單元二任務(wù)一城市交通卡口監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)選型演示文稿

單元二任務(wù)一城市交通卡口監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)選型演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有42頁\編輯于星期三單元二任務(wù)一城市交通卡口監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)選型現(xiàn)在是2頁\一共有42頁\編輯于星期三引導案例智能交通現(xiàn)在是3頁\一共有42頁\編輯于星期三引導案例

從出行的角度分析發(fā)展智能交通的必要性，需利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)改造交通行業(yè)中的哪些方面。討論智能交通現(xiàn)在是4頁\一共有42頁\編輯于星期三1目標與任務(wù)任務(wù)評價知識準備任務(wù)實施234目錄現(xiàn)在是5頁\一共有42頁\編輯于星期三PART.1目標與任務(wù)現(xiàn)在是6頁\一共有42頁\編輯于星期三任務(wù)目標知識目標熟悉物聯(lián)網(wǎng)在智能交通的應(yīng)用方式掌握智能交通中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)掌握典型的自動識別技術(shù)的特點及其應(yīng)用場合認識物聯(lián)網(wǎng)工程需求分析的要點

能力目標能分析物聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用系統(tǒng)——城市交通卡口監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)能對智能交通中具體應(yīng)用場景分析所涉及到的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能分析典型的自動識別技術(shù)的特點與各自應(yīng)用場合能通過多種渠道收集信息并組織文檔的能力

素質(zhì)目標培養(yǎng)良好的主動表達習慣培養(yǎng)積極溝通的習慣培養(yǎng)團隊合作的習慣培養(yǎng)解決問題的習慣現(xiàn)在是7頁\一共有42頁\編輯于星期三任務(wù)描述

在某高新區(qū)，隨著入住率的提高，園區(qū)內(nèi)車流量急劇增加。尤其是在園區(qū)的A入口處，每天早、晚高峰都會出現(xiàn)較為嚴重的車輛擁堵，而且各種交通事故頻發(fā)。同時，隨著人口流動性的增加，園區(qū)內(nèi)近半年發(fā)生了多起機動車盜搶案件。因此，在園區(qū)A入口處設(shè)置交通卡口監(jiān)控系統(tǒng)迫在眉睫。我設(shè)計院受建設(shè)單位委托，將根據(jù)相關(guān)要求完成該路口交通卡口監(jiān)控系統(tǒng)工程的設(shè)計工作。經(jīng)過前期的現(xiàn)場勘測，在該路口建設(shè)交通卡口監(jiān)控系統(tǒng)是必要的、可行的。另外，建設(shè)單位要求：該卡口監(jiān)控系統(tǒng)必須按照全市智能交通建設(shè)規(guī)劃，支持對電子車牌的應(yīng)用。

作為設(shè)計單位，請對該交通卡口監(jiān)控系統(tǒng)進行需求分析、功能設(shè)計，并為該系統(tǒng)的功能實現(xiàn)選擇合適的技術(shù)。現(xiàn)在是8頁\一共有42頁\編輯于星期三PART.2知識準備現(xiàn)在是9頁\一共有42頁\編輯于星期三2.1認識智能交通2.1.1智能交通的概念

智能交通系統(tǒng)（IntelligentTrafficSystems，ITS），是基于電子信息技術(shù)面向交通運輸?shù)姆?wù)系統(tǒng)。它是將先進的信息技術(shù)、通信技術(shù)、傳感技術(shù)、控制技術(shù)及計算機技術(shù)等有效地集成運用于整個地面交通管理體系，加強車輛、道路、使用者三者之間的聯(lián)系，從而形成一種保障安全、提高效率、改善環(huán)境、節(jié)約能源的綜合交通運輸管理系統(tǒng)?，F(xiàn)在是10頁\一共有42頁\編輯于星期三2.1認識智能交通2.1.2智能交通的發(fā)展現(xiàn)狀

