Abstract

Artykuł opisuje prototypową sieć sensorową do monitorowania ruchu pojazdów w mieście. Węzły sieci sensorowej, wyposażone w kamerę o niskiej rozdzielczości, obserwują ulice i wykrywają poruszające się obiekty. Detekcja obiektów jest realizowana w oparciu o własny algorytm segmentacji obrazów, wykorzystujący podwójne odejmowanie tła, wykrywanie krawędzi i cieni, działający na dedykowanym systemie mikroelektronicznym typu ''System on Chip'' (SoC). Liczba oraz prędkość wykrytych obiektów są wysyłane do sąsiednich węzłów poprzez niskomocowy transciever pracujący w paśmie bezlicencyjnym,. Wszystkie węzły tworzą samoorganizującą się sieć, dane są kumulowane przez węzły i przekazywane dalej do węzłów położonych bliżej głównego odbiornika danych (data sink). Informacja zebrana przez sieć jest przedstawiana w postaci graficznej na komputerze PC. Prototypowa sieć sensorowa została wykonana w dwóch wersjach: FPGA i ASIC. Wersja ASIC pobiera ok. 500mW ze źródła zasilania i może być zasilana z baterii fotowoltaicznej oraz akumulatora Li-Po. W artykule wykonano porównanie poboru mocy obydwu wersji. Oprócz zbierania danych o ruchu pojazdów, sieć sensorowa może także monitorować dane środowiskowe, takie jak temperatura, poziom hałasu lub natężenie światła słonecznego. Zestaw 26 węzłów został zamontowany na słupach latarni ulicznych i przetestowany w rzeczywistych warunkach.AbstractThis paper presents a prototype sensor networkfor monitoring urban traffic. The sensor network node,equipped with a low-resolution camera, observes the streetand detects moving objects. Object detection is based on thecustom video segmentation algorithm, using dual back-ground subtraction, edge detection and shadow detection,running on dedicated multi-processor SoC hardware. Thenumber and the speed of the detected objects are transmittedusing a low-power license-free radio transceiver to anotherneighboring node. All the nodes create a self-organizednetwork, data are aggregated at the nodes and passed furtherto the nodes closer to data sinks. Finally, information aboutthe traffic flow is collected from the sinks and visualized ona PC. The prototype sensor network node has been realizedin two versions: FPGA and ASIC. The ASIC version con-sumes approximately 500 mWand it can be powered from aphotovoltaic solar panel combined with a single cell Li-Pobattery. The comparison of power consumption of bothversions has also been made. Apart from collecting trafficdata, the proposed sensor network can gather environmentaldata, such as the temperature, the acoustic noise or theintensity of the sunlight. The set of 26 prototype sensorshas been mounted on street lamp-poles on streets and testedin real conditions.

Authors (5)