【正文】 designer，它功能強(qiáng)大并且是可視開發(fā)，便于對界面設(shè)計的開發(fā)?！盎赯igBee無線網(wǎng)絡(luò)的智能公交站牌系統(tǒng)”所有的功能包括公交查詢，報站系統(tǒng)，新聞廣告視頻播放，IC卡查詢，旅游導(dǎo)航，天氣預(yù)報。而在linux環(huán)境下實(shí)現(xiàn)這些功能有很多相應(yīng)功能的開源軟件可以借鑒來，經(jīng)過有針對性地處理后使其適合本項(xiàng)目產(chǎn)品使用，在技術(shù)上是完全可以做到的。綜上所述，本開發(fā)項(xiàng)目具有可行性。 2 系統(tǒng)方案根據(jù)所需功能，和對產(chǎn)品的定位，本人制訂出三套解決方案，以增強(qiáng)適應(yīng)面。表21 解決方案方案名稱支持功能所需硬件基本方案1 公交查詢2 報站系統(tǒng)3 IC卡查詢4 時鐘顯示5 天氣顯示6 新聞廣告1 控制芯片（PAX270＋64Mflash＋64MSRAM）2 觸摸屏 15in LCD3 zigbee模塊4 IC卡模塊5 USB 主從接口標(biāo)準(zhǔn)方案1 公交查詢2 報站系統(tǒng)3 IC卡查詢4 時鐘顯示5 天氣顯示6 新聞廣告視頻播放1 控制芯片（PAX270＋64Mflash＋64MSRAM）2 觸摸屏 15in LCD3 zigbee模塊4 IC卡模塊5 USB 主從接口6 PCMCIA 總線控制器擴(kuò)展方案1 公交查詢2 報站系統(tǒng)3 IC卡查詢4 旅游導(dǎo)航（含有圖片瀏覽）5 時鐘顯示6 新聞廣告視頻播放7 天氣預(yù)報1 控制芯片（PAX270＋64Mflash＋64MSRAM）2 觸摸屏 15in LCD3 zigbee模塊4 IC卡模塊5 USB 主從接口6 PCMCIA 總線控制器7 無線網(wǎng)卡 主要功能智能公交站牌系統(tǒng)是一個基于zigbee的公交查詢系統(tǒng)，主要功能有公交線路查詢、公車到站報站系統(tǒng)、公交IC卡余額查詢、新聞廣告播放等，另外包括幾個擴(kuò)展功能，如時鐘顯示、天氣預(yù)報、旅游導(dǎo)航等。公交查詢模塊具有路線查詢、站點(diǎn)查詢、路線換乘查詢、按旅游景點(diǎn)或者企業(yè)名稱查詢等五種查詢方式，乘客即可便利快速地查詢到所需站點(diǎn)路線。報站系統(tǒng)，分成兩部分，一部分是公車報站系統(tǒng)，在公車上，系統(tǒng)能在車上自動或者手動實(shí)現(xiàn)公車報站，通過語音模塊播報公車所到站點(diǎn)提醒乘客下車；另一部分是站牌報站系統(tǒng)，顯示進(jìn)過站點(diǎn)的公交車的線路號及到站所剩時間，在公交車到站時及時顯示信息并以語音播報到站公交車線路號，以提醒乘客做好乘車準(zhǔn)備。新聞廣告播放是通過視頻播放器，不斷播放新聞以及廣告，讓乘客能在等車過程中也了解到最新新聞以及各種廣告。旅游導(dǎo)航模塊可分成查詢游覽美景、美食、高校和酒店四個子模塊，來介紹當(dāng)?shù)氐穆糜涡畔⒑椭改?，方便游客出行參考，并有圖片瀏覽的功能查看美圖。IC卡查詢來讓乘客查詢IC卡所剩余額。時鐘顯示顯示當(dāng)前時間。天氣預(yù)報顯示當(dāng)天的天氣情況，也可以查詢后來幾天的天氣信息。 產(chǎn)品參數(shù)與指標(biāo)本產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域定位于公車站點(diǎn)，地鐵站點(diǎn)，公共場所查詢，初步價格定為1500到1800。經(jīng)過市場調(diào)查，1500以上的公交查詢系統(tǒng)產(chǎn)品，價格昂貴。而1500以下的產(chǎn)品雖然也有較強(qiáng)功能，但不支持無線網(wǎng)絡(luò)。