di gestione dei veicoli, sistemi di tracciamento dei veicoli, sistemi di parcheggio intelligenti AI, sistemi di controllo ETC, sistemi di comunità intelligenti, sistemi di monitoraggio dell'ambiente urbano, sistemi di controllo della luce urbana, sistemi di allarme precoce per segmenti pericolosi, sistemi di indicazione dei semafori, sistemi di rilevamento del traffico automobilistico, sistemi di controllo centrali, sistemi di esperienza di realtà virtuale VR, sistemi di controllo dei terminali mobili, sistemi di relazione di rete intelligente e server cloud IoT. La scena comprende principalmente il controllo intelligente degli autobus, i semafori, il sistema di controllo ETC, il parcheggio intelligente, il monitoraggio delle sezioni pericolose, il monitoraggio ambientale, le applicazioni IoT, i semafori intelligenti, il monitoraggio del traffico automobilistico, il riconoscimento delle targhe, il posizionamento del veicolo, ecc. Sandboard integra e implementa le seguenti funzioni: comunità intelligenti, trasporto intelligente, parcheggio intelligente, monitoraggio ambientale, applicazioni di rete fisica, pianificazione di percorsi e applicazioni di realtà virtuale VR. Tra questi, il trasporto intelligente si manifesta principalmente nella rete stradale, negli autobus e nei parcheggi sulla sabbia, mentre le altre funzioni corrispondono rispettivamente alle aree specifiche della sabbia. Attraverso un apprendimento completo del sistema, gli studenti vengono guidati da zero per comprendere progressivamente le applicazioni e lo sviluppo della tecnologia IoT nelle città intelligenti, fornendo anche soluzioni tecnologiche per risolvere gli ingorghi urbani moderni, gli incidenti stradali, i problemi di parcheggio, gli incendi urbani, la gestione dei trasporti pubblici, la sicurezza della comunità, la gestione della luce urbana, la fuga da incidenti stradali, le tasse ecc.

Figura 1 Diagramma del prodotto

L'auto intelligente sulla sabbia utilizza il modo di navigazione magnetica AGV, in cui la striscia magnetica fornita alla navigazione magnetica dell'auto è sepolta sotto la superficie della sabbia, la striscia magnetica non può essere vista dalla sabbia e non distrugge l'estetica generale della sabbia.

La rete utilizza la tecnologia ZigBee per l'interconnessione, in cui ZigBee parte utilizza il processore CC2530 e fornisce un nodo modulare CC2530 indipendente, l'installazione del nodo CC2530 utilizza il metodo di connessione a scheda, può essere smontato il nodo senza l'uso di strumenti, senza l'uso di colla o fissaggio a vite, per facilitare lo smontaggio e la ricostruzione secondaria degli studenti.

La realtà virtuale VR aumenta l'esperienza della sabbia, attraverso la prima prospettiva della vettura intelligente, sperimentando il percorso di movimento della vettura intelligente sul modello della sabbia, rendendo la sabbia più vicina alla realtà.

Figura 2 Interfaccia del sistema VR Smart City

Sistema di gestione intelligente dei veicoli

Il sistema dispone di un percorso completo dell'autobus e configura un gruppo di targhe intelligenti, targhe intelligenti che mostrano in tempo reale la posizione dell'autobus e la rotta dell'autobus, per fornire agli utenti l'ultima posizione dell'autobus, per facilitare la scelta dell'autobus adatto; Visualizza anche le informazioni ambientali in tempo reale dal sistema di applicazione IoT per fornire agli utenti le informazioni meteorologiche più aggiornate.

Dispositivi coinvolti: componenti come veicoli intelligenti, schermi seriali, schede di controllo del nodo M3 e schede di comunicazione ZigBee.

Sistema di tracciamento del veicolo

Il sistema combina la tecnologia di elaborazione delle immagini per consentire al computer di riconoscere e rintracciare automaticamente i veicoli in sabbia e inviare le informazioni sulla posizione al sistema di controllo centrale. Le funzioni principali di questo sistema includono funzioni specifiche di localizzazione di marchi, tracciamento di oggetti in movimento, ecc.

Dispositivi coinvolti: cavi di estensione di amplificazione del segnale USB, telecamere di posizionamento dell'immagine e altri componenti.

Sistema di controllo ETC

Il sandboard è dotato di ingressi e uscite ETC per la carica intelligente dei veicoli che passano senza intervento umano. Le tariffe vengono addebitate in base al modello del veicolo e al servizio richiesto. Dopo che il veicolo è entrato nella gamma del lettore UHF (lettore analogico effettivo ETC), il lettore UHF legge automaticamente le informazioni del veicolo e fornisce feedback in tempo reale al sistema di applicazione IoT e viene pianificato dal sistema di applicazione, il sistema ETC controlla automaticamente le serrature elettroniche, quando il veicolo passa, la ringhiera della serratura viene sollevata automaticamente, la carica automatica simulata, dopo che il veicolo passa, la ringhiera cade automaticamente, per realizzare la tassa di non parcheggio.

