基于超聲波無線傳感器網(wǎng)絡的移動物體計數(shù)系統(tǒng)

肖 倩， 敖 欣

(東莞理工學院 計算機學院，廣東 東莞 523808)

0 引 言

隨著國家經(jīng)濟的高速發(fā)展，越來越多的國計民生場合需要定量地統(tǒng)計各類數(shù)據(jù)，如會展場館統(tǒng)計各類展臺的訪問頻度[1]，城市道路交通系統(tǒng)中統(tǒng)計各區(qū)域的交通流量分布[2]等。移動物體計數(shù)系統(tǒng)正是應這個需求而逐漸成為當前一個研究熱點。然而，現(xiàn)有計數(shù)系統(tǒng)普遍采用基于視頻檢測[2]、紅外感應[3]、壓感[4]、熱感[4]或者是磁感[5]等傳統(tǒng)檢測技術(shù)，因此不可避免地存在著檢測精度低、受環(huán)境(光線、溫度、磁場等)影響嚴重等問題。此外，在需求若干分系統(tǒng)的大型監(jiān)測環(huán)境下，現(xiàn)有計數(shù)系統(tǒng)多采用有線連接來搭建各分系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳遞通道，導致成本居高、靈活性欠缺等缺陷。

針對以上不足，本文從兩個方面對現(xiàn)有系統(tǒng)進行改進。①考慮到超聲波檢測技術(shù)的定位便捷、準確度高的固有特點[6]，利用超聲波檢測[7]替換傳統(tǒng)檢測手段，以有效解決當前檢測手段存在的檢測精度低、對環(huán)境敏感[8]等問題。為了進一步提高檢測精度，還探索了如何聯(lián)合多個超聲波檢測節(jié)點來協(xié)同解決計數(shù)系統(tǒng)中存在的移動速度不規(guī)則、重復計數(shù)等問題。②在上述超聲波檢測技術(shù)的基礎上，著重研究了如何利用無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)來快速構(gòu)建分系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳遞通道，從而在保障系統(tǒng)既有服務目標性能的前提下最小化系統(tǒng)部署成本。最后，還研究了計數(shù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲、訪問及安全管理等問題，以輔助系統(tǒng)用戶方便地挖掘系統(tǒng)數(shù)據(jù)實現(xiàn)進一步的統(tǒng)計分析。

1 系統(tǒng)設計

1.1 系統(tǒng)框架

系統(tǒng)的基本框架如圖1所示。系統(tǒng)主要包括：① 負責具體區(qū)域計數(shù)任務的分系統(tǒng)；② 負責互連各分系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡；③ 負責連接外網(wǎng)的交換機、數(shù)據(jù)庫服務器及訪問終端。其中，右上方虛線框中所示的即是一個利用多個超聲波傳感器進行計數(shù)的基本計數(shù)系統(tǒng)。當有計數(shù)目標進入分系統(tǒng)的監(jiān)測范圍時，多個超聲波傳感器同時啟動對該目標的跟蹤，并通過相互協(xié)作來確定該物體(及其運動方向)；下方所示的虛線框中，各分系統(tǒng)利用具有無線通信能力的接收節(jié)點，動態(tài)地自組織形成互連互通的無線傳感器網(wǎng)絡。任何一個分系統(tǒng)僅與其通信范圍內(nèi)的分系統(tǒng)進行通信，數(shù)據(jù)直接或者經(jīng)由其他分系統(tǒng)傳遞至網(wǎng)關節(jié)點(左上方虛線框)，并最終上傳至數(shù)據(jù)庫服務器。系統(tǒng)用戶也可以借由各類終端，途徑網(wǎng)關來訪問數(shù)據(jù)庫服務器中的數(shù)據(jù)，以便做進一步的統(tǒng)計分析。

圖1 系統(tǒng)基本框架

由圖1可以看出，移動計數(shù)系統(tǒng)主要包含以下三項核心功能：

(1) 超聲波傳感器計數(shù)功能。利用超聲波傳感器進行計數(shù)，是本系統(tǒng)的核心功能。如何準確探測到移動物體并進行計數(shù)統(tǒng)計，是實現(xiàn)系統(tǒng)正常工作的基礎。因此，如何設計有效的綜合計數(shù)算法來確保傳感器節(jié)點探測物體的準確性、合理性是完成計數(shù)功能的關鍵。