本人的“基于ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)的智能公交站牌系統(tǒng)”產(chǎn)品在1500產(chǎn)品的基礎(chǔ)上加入無線傳輸與控制功能，支持無線網(wǎng)絡(luò)。這樣可以打開未來的市場。具體的參數(shù)如下：表22 產(chǎn)品參數(shù)表屏幕15 英寸 真彩液晶屏分辨率1024*768亮度250cd/m2對比450:1容量64M圖片格式JPG BMP 無線Zigbee CC2430USB視頻AVI數(shù)據(jù)庫SQLite3操作系統(tǒng)LINUX射頻RC500 系統(tǒng)模塊 根據(jù)設(shè)計方案，本項(xiàng)目將整個系統(tǒng)劃分為7個主要模塊：基于ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)的智能公交站牌系統(tǒng)公交查詢報站系統(tǒng)IC卡查詢新聞廣告視頻播放時鐘顯示天氣預(yù)報旅游導(dǎo)航按路線查詢路線換乘查詢按旅游景點(diǎn)查詢按企業(yè)名稱查詢IC卡余額查詢景點(diǎn)搜尋美食搜尋酒店查詢珠海高校按站點(diǎn)查詢 圖21 系統(tǒng)模塊圖1 IC卡查詢模塊2 報站系統(tǒng)模塊3 公交查詢模塊4 新聞廣告視頻播放模塊5 時鐘顯示模塊6 天氣預(yù)報模塊7 旅游導(dǎo)航模塊 模塊功能詳細(xì)描述：模塊功能描述IC卡余額查詢通過感應(yīng)IC卡，能查詢顯示當(dāng)前卡內(nèi)余額：模塊功能描述Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送接收信號顯示班次所到位置CC2430芯片實(shí)現(xiàn)通過按鈕發(fā)生信號：模塊功能描述按路線查詢通過下拉菜單輸入每個線路的線路號，可查詢此條線路經(jīng)過的所有站點(diǎn)及它首末班車時間和車費(fèi)按站點(diǎn)查詢通過下拉菜單輸入站點(diǎn)名，可查詢到所有經(jīng)過此站點(diǎn)的線路及它們所經(jīng)過的站點(diǎn)、車費(fèi)、首末班車時間路線換乘查詢通過下拉菜單輸入起始站和終點(diǎn)站名，可查詢到所有從起始站能到達(dá)終點(diǎn)站的乘車方法，所需車費(fèi)及首末班車時間按旅游景點(diǎn)查詢通過下拉菜單輸入旅游景點(diǎn)的名，可查詢該景點(diǎn)的簡介、乘車方法，所需車費(fèi)首末班車時間按企業(yè)名稱查詢通過下拉菜單輸入企業(yè)名，可查詢該企業(yè)的簡介、乘車方法，所需車費(fèi)首末班車時間模塊功能描述視頻播放連續(xù)播放在播放列表中的新聞廣告視頻文件模塊功能描述時鐘顯示當(dāng)前時間模塊功能描述天氣查詢查詢當(dāng)天以及以后幾天的天氣信息情況：模塊功能描述景點(diǎn)搜尋搜尋出所找景點(diǎn)，并會介紹當(dāng)?shù)氐穆糜尉包c(diǎn)，風(fēng)景區(qū)等等美食搜尋搜尋出所找美食，并會介紹當(dāng)?shù)氐拿朗?，以及美食的所在地點(diǎn)區(qū)珠海高校介紹珠海的高校，以及珠海大學(xué)城。酒店查詢介紹當(dāng)?shù)氐母鞣N酒店賓館，包括各酒店的特色以及地點(diǎn)和價格子模塊：圖片瀏覽瀏覽旅游景點(diǎn)，娛樂地方，美食等等的美圖3 實(shí)現(xiàn)原理 數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)原理嵌入式數(shù)據(jù)庫SQLite是一個小型的C程序庫，實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立的，可嵌入的，零配置的SQL數(shù)庫引擎。本項(xiàng)目是通過SQLite3創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫，來實(shí)現(xiàn)公交查詢和報站系統(tǒng)兩個模塊的功能。