38、利用LoRa、边缘和雾计算进行交通监控的系统解析

利用LoRa、边缘和雾计算进行交通监控的系统解析

1. 设备层

设备层由传感节点、执行节点或混合节点组成，混合节点兼具数据传感和执行器控制功能。根据不同应用场景，可选用一种或多种类型的传感节点。

1.1 传感节点

传感节点负责从各种传感器收集不同数据。在交通监控和管理系统中，可通过压电传感器、感应线圈传感器、磁传感器、声学传感器或被动红外传感器等获取数据，如特定街道或十字路口的车流量、某区域的大致车辆数量或公共交通流量。不过，每个传感器都有其优缺点，例如被动红外传感器可能不适用于多车道高速公路。除了收集主要数据的传感节点，还应使用获取上下文数据的传感节点，如收集温度、湿度、二氧化碳水平等环境数据，这些信息虽与交通管理系统无直接关联，但对交通系统管理员、城市规划者和法规制定者有帮助。

1.2 执行节点

执行节点可用于控制风扇、交通灯或水泵系统等执行器。例如，当空气过于干燥时，可开启水泵系统释放蒸汽以增加湿度。

这些节点通常由节能传感器/执行器、微控制器和无线通信模块组合而成。传感器和无线通信模块通过SPI协议连接到微控制器，因为SPI比I2C和UART等其他有线通信协议更节能。微控制器具有不同的睡眠模式，能实现节能。节点使用nRF通信协议，因其节能且支持多对多通信。

2. 边缘层

边缘层由边缘设备组成，这些设备由强大的微控制器和大容量内存或单板计算机等组件构成。边缘设备可由电池供电或连接电源，具体取决于应用场景。单板计算机通常需要连接电源，因为电池供电最多只能运行几天。对于电池供电的边缘设备，必须具备节能特性。

边缘设备可配备nRF通信模块，用于收集传