在國際上，美、歐、日是世界上智能交通開發(fā)應(yīng)用的最好國家，已從對該系統(tǒng)的研究與測試轉(zhuǎn)入全面部署階段。其他一些國家和地區(qū)的智能交通研究也初具規(guī)模，如韓國、馬來西亞、新加坡和澳大利亞等。歐洲韓國馬來西亞新加坡澳大利亞日本美國國外現(xiàn)在是11頁\一共有42頁\編輯于星期三2.1認識智能交通2.1.2智能交通的發(fā)展現(xiàn)狀

智能交通的研究和推進在我國還處于起步階段，但ITS作為跨世紀的經(jīng)濟增長點和交通系統(tǒng)建設(shè)已得到國家相關(guān)部門的高度重視。國內(nèi)在規(guī)劃和政策層面，多年來，國家高度重視交通行業(yè)的發(fā)展。在技術(shù)層面，“十三五”期間，物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)將為智能交通提供了強大的技術(shù)支撐。國家的近期的智能交通總體框架將以“一基礎(chǔ)、三系統(tǒng)、兩支撐”來完成。一基礎(chǔ)：加強智能交通設(shè)施的建設(shè)，包括先進的感知檢測系統(tǒng)、構(gòu)建下一代交通信息的網(wǎng)絡(luò)以及強化交通信息的開放與共享。三系統(tǒng)：構(gòu)建智能運行的管理系統(tǒng)，完善智能運輸?shù)姆?wù)系統(tǒng)，健全智能決策的支持系統(tǒng)。兩支撐：強化技術(shù)和標準支撐。20世紀70年代試驗研究城市交通信號控制大城市引進消化城市信號控制系統(tǒng)20世紀80年代逐漸建設(shè)交通監(jiān)控系統(tǒng)、電子收費系統(tǒng)20世紀90年代實現(xiàn)重點路段的交通狀況的感知和全過程監(jiān)控十二五交通規(guī)劃現(xiàn)在是12頁\一共有42頁\編輯于星期三2.1認識智能交通2.1.3智能交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)（1）智能交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

智能交通系統(tǒng)具有典型的物聯(lián)網(wǎng)三層結(jié)構(gòu)，即由感知互動層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層和應(yīng)用服務(wù)層三個層次組成?，F(xiàn)在是13頁\一共有42頁\編輯于星期三2.1認識智能交通2.1.3智能交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)（2）智能交通關(guān)鍵技術(shù)1）智能交通信息感知技術(shù)磁頻感知技術(shù)在智能交通中，磁頻感知技術(shù)的主要設(shè)備有環(huán)形線圈傳感器和磁力傳感器等。地感線圈區(qū)域圖地感線圈

智能交通感知層主要通過多種傳感器（網(wǎng)絡(luò)）、射頻識別、定位以及視頻采集等技術(shù)，實現(xiàn)人、車、路等多方面的交通信息的感知和采集。現(xiàn)在是14頁\一共有42頁\編輯于星期三2.1認識智能交通2.1.3智能交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)（2）智能交通關(guān)鍵技術(shù)1）智能交通信息感知技術(shù)波頻感知技術(shù)波頻感知技術(shù)，是利用電磁波的發(fā)射和接收來獲取交通相關(guān)參數(shù)。它在智能交通中的常用技術(shù)有雷達和射頻識別。固定式雷達測速移動式雷達測速電子車牌現(xiàn)在是15頁\一共有42頁\編輯于星期三2.1認識智能交通2.1.3智能交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)（2）智能交通關(guān)鍵技術(shù)1）智能交通信息感知技術(shù)視頻采集技術(shù)視頻采集技術(shù)，主要利用高速攝像機對交通狀況進行視頻圖像采集，并將采集數(shù)據(jù)經(jīng)軟件分析處理可得到交通流量、車速、占有率等交通信息，以及車牌號碼、車型等。交通視頻監(jiān)控設(shè)備現(xiàn)在是16頁\一共有42頁\編輯于星期三2.1認識智能交通2.1.3智能交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)（2）智能交通關(guān)鍵技術(shù)1）智能交通信息感知技術(shù)定位技術(shù)智能交通中的定位技術(shù)目前主要分為兩種，一種是基于衛(wèi)星通信定位，另一種是基于蜂窩網(wǎng)基站的位置感知技術(shù)。衛(wèi)星定位示意圖車載GPS導航儀現(xiàn)在是17頁\一共有42頁\編輯于星期三2.1認識智能交通2.1.3智能交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)（2）智能交通關(guān)鍵技術(shù)2）智能交通信息傳輸技術(shù)當前，車輛通信主要說的就是車載自組網(wǎng)（VehicleAd-hocNetworks，VANET）技術(shù)。