(2) 超聲波無線網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸功能。超聲波傳感節(jié)點采集到數(shù)據(jù)后，將通過無線自組織網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)的傳輸。采用無線自組織網(wǎng)絡具有部署靈活、可適應性強、不需要復雜布線等優(yōu)勢。然而，由于無線信道的稀缺性，超聲波傳感器節(jié)點組成的自組織網(wǎng)絡在數(shù)據(jù)傳輸中，不可避免地會面臨傳輸沖突等問題。因此，如何設計無線傳輸協(xié)議(算法)來確保數(shù)據(jù)準確、及時地上傳、下達也是本系統(tǒng)的核心問題之一。

(3) 數(shù)據(jù)管理功能。移動計數(shù)系統(tǒng)最終目的在于利用獲得的統(tǒng)計信息進行后續(xù)的數(shù)據(jù)分享、分析及其他進一步的操作。因此，如何有效地管理獲得的數(shù)據(jù)，以確保數(shù)據(jù)存儲、傳輸和分析過程的便捷性、有效性、安全性及兼容性等也是系統(tǒng)需要關注的重點問題。

1.2 超聲波傳感器計數(shù)功能

超聲波是指頻率高于15 kHz的聲波，其在空氣中(20 °C)的傳播速度大致為340 m/s，具有方向性好(衍射少)、能量耗散慢及傳播速度慢等特點。在常規(guī)定時精度下，超聲波測距(利用信號發(fā)射與接收的時間差換算)可提供厘米級的定位精度[9-10]，因此常被應用在一些精度要求高的測距場合。與傳統(tǒng)超聲測距應用不一樣，本系統(tǒng)對計數(shù)目標與超聲波探測器之間的絕對距離并不感興趣，而僅想利用計數(shù)目標介入探測器監(jiān)控區(qū)域后對監(jiān)控區(qū)域的空間分布產(chǎn)生的變化來間接感知計數(shù)目標的存在、數(shù)量及各自的運動方向等信息。遺憾的是，超聲波傳感器僅通過超聲波探測來感知計數(shù)目標的存在，卻無法直接區(qū)分識別不同的計數(shù)目標，也不能統(tǒng)計它們的數(shù)量及運動方向。因此，這一目標的實現(xiàn)存在著比較大的挑戰(zhàn)。

針對上述挑戰(zhàn)，本系統(tǒng)巧妙地利用多傳感器協(xié)作構(gòu)建共同監(jiān)測區(qū)域，并通過不同計數(shù)目標進入、通過該監(jiān)測區(qū)域時引發(fā)的一系列事件來推測計數(shù)目標的具體行為，從而實現(xiàn)了識別計數(shù)目標數(shù)量及運動方向等功能。該系統(tǒng)計數(shù)功能的實現(xiàn)依賴于特別的系統(tǒng)硬件部署及相應的軟件計數(shù)算法。

1.2.1系統(tǒng)硬件部署

如圖2所示，系統(tǒng)監(jiān)測區(qū)域為一條規(guī)則的條形通道，計數(shù)目標需要通過該通道進入或者離開目標區(qū)域。通道兩端分別部署一個超聲波傳感器(分別記為A、B傳感器)。兩傳感器經(jīng)由同一個控制器互聯(lián)，以實現(xiàn)實時信息共享。當計數(shù)目標進入目標區(qū)域時需依次經(jīng)過A、B傳感器(如圖中地面箭頭所示)；相反，離開目標區(qū)域時，計數(shù)目標則將如反方向依次通過B 、A傳感器。傳感器采用頂式部署，距離地面的距離固定為H。兩個傳感器的直線距離為D。每個傳感器具有兩路通道，即每個傳感器可以用兩個不同發(fā)射頻率分別為f1、f2的超聲波(f1,f2均大于15 kHz)。其中, 位于f1頻段的發(fā)射探頭垂直向下，負責監(jiān)測本傳感器下方區(qū)域的計數(shù)目標(綠色信號)；而位于f2頻段的發(fā)射探頭則瞄準合作傳感器正下方地板，負責監(jiān)測合作傳感器正下方區(qū)域(紅色信號)。兩個頻段的接收探頭均與相對應的發(fā)射探頭并列布置，并調(diào)整至與發(fā)射探頭同一方向，以便接收。由于f1、f2兩頻段不重疊，且A、B傳感器相隔較遠，因此，可以確保幾乎沿直線傳播的超聲波信號不會產(chǎn)生相互干擾。