Apparecchiature coinvolte: modulo di lettura e scrittura ad ultra alta frequenza 915M, scheda di comunicazione ZigBee, modulo di controllo gateway, sensore di riflessione diffusa a infrarossi e altri componenti

Sistema di comunità intelligente

La sabbia è dotata di un sistema di comunità intelligente, attraverso l'interconnessione dei punti di rilevamento antincendio domestico, l'allarme precoce domestico, la rilevazione della comunità, la pianificazione automatica degli incendi, la pianificazione ottimale dei percorsi e il passaggio prioritario degli incendi, ecc., per realizzare il primo allarme anticipato dei rischi antincendio, l'incendio del futuro è un incendio intelligente basato sull'Internet delle cose. Il sistema dispone i sensori correlati alla rilevazione delle applicazioni IoT in una posizione appropriata, principalmente fumo, gas infiammabili, fiamme, infrarossi umani e altri sensori, i dati dei sensori vengono caricati in tempo reale tramite ZigBee wireless al sistema di relazioni di rete intelligente, il sistema di relazioni di rete intelligente aggrega e carica i dati corrispondenti al server per l'acquisizione e la pianificazione del sistema di applicazioni IoT.

Attrezzature coinvolte: sensori di fumo, sensori di gas, allarmi di fiamma, sensori infrarossi del corpo umano e altri componenti.

Sistema di monitoraggio ambientale urbano

Il sistema raccoglie i dati ambientali in tempo reale tramite sensori per avvisare tempestivamente le condizioni ambientali particolari. Il sensore comunica con la scheda di controllo del nodo tramite 485, utilizzando il protocollo Modbus. Carica i dati su un gateway intelligente tramite ZigBee, che aggrega i dati e li invia al server.

Attrezzature coinvolte: sensore di luce, sensore di temperatura e umidità dell'aria, sensore di PM2.5, sensore di velocità del vento e altri componenti.

Sistema di controllo della luce urbana

La piastra di sabbia è dotata di luci stradali su entrambi i lati della sezione, simulando il vero controllo delle luci stradali, e il sistema di controllo intelligente delle luci stradali fornisce sia la modalità di controllo intelligente che la modalità di controllo della sezione.

Modalità di controllo intelligente: il sistema effettua il controllo complessivo della luce stradale in base ai dati di illuminazione in tempo reale.

Modalità di controllo orario: il controllo generale della luce stradale tramite i parametri orari predefiniti.

Dispositivi coinvolti: schede di controllo del nodo M3, schede di comunicazione ZigBee, moduli di luce stradale e altri componenti.

Sistema di allarme precoce sulle strade pericolose

Nel segmento ad alta velocità è impostato il monitoraggio del segmento pericoloso, che attiva un allarme sonoro e luminoso locale quando si verificano anomalie, mentre le informazioni di allarme del segmento vengono caricate al gateway intelligente, che implementa il trattamento di chiusura di emergenza del segmento.

Attrezzature coinvolte: allarme acustici, rilevatori a raggio infrarosso singolo, sensori di pioggia e neve, webcam wireless e altri componenti.

8. sistema di comando dei semafori

Offre sia modalità di regolazione di tempo fisso che di regolazione dinamica. In modalità di regolazione dinamica, il sistema può regolare dinamicamente l'intervallo di tempo dei semafori in base alle dimensioni del traffico del veicolo. Il sistema può anche funzionare in combinazione con il sistema di controllo centrale per garantire il passaggio prioritario di veicoli specifici.

Dispositivi coinvolti: schede di controllo del nodo M3, schede di comunicazione ZigBee, semafori e altri componenti.

9. sistema di rilevamento del traffico automobilistico

Inserire un sensore di riflessione diffusa a infrarossi all'incrocio per il conteggio dei veicoli che passano, permettendo il monitoraggio in tempo reale del traffico dei veicoli sulla strada principale e la tempestiva informazione sul traffico e l'allarme precoce tramite il pannello di informazioni sul traffico.

Dispositivi coinvolti: schede di controllo del nodo M3, schede di comunicazione ZigBee, sensori di riflessione diffusa a infrarossi e altri componenti.

Sistema di controllo centrale

L'interfaccia grafica consente all'operatore di gestire intuitivamente i dispositivi. Realizzare impostazione dei parametri del sistema di parcheggio intelligente e monitoraggio in tempo reale, impostazione dei parametri del sistema di semafori e monitoraggio in tempo reale, impostazione dei parametri del sottosistema ETC e monitoraggio in tempo reale, monitoraggio in tempo reale del sistema di stazione di monitoraggio ambientale, monitoraggio del sistema di sezioni pericolose, monitoraggio del sistema di applicazioni IoT e pianificazione congiunta dei sistemi.

Dispositivi coinvolti: componenti come la macchina all-in-one a tocco verticale.