目前，全球內(nèi)尚未形成統(tǒng)一的車載自組網(wǎng)無線通信標準，主要有兩大流派：專用短程通信（DedicatedShortRangeCommunication，DSRC）技術(shù)和以LTE蜂窩網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的LTE-V技術(shù)。①DSRC技術(shù)DSRC技術(shù)是一種高效、專用的車輛無線通信技術(shù)，提供高速的數(shù)據(jù)傳輸，并保證通信鏈路的低延時和低干擾。DSRC示意圖現(xiàn)在是18頁\一共有42頁\編輯于星期三2.1認識智能交通2.1.3智能交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)（2）智能交通關(guān)鍵技術(shù)2）智能交通信息傳輸技術(shù)②LTE-V技術(shù)LTE-V是基于LTE蜂窩網(wǎng)絡(luò)為車車通信、車路通信、車輛與城市基礎(chǔ)設(shè)施通信專門開發(fā)的通信技術(shù)，是用于汽車通信的專用LTE技術(shù)。LTE-V示意圖現(xiàn)在是19頁\一共有42頁\編輯于星期三2.1認識智能交通2.1.3智能交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)（2）智能交通關(guān)鍵技術(shù)2）智能交通信息傳輸技術(shù)LTE-V和DSRC技術(shù)對比業(yè)務(wù)類別DSRCLTE-V定義DedicatedShortRangeCommunication（專用短程通信技術(shù)）LTE-Vehicle,包括集中式（LTE-V-Cell）和分布式（LTE-V-Direct）支持廠商主機廠商、汽車電子零部件廠電信運營商、通信設(shè)備商、芯片商代表企業(yè)NXP（并購飛思卡爾）華為、高通頻段5G頻段，美國、歐盟及日本使用5.8-5.9GHz頻段，中國存在潛在干擾。采用運營商現(xiàn)有的LTE頻譜標準進程2014年2月，DSRC被美國交通部確認為V2V標準，歐洲（CEN/TC278）、美國（ASTME2213-2003）、中國（GB/T20851-2007）均有自己的DSRC標準體系。LTE-V目前還在標準制定階段，預計Q3會確定標準。二是部分人片面的認為LTE-V技術(shù)僅僅采用了蜂窩式技術(shù)，即需要借由基站作為通信控制中心，忽視了LTE-D2D的發(fā)展?jié)摿吞娲饔?，所以對其延遲、可靠性傳輸方面提出質(zhì)疑。關(guān)鍵指標支持車速200km/h,反應(yīng)時間100ms左右，數(shù)據(jù)傳輸速率平均標準速度大概3Mbps（最大可以到27Mbps），室內(nèi)傳輸環(huán)境通信覆蓋距離300米，室外環(huán)境下傳輸范圍1km，低時延可達到0.02秒以下。LTE-V-Cell傳輸帶寬最高可擴展至100MHz，峰值速率上行500Mbps，下行1Gbps，用戶面時延≤10ms，控制面時延≤50ms，支持車速500km/h,覆蓋范圍與LTE范圍類似。應(yīng)用車載影音娛樂、車輛網(wǎng)絡(luò)、商家廣告資訊等非安全功能類應(yīng)用；非IP網(wǎng)絡(luò)的WAVE短信息交互協(xié)議，主動式安全傳輸以及重要交通信息傳播，用于主動安全類交互。車聯(lián)網(wǎng)、遠程醫(yī)療、互動視頻、智能交通、大數(shù)據(jù)現(xiàn)在是20頁\一共有42頁\編輯于星期三2.1認識智能交通2.1.3智能交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)（2）智能交通關(guān)鍵技術(shù)3）智能交通信息處理技術(shù)