對于公交查詢，本項(xiàng)目通過創(chuàng)建站點(diǎn)，路線，價格三個表，可以實(shí)現(xiàn)添加數(shù)據(jù)，查詢數(shù)據(jù)，修改數(shù)據(jù)，刪除數(shù)據(jù)。本項(xiàng)目通過界面進(jìn)入公交查詢，然后在界面上通過選擇查詢方式，選擇然后通過下拉菜單選擇信息，根據(jù)所選擇的信息執(zhí)行SQL語句后跟數(shù)據(jù)庫里的信息相比較，其所對應(yīng)的一行信息就是得到的結(jié)果。對于報站系統(tǒng)，本項(xiàng)目通過創(chuàng)建一個時間表，用來存放公車經(jīng)過站點(diǎn)與站點(diǎn)之間所需要的大概時間，用于報站系統(tǒng)里面的時間的顯示。 視頻播放實(shí)現(xiàn)原理本應(yīng)用程序借助于MPLAYER來實(shí)現(xiàn)視頻的播放，播放設(shè)計流程如下：創(chuàng)建進(jìn)程 將進(jìn)程與MPLAYER綁定 –MPLAYER與PlayerWidget句柄綁定 帶上播放參數(shù) – 啟動進(jìn)程，并只要系統(tǒng)一運(yùn)行就自動播放。 Zigbee實(shí)現(xiàn)原理、安全和應(yīng)用軟件方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。Zigbee協(xié)議框架分為物理層，媒體接入層，網(wǎng)絡(luò)/安全層，應(yīng)用層。在MAC層上，以提高系統(tǒng)兼容性，所謂的CSMA/CA是在傳輸之前，會先檢查信道是否有數(shù)據(jù)傳輸，若信道無數(shù)據(jù)傳輸，則開始進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，若產(chǎn)生碰撞，則稍后一段時間重傳。 在網(wǎng)絡(luò)層方面，ZigBee聯(lián)盟制訂可以采用星形和網(wǎng)狀拓?fù)?，也允許兩者的組合，稱為叢集樹狀。根據(jù)節(jié)點(diǎn)的不同角色，可分為全功能設(shè)備（FullFunction Device；FFD）與精簡功能設(shè)備（ReducedFunction Device；RFD）。相較于FFD，RFD的電路較為簡單且存儲體容量較小。FFD的節(jié)點(diǎn)具備控制器（Controller）的功能，能夠提供數(shù)據(jù)交換，而RFD則只能傳送數(shù)據(jù)給FFD或從FFD接收數(shù)據(jù)。 ZigBee協(xié)議套件緊湊且簡單，具體實(shí)現(xiàn)的硬件需求很低，8位微處理器80c51即可滿足要求，全功能協(xié)議軟件需要32K字節(jié)的ROM，最小功能協(xié)議軟件需求大約4K字節(jié)的ROM。Zigbee自身的技術(shù)優(yōu)勢：① 低功耗 ②低成本 ③ 低速率 ④近距離 ⑤短時延 ⑥網(wǎng)絡(luò)容量大 ⑦數(shù)據(jù)傳輸可靠 本系統(tǒng)用ZigBee CC2430發(fā)送信號通過串口發(fā)送到PXA270開發(fā)板上，以實(shí)現(xiàn)報站系統(tǒng)。 非接觸式射頻感應(yīng)IC卡讀卡原理非接觸式IC卡又稱射頻卡，由IC芯片、感應(yīng)天線組成，封裝在一個標(biāo)準(zhǔn)的PVC卡片內(nèi)，芯片及天線無任何外露部分。是世界上最近幾年發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù),它成功的將射頻識別技術(shù)和IC卡技術(shù)結(jié)合起來,結(jié)束了無源(卡中無電源)和免接觸這一難題,是電子器件領(lǐng)域的一大突破。卡片在一定距離范圍(通常為5—10mm)靠近讀寫器表面，通過無線電波的傳遞來完成數(shù)據(jù)的讀寫操作。1. 非接觸性IC卡與讀卡器之間通過無線電波來完成讀寫操作。