Sistema di controllo terminale mobile

Gli utenti possono accedere al sistema tramite terminali cellulari, PAD o altri dispositivi Android, per realizzare informazioni in tempo reale sullo stato dell'ambiente del sistema di formazione, informazioni sull'autobus, informazioni sulle sezioni di autostrada, ecc.

Dispositivi coinvolti: componenti come terminali mobili open source.

12. Sistema di rete intelligente

Aggregazione dei dati, analisi dei dati, caricamento dei dati e interazione basati su un sistema di servizi cloud IoT. I gateway aggregano e caricano in tempo reale i dati di sistemi come autobus intelligenti, semafori, controllo ETC, parcheggio intelligente, monitoraggio di tratti pericolosi, monitoraggio ambientale, applicazioni IoT, semafori intelligenti, monitoraggio del traffico automobilistico e altri, mentre inoltrano le istruzioni del sistema di controllo centrale e le inviano ai vari sistemi.

Dispositivi coinvolti: gateway IoT, coordinatori wireless, router wireless e altri componenti.

Contexto del progetto:

Nella società moderna, con lo sviluppo continuo della tecnologia informatica, il livello di applicazione dell'informatizzazione continua a migliorare, il modello urbano tradizionale è stato fortemente colpito. La crescente domanda di intelligenza nei settori della vita della gente, della protezione dell'ambiente, della sicurezza pubblica, dei trasporti e dei servizi urbani, come utilizzare le tecnologie dell'informazione avanzate per realizzare la gestione e il funzionamento intelligenti della città, per creare una vita migliore per le persone nelle città, promuovere l'armonia e la crescita sostenibile della città, è diventata una nuova direzione di pensiero per tutti i paesi e le grandi imprese. In questo contesto nasce la costruzione di città intelligenti. Ciò non solo ha spinto l'evoluzione delle città nel senso tradizionale verso un nuovo tipo di città intelligente, ma ha anche posto esigenze più elevate per la costruzione e lo sviluppo di città intelligenti che corrispondono alla formazione di talenti tecnici relativamente altamente qualificati, la costruzione di un sistema di corsi centrato sulle competenze, il rafforzamento del legame tra corsi teorici e applicazioni pratiche, la formazione delle capacità pratiche degli studenti, la costruzione di una base di formazione perfetta e altre esigenze sono già urgenti.

Progetto 1: Scenario del sistema di pagamento senza parcheggio ETC

Descrizione dello scenario: veicoli simulati utilizzano ETC per sceneggiare attraverso una stazione di pedaggio ad alta velocità. Il sandboard è dotato di ingressi e uscite ETC per la carica intelligente dei veicoli che passano senza intervento umano. Le tariffe vengono addebitate in base al modello del veicolo e al servizio richiesto. Dopo che il veicolo è entrato nella gamma del lettore UHF (lettore analogico effettivo ETC), il lettore UHF legge automaticamente le informazioni del veicolo e fornisce feedback in tempo reale al sistema di applicazione IoT e viene pianificato dal sistema di applicazione, il sistema ETC controlla automaticamente le serrature elettroniche, quando il veicolo passa, la ringhiera della serratura viene sollevata automaticamente, la carica automatica simulata, dopo che il veicolo passa, la ringhiera cade automaticamente, per realizzare la tassa di non parcheggio.

Dispositivi coinvolti: display seriale, modulo di lettura e scrittura ad ultra alta frequenza 915M, scheda di controllo del nodo M3, scheda centrale di comunicazione ZigBee, modulo di controllo del gateway, sensore di riflessione diffusa a infrarossi e altri componenti.

Progetto 2: Scena in cui un ambulanza è bloccato nel traffico

Simula una scena in cui un'ambulanza che trasporta un paziente si ferma a causa del traffico all'incrocio, il sistema regola automaticamente per farlo passare senza problemi e raggiungere l'ospedale. In primo luogo, il sistema di controllo centrale combina la tecnologia di elaborazione delle immagini per consentire al computer di riconoscere automaticamente, rintracciare i veicoli nella sabbia e inviare le informazioni sulla posizione al sistema di controllo centrale. Il sistema di controllo centralizzato prevede poi l'itinerario più rapido per l'ambulanza fino all'ospedale in base alle condizioni dell'incrocio, con il feedback in tempo reale del sensore di riflessione diffusa a infrarossi all'incrocio. Infine, il sistema di controllo centrale regola dinamicamente l'intervallo di luce verde in base alla dimensione del traffico del veicolo, consentendo al passaggio prioritario dell'ambulanza.

Sistemi coinvolti: sistema di tracciamento del veicolo, sistema di indicazione dei semafori, sistema di rilevamento del traffico del veicolo, sistema di controllo centrale

Dispositivi coinvolti: cavo prolungatore di amplificazione del segnale USB, telecamera a guida libera, scheda di controllo del nodo M3, scheda centrale di comunicazione ZigBee, semafori, sensori di riflessione diffusa a infrarossi e altri componenti.