從采集的原始數(shù)據(jù)提取有效的交通信息，進而為交管部門、大眾和其他用戶提供決策依據(jù)，還需要經(jīng)過進一步的處理。

模式識別和統(tǒng)計技術(shù)是交通信息處理的兩大關(guān)鍵技術(shù)。

模式識別能夠?qū)崿F(xiàn)從原始的采集數(shù)據(jù)（可能是圖像、圖形、文字和語音等）中提取交通相關(guān)參數(shù)，例如車牌號碼、交通狀態(tài)、交通流量等。車牌識別技術(shù)就是典型智能交通模式識別技術(shù)。模式識別統(tǒng)計分析方法

由于交通信息的采集源多種多樣，所以數(shù)據(jù)采集的方式也多樣化。統(tǒng)計分析方法是道路交通流狀態(tài)的多參數(shù)融合預測經(jīng)典方法?，F(xiàn)在是21頁\一共有42頁\編輯于星期三2.2認識自動識別技術(shù)2.2.1自動識別技術(shù)的概念

自動識別技術(shù)就是應(yīng)用一定的識別裝置，通過被識別物品和識別裝置之間的接近活動，自動獲取被識別物品的相關(guān)信息，并提供給后臺的計算機處理系統(tǒng)來進行后續(xù)相關(guān)處理的一種技術(shù)。XX商品現(xiàn)在是22頁\一共有42頁\編輯于星期三2.2認識自動識別技術(shù)2.2.2自動識別系統(tǒng)構(gòu)成自動識別系統(tǒng)基本組成(二)自動識別系統(tǒng)基本組成(一)自動識別系統(tǒng)可以分為兩類：1）需要在被識別物體上綁定相應(yīng)的設(shè)備后才能對物體進行自動識別，即用某種設(shè)備來標識物理對象，我們稱之為標簽。2）直接識別物體某一特征。自動識別系統(tǒng)還都包括讀寫器和后臺計算機信息系統(tǒng)?，F(xiàn)在是23頁\一共有42頁\編輯于星期三2.2認識自動識別技術(shù)2.2.3自動識別技術(shù)的分類現(xiàn)在是24頁\一共有42頁\編輯于星期三2.2認識自動識別技術(shù)2.2.3自動識別技術(shù)的分類（1）磁卡識別技術(shù)磁卡識別技術(shù)是指利用磁卡記錄信息，通過各種磁卡讀寫器讀取磁卡信息，并提供給后臺計算機處理的自動識別技術(shù)?？ㄌ朮X現(xiàn)在是25頁\一共有42頁\編輯于星期三2.2認識自動識別技術(shù)2.2.3自動識別技術(shù)的分類（2）IC卡識別技術(shù)IC卡識別技術(shù)是指利用IC卡記錄信息，在使用時通過讀寫器讀取信息，并提供給后臺計算機處理的自動識別技術(shù)?？ㄌ朮X現(xiàn)在是26頁\一共有42頁\編輯于星期三2.2認識自動識別技術(shù)2.2.3自動識別技術(shù)的分類（2）IC卡識別技術(shù)