圖2 超聲波傳感器計數(shù)原理三維示意圖

圖3 超聲波傳感器探測事件序列示意

1.2.2超聲波傳感器計數(shù)原理

在討論計數(shù)原理前，我們先從圖2所示的計數(shù)通道三維模型來分析計數(shù)目標可能存在的幾種行為。為了方便展示，作出圖3所對應的2D模型。如圖4所示，A、B傳感器所處區(qū)域分別用一條直線，箭頭表示計數(shù)目標的行動方向， 箭頭上方數(shù)字表示計數(shù)目標行動順序。根據(jù)箭頭的方向及所經(jīng)過的傳感器，我們分別將它們命名為IN-A、OUT-A、IN-B、OUT-B事件。從圖中可以看出，4(a)、4(b)分別對應正常情況下計數(shù)目標通過計數(shù)通道進入、離開目標區(qū)域兩種行為；而4(c)、4(d) 則分別代表兩種不正常的情況，即計數(shù)目標進入或者離開途中突然折返。計數(shù)系統(tǒng)的設計目標是統(tǒng)計正常進入、離開目標區(qū)域的人數(shù)。

(a) 正常進入目標區(qū)域 (b) 正常離開目標區(qū)域

(c) 進入途中突然折返 (d) 離開途中突然折返

圖4 計數(shù)目標進入或者離開目標區(qū)域的四種行為

要想達成此目標，必須要正確地區(qū)分、識別上述四種行為構(gòu)成的四種基本事件：IN-A、IN-B、OUT-A、OUT-B。而這就依賴于利用傳感器對這四種基本行為的事件響應來刻畫它們各自的特征。我們先以圖4(a)的流程為例來分析IN-A、IN-B事件的時間特征。如圖2所示，當計數(shù)目標從灰色入口進入計數(shù)通道時，位于其頭頂?shù)腁傳感器將通過f1探頭探測超聲波的傳播(反射)時間測算出其與計數(shù)目標頭頂間的距離。同時，A傳感器的f1頻段探頭還將記錄反射信號被捕獲并識別的時間戳，我們記為t1。緊隨其后，B傳感器的f2頻段探頭也將探測并捕獲到位于A下方的計數(shù)目標反射回的信號。其具體的捕獲時間戳可記為t1+T，其中T為與A、B傳感器距離D及通道高度H有關的常量，即，

其中：C為超聲波傳播速度；d為計數(shù)目標平均高度。

當計數(shù)目標行至B傳感器下方時，B傳感器的f1發(fā)射探頭發(fā)射的超聲波信號將被計數(shù)目標反射回來，并在t2時刻被f1接收探頭所識別并捕獲。同樣，緊隨其后，A傳感器的f2探頭也將在T時間后探測并捕獲到該反射信號。隨即，計數(shù)目標繼續(xù)離開B傳感器的范圍，進入目標區(qū)域。為了便于直觀理解，將上述過程在時間軸上展示于圖5(a)。其中，f1探頭所探測的事件用綠色表示，f2探測的事件則用紅線表示。四條軸線分別對應A、B傳感器的四個探頭記錄的時間序列，軸線上的黑色箭頭則代表它們所探測到的事件(的發(fā)生時間)。

(a)進入目標區(qū)域(b)離開目標區(qū)域

圖5 計數(shù)目標通過計數(shù)通道進入目標區(qū)域時引發(fā)的事件

同樣原理，當計數(shù)目標通過計數(shù)通道離開目標區(qū)域，即依次經(jīng)過B、A傳感器時，依次會發(fā)生OUT-B、OUT-A事件。對比圖6(a)、圖6(b)可知，事件IN-A與OUT-A，以及事件IN-B與OUT-B之間的在軸線上的時間特征都相同。因此，按目前的設置還無法完全區(qū)分IN-A與OUT-A，以及OUT-B與IN-B事件。為此，先以IN-A、OUT-A事件來分析。