非接觸性IC卡本身是無源卡，當(dāng)讀寫器對卡進(jìn)行讀寫操作是，讀寫器發(fā)出的信號由兩部分疊加組成:一部分是電源信號，該信號由卡接收后，與本身的L/C產(chǎn)生一個瞬間能量來供給芯片工作。另一部分則是指令和數(shù)據(jù)信號，指揮芯片完成數(shù)據(jù)的讀取、修改、儲存等，并返回信號給讀寫器,完成一次讀寫操作。讀寫器則一般由單片機(jī)，專用智能模塊和天線組成，并配有與PC的通訊接口，打印口，I/O口等，以便應(yīng)用于不同的領(lǐng)域。2. 非接觸性智能卡內(nèi)部分區(qū)非接觸性智能卡內(nèi)部分為兩部分:系統(tǒng)區(qū)(CDF)用戶區(qū)(ADF)系統(tǒng)區(qū):由卡片制造商和系統(tǒng)開發(fā)商及發(fā)卡機(jī)構(gòu)使用。用戶區(qū):用于存放持卡人的有關(guān)數(shù)據(jù)信息。3. 與接觸式IC卡相比較,非接觸式卡具有以下優(yōu)點(diǎn):（1）可靠性高非接觸式IC卡與讀寫器之間無機(jī)械接觸，避免了由于接觸讀寫而產(chǎn)生的各種故障。此外，非接觸式卡表面無裸露芯片，無須擔(dān)心芯片脫落，靜電擊穿，彎曲損壞等問題，既便于卡片印刷，又提高了卡片的使用可靠性。（2）操作方便由于非接觸通訊，讀寫器在10CM范圍內(nèi)就可以對卡片操作，所以不必插撥卡，非常方便用戶使用。非接觸式卡使用時沒有方向性，卡片可以在任意方向掠過讀寫器表面，既可完成操作，這大大提高了每次使用的速度。（3）防沖突非接觸式卡中有快速防沖突機(jī)制,能防止卡片之間出現(xiàn)數(shù)據(jù)干擾，因此，讀寫器可以“同時”處理多張非接觸式IC卡。這提高了應(yīng)用的并行性，無形中提高系統(tǒng)工作速度。（4）可以適合于多種應(yīng)用非接觸式卡的序列號是唯一的，制造廠家在產(chǎn)品出廠前已將此序列號固化,不可再更改。非接觸式卡與讀寫器之間采用雙向驗(yàn)證機(jī)制，即讀寫器驗(yàn)證IC卡的合法性，同時IC卡也驗(yàn)證讀寫器的合法性。非接觸式卡在處理前要與讀寫器之間進(jìn)行三次相互認(rèn)證，而且在通訊過程中所有的數(shù)據(jù)都加密。此外，卡中各個扇區(qū)都有自己的操作密碼和訪問條件。接觸式卡的存儲器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使它一卡多用，能運(yùn)用于不同系統(tǒng)，用戶可根據(jù)不同的應(yīng)用設(shè)定不同的密碼和訪問條件。（5）加密性能好非接觸式IC卡由IC芯片，感應(yīng)天線組成，并完全密封在一個標(biāo)準(zhǔn)PVC卡片中，無外露部分。非接觸式IC卡的讀寫過程，通常由非接觸型IC卡與讀寫器之間通過無線電波來完成讀寫操作。非接觸型IC卡本身是無源體，當(dāng)讀寫器對卡進(jìn)行讀寫操作時，讀寫器發(fā)出的信號由兩部分疊加組成:一部分是電源信號，該信號由卡接收后，與其本身的L/C產(chǎn)生諧振，產(chǎn)生一個瞬間能量來供給芯片工作。另一部分則是結(jié)合數(shù)據(jù)信號，指揮芯片完成數(shù)據(jù)、修改、存儲等，并返回給讀寫器。由非接觸式IC卡所形成的讀寫系統(tǒng)，無論是硬件結(jié)構(gòu)，還是操作過程都得到了很大的簡化，同時借助于先進(jìn)的管理軟件，可脫機(jī)的操作方式， 都使數(shù)據(jù)讀寫過程更為簡單。本系統(tǒng)通過非接觸式IC卡RC500來實(shí)現(xiàn)IC卡查詢功能，通過串口將數(shù)據(jù)傳送到系統(tǒng)。4 硬件設(shè)計 系統(tǒng)模塊與硬件設(shè)計本系統(tǒng)的主要模塊有：1 IC卡查詢模塊2 報站系統(tǒng)模塊3 公交查詢模塊4 新聞廣告視頻播放模塊5 時鐘顯示模塊6 天氣預(yù)報模塊7 旅游導(dǎo)航模塊本系統(tǒng)使用的硬件平臺是由