IC卡磁卡存儲容量根據(jù)型號不同，小到幾百個字符，大到上百萬個字符。大約在200個數(shù)字字符。安全保密性IC卡上的信息能夠隨意讀取、修改、擦除，但都需要密碼。磁卡僅僅使用了“卡的號碼”?？▋?nèi)除了卡號外，無任何保密功能，其“卡號”是公開、裸露的，比較容易被復制。數(shù)據(jù)處理能力CPU卡具有數(shù)據(jù)處理能力。在與讀卡器進行數(shù)據(jù)交換時，可對數(shù)據(jù)進行加密、解密，以確保交換數(shù)據(jù)的準確可靠。無此功能使用壽命較長較短，容易磨損和被其他磁場干擾而失效。制造成本較高較低IC卡和磁卡對比現(xiàn)在是27頁\一共有42頁\編輯于星期三2.2認識自動識別技術(shù)2.2.3自動識別技術(shù)的分類（3）條碼識別技術(shù)條形碼就是由一組按一定編碼規(guī)則排列的條、空和數(shù)字符號組成的，用以表示一定信息的圖形符號。而條形碼識別技術(shù)是一種利用光識別技術(shù)對條形碼所表示的信息進行自動識別的技術(shù)。按照條形碼構(gòu)圖的維數(shù)，可以分為一維條形碼和二維條形碼?，F(xiàn)在是28頁\一共有42頁\編輯于星期三2.2認識自動識別技術(shù)2.2.3自動識別技術(shù)的分類（3）條碼識別技術(shù)一維條形碼二維條形碼存儲容量只能容納30個字符左右可容納多達1850個大寫字母或500多個漢字，比一維條形碼信息容量約高幾十倍。編碼范圍英文、數(shù)字、簡單符號可以把圖片、聲音、文字、簽字、指紋等可以數(shù)字化的信息都進行編碼。容錯能力遭到損壞后便不能閱讀因穿孔、污損等引起局部損壞時，照樣可以正確得到識讀，損毀面積達50%仍可恢復信息。保密性不高高，可加密譯碼錯誤率百萬分之二左右不超過千萬分之一識別速度快較慢識別設(shè)備成本低較高現(xiàn)在是29頁\一共有42頁\編輯于星期三2.2認識自動識別技術(shù)2.2.3自動識別技術(shù)的分類（4）射頻識別技術(shù)

射頻識別技術(shù)是利用電子標簽來標識某個物體，并通過射頻無線電波進行數(shù)據(jù)傳遞的自動識別技術(shù)。

射頻識別技術(shù)是一種非接觸式的自動識別技術(shù)?，F(xiàn)在是30頁\一共有42頁\編輯于星期三2.2認識自動識別技術(shù)2.2.3自動識別技術(shù)的分類（4）射頻識別技術(shù)系統(tǒng)參數(shù)條形碼磁卡IC卡生物識別RFID信息載體紙或物質(zhì)表面磁條芯片——芯片信息量小較小大大大讀寫性能RR/WR/WR/WR/W讀寫距離近接觸接觸直接接觸遠識別速度低低低很低很快使用壽命一次性短長——很長保密性無一般好——好環(huán)境適應(yīng)性不好一般一般——很好成本最低低較高較高較高多標簽同時識別不能不能不能不能能現(xiàn)在是31頁\一共有42頁\編輯于星期三2.2認識自動識別技術(shù)2.2.3自動識別技術(shù)的分類（5）生物識別技術(shù)

生物識別技術(shù)是利用人的生理特征（如指紋、人臉、虹膜等）或行為特征（如筆跡、聲音、步態(tài)等），來進行個人身份識別的自動識別技術(shù)?，F(xiàn)在是32頁\一共有42頁\編輯于星期三2.2認識自動識別技術(shù)8幾種自動識別技術(shù)的比較系統(tǒng)參數(shù)條形碼識別光學字符生物識別語音識別圖像識別磁卡識別IC卡識別射頻識別信息載體紙或物質(zhì)表面物質(zhì)表面---磁條EEPROMEEPROM信息量小小大大大較小大大讀寫性能RRRRRR/WR/WR/W讀取方式CCD或激光束掃描光電轉(zhuǎn)換機器識讀機器識讀機器識讀電磁轉(zhuǎn)換電擦寫無線通信讀取距離近很近直接接觸很近很近接觸接觸遠識別速度低低很低很低很低低低很快通信速度低低較低低低快快很快方向位置影響很小很小---單向單向沒有影響使用壽命一次性較短---短長很長人工識讀性受約束簡單不可不可不可不可不可不可保密性無無無好好一般好好智能化無無---無有有環(huán)境適應(yīng)性不好不好--不好一般一般很好光遮蓋全部失敗全部失敗可能-全部失敗--沒有影響國際標準有無無無無有有有成本最低一般較高較高較高低較高較高多標簽同時識別不能不能不能不能不能不能不能能現(xiàn)在是33頁\一共有42頁\編輯于星期三2.3物聯(lián)網(wǎng)工程需求分析2.3.1需求分析概述需求分析，是指理解用戶需求，就系統(tǒng)功能與用戶達成一致，估計系統(tǒng)風險、評估項目代價，最終形成系統(tǒng)建設(shè)計劃的一個復雜過程。

