[發(fā)明專利]一種基于NB-IOT的智慧交通系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2022-06-15
• 公開（公告）號: CN115134392A
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙前程;趙鑫鑫;姜凱;李銳
• 申請（專利權(quán)）人: 山東浪潮科學(xué)研究院有限公司
• 主分類號: H04L67/125
• 分類號: H04L67/125;G08G1/08;G08G1/081;G08G1/005;H04M1/72403
• 代理公司: 濟(jì)南泉城專利商標(biāo)事務(wù)所 37218
• 代理人: 李桂存

1.一種基于NB-IOT的智慧交通系統(tǒng)，其特征在于，包括硬件板卡和FPGA邏輯模塊兩部分，所述硬件板卡設(shè)計包括FPGA以及外圍電子器件、語音解析模塊和NB-IOT模塊，所述FPGA邏輯模塊設(shè)計包含數(shù)據(jù)處理的方式、信號燈控制、語音解析模塊控制、以及和NB-IOT模塊信息交互；

所述NB-IOT模塊采用低功耗的Quectel BC95無線模塊，該模塊采用LCC封裝，3GPPrel13以及增強(qiáng)AT指令，所述Quectel BC95無線模塊通過UART和主處理器FPGA進(jìn)行信息交互，通過NB-IOT網(wǎng)絡(luò)和NB-IOT基站進(jìn)行通信；

所述語音解析模塊采用JQ8900-24P無線模塊，該模塊支持MP3和WAV硬件解碼，24位DAC輸出，支持U盤和SPI FLASH；

所述外圍電子器件包括電源接口，電源芯片、時鐘芯片，UART外設(shè)接口和必要的電阻電容；

所述FPGA和NB-IOT 模塊BC95之間的信息交互通過UART1接口完成；

所述FPGA和語音解析模塊JQ8900之間的信息交互通過UART2接口完成。

2.權(quán)利要求1中所述的基于NB-IOT的智慧交通系統(tǒng)，其特征在于，所述的智慧交通系統(tǒng)板卡使用的FPGA芯片，采用Xilinx的spartan6系列的XC6SLX4，封裝TQG144，可使用的IO資源有102個，3840個邏輯單元，資源較為豐富；

并且FPGA可并行處理，減小數(shù)據(jù)處理過程中的延時。

3.權(quán)利要求1中所述的基于NB-IOT的智慧交通系統(tǒng)，其特征在于，所述板卡時鐘芯片采用精度較高的OCXO。

4.一種使用權(quán)利要求1-3任一所述的基于NB-IOT的智慧交通方法，其特征在于，

1）系統(tǒng)中主芯片F(xiàn)PGA控制路口紅綠黃燈的亮滅時間，同時將當(dāng)前路口信號燈的狀態(tài)和倒計時時間通過UART傳輸給NB-IOT無線模塊；NB-IOT模塊接收到信息后，進(jìn)行編碼，通過無線電通信協(xié)議，與運(yùn)營商的支持NB-IOT的基站建立通信，通過NB-IOT核心網(wǎng)和IOT管理平臺，再到應(yīng)用服務(wù)器；已安裝APP的手機(jī)終端獲取到就近路口的信號燈狀態(tài)；

2）當(dāng)行人靠近路口，發(fā)生信號燈狀態(tài)時，F(xiàn)PGA控制器通過UART和語音解析模塊進(jìn)行通信，語音解析模塊根據(jù)指令，通過SPI接口從FLASH中提取不同的播報信息；播報信息在解析模塊中處理后，經(jīng)過DAC輸出經(jīng)過功放單元，進(jìn)行語音播報；

3）應(yīng)用服務(wù)器將指令反向發(fā)送，通過NB-IOT核心網(wǎng)和IOT管理平臺，再到支持NB-IOT的基站，基站通過無線電通信協(xié)議，跟設(shè)計系統(tǒng)中NB-IOT模塊進(jìn)行信息交互，NB-IOT模塊將信息解碼后，通過UART和主芯片F(xiàn)PGA進(jìn)行通信，F(xiàn)PGA將指令解析，解析指令后，F(xiàn)PGA先判斷當(dāng)前信號燈的狀態(tài)，如果當(dāng)前信號燈正在倒計時且倒計時不為0，維持當(dāng)前狀態(tài)機(jī)等待；如果當(dāng)前信號燈此時狀態(tài)燈倒計時為0且完成了信號燈一次周期循環(huán)，判斷可以執(zhí)行更改。