用戶主導，需求分析者負責整理用戶需求，并形成相應(yīng)的需求分析文檔，為之后的系統(tǒng)設(shè)計、實施、運行等環(huán)節(jié)提供依據(jù)。簡言之，需求分析的任務(wù)就是解決“必須做什么”的問題。現(xiàn)在是34頁\一共有42頁\編輯于星期三2.3物聯(lián)網(wǎng)工程需求分析2.3.2需求分析的過程需求分析階段的工作，可以分為四個方面：問題識別、分析與綜合、編制需求分析文檔和評審。（1）問題識別就是從系統(tǒng)角度來理解工程，確定對所建設(shè)工程的綜合要求，并提出這些需求的實現(xiàn)條件，以及實現(xiàn)的效果。（2）分析與綜合逐步細化所有的工程功能，找出系統(tǒng)各元素間的聯(lián)系，接口特性和設(shè)計上的限制，分析他們是否滿足需求，剔除不合理部分，增加需要部分。最后，綜合成系統(tǒng)的解決方案。（3）編制需求分析文檔需求分析文檔應(yīng)當詳細說明物聯(lián)網(wǎng)工程項目為用戶解決的問題，同時為解決方案提供設(shè)計依據(jù)。（4）評審

對功能的正確性、完整性和清晰性，以及其它需求給予評價。評審通過才可進行下一階段的工作，否則重新進行需求分析?，F(xiàn)在是35頁\一共有42頁\編輯于星期三2.3物聯(lián)網(wǎng)工程需求分析2.3.3需求分析的內(nèi)容物聯(lián)網(wǎng)工程需求分析主要包括市場需求、技術(shù)需求和安全需求三方面的內(nèi)容：（1）市場需求分析（2）技術(shù)需求分析（3）安全需求分析對客戶的物聯(lián)網(wǎng)工程項目實施需求的可行性、可用性、數(shù)據(jù)安全性等做出相應(yīng)的描述或者說明。此外，還需要客觀的分析和評價客戶的項目價值體系以及可以預期的投資價值體系，盡可能地給出定量的分析表格。業(yè)務(wù)流程需求2)產(chǎn)品特性與環(huán)境適應(yīng)性需求3)系統(tǒng)集成需求4)業(yè)務(wù)系統(tǒng)對接的需求5)系統(tǒng)升級的需求6)測試評估需求分析7)系統(tǒng)維護需求8)環(huán)境和行業(yè)條件及標準需求物聯(lián)網(wǎng)是一種虛擬網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)實世界實時交互的新型系統(tǒng)，其無處不在的數(shù)據(jù)感知、以無線為主的信息傳輸、智能化的信息處理等特點，一方面有利于提供社會效率，另一方面也會給我們帶來諸多信息安全和隱私保護問題。設(shè)計和實施好物聯(lián)網(wǎng)工程項目，一定要充分考慮網(wǎng)絡(luò)安全、系統(tǒng)穩(wěn)定和信息保護等方面存在的問題，做好備選方案，把握好發(fā)展需求與技術(shù)管理體系之間的平衡?，F(xiàn)在是36頁\一共有42頁\編輯于星期三2.3物聯(lián)網(wǎng)工程需