(a)進入目標區(qū)域(b)離開目標區(qū)域

圖6 計數(shù)目標進入、離開目標區(qū)域時引發(fā)的事件

當t1時刻A傳感器f1探頭發(fā)現(xiàn)計數(shù)目標經(jīng)過其進入計數(shù)通道時，t1+T時刻B傳感器的f2探頭將感知到該事件。由圖2可知，由于計數(shù)目標存在一定高度，因此，在接下來的一小段時間(M)內(nèi)，計數(shù)目標將阻斷B傳感器f2探頭的超聲波。即B傳感器f2探頭在首次探測后的M時間內(nèi)，仍然會持續(xù)感知到其的存在；與此相反，如果計數(shù)目標是經(jīng)過A傳感器離開計數(shù)通道時，則其將很快離開計數(shù)通道，從而也不可能阻斷B傳感器f2探頭的超聲波。因此，IN-A事件中, B傳感器f2探頭在t1+T時刻后將持續(xù)探測到計時目標的存在(如圖6中白箭頭所示)；而OUT-A事件中，則不會出現(xiàn)這些事件(如圖6所示)。這就非常直觀地區(qū)分開了在A傳感器處發(fā)生的IN-A與OUT-A事件。同樣的道理，我們可以區(qū)分開IN-B與OUT-B事件。

1.2.3超聲波傳感器計數(shù)算法

由上述討論可知，通過A、B傳感器的協(xié)同，系統(tǒng)可以得到4個探頭所探測到的一系列時間，進而組合后推測出對應的IN-A、IN-B、OUT-B、OUT-A這四種基本事件。當單個計數(shù)目標如圖4(a)、4(b)一樣，正常地通過計數(shù)通道進入或者離開目標區(qū)域時，上述四種事件將嚴格按照順序發(fā)生。然而，當多個計數(shù)目標同時進入或者離開目標區(qū)域時(這幾乎是常態(tài))，該四種事件的發(fā)生順序就會被打亂。假設有兩個計數(shù)目標幾乎同時(或者相隔不久)經(jīng)過計數(shù)通道分別進入、離開目標區(qū)域時，則這四種事件的出現(xiàn)順序可能有以下幾種情況：① IN-A、OUT-B、OUT-A、IN-B；② IN-A、IN-B、OUT-B、OUT-A；③ IN-A、OUT-B、IN-B、OUT-A；④ OUT-B、OUT-A、IN-A、IN-B；⑤ OUT-B、IN-A、IN-B、OUT-A；⑥ OUT-B、IN-A、OUT-A、IN-B。計數(shù)算法就是要從這些序列化的事件中合理推測出計數(shù)目標的行為，進而得到相應的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。而這種推測依賴于圖4所示的各類行為所包含的事件及其順序。在忽略異常情況的前提下，一種最為簡單的統(tǒng)計算法即是強行匹配，即IN-A與IN-B順序匹配，而OUT-B與OUT-A順序匹配。

1.3 無線網(wǎng)絡傳輸功能

雙傳感器采集到所監(jiān)測區(qū)域的計數(shù)信息后，還需要將其上傳至終端服務器進行數(shù)據(jù)存儲、分析等后續(xù)工作。傳統(tǒng)的計數(shù)系統(tǒng)往往利用有線連接來互連各個分系統(tǒng)，但這樣的方式存在靈活性差、部署成本高等缺點。針對這一缺點，本計數(shù)系統(tǒng)運用ZigBee技術(shù)來搭建點對點的對等式無線自組網(wǎng)絡，從而利用無線多跳傳輸技術(shù)將各個分系統(tǒng)有機地互聯(lián)。與其它無線傳輸技術(shù)不同，ZigBee技術(shù)具有成本低、功耗低、組網(wǎng)容量高、方式靈活等顯著特點[11-12]。雖然其傳輸速度僅有幾百kb/s，但能夠滿足低傳輸速率需求的移動計數(shù)系統(tǒng)的任務需要。如圖7所示，ZigBee協(xié)議是以IEEE 802.15.4標準[13]為基礎建立，它定義了協(xié)議棧最底的兩層：物理層(PHY)和媒體接入控制子層(MAC)。其中，物理層既可以工作在傳統(tǒng)的2.4 GHz頻段，也可以工作在868/915 MHz頻段；ZigBee聯(lián)盟則負責提供網(wǎng)絡層和應用層結(jié)構(gòu)(各類應用接口)，而用戶可以在此基礎上定制具體傳輸任務，從而靈活地實現(xiàn)系統(tǒng)的任務需求。

圖7 ZigBee協(xié)議棧結(jié)構(gòu)

ZigBee協(xié)議支持三種組網(wǎng)模式：星形組網(wǎng)、樹形組網(wǎng)和網(wǎng)狀組網(wǎng)。如圖1所示，本計數(shù)系統(tǒng)采用網(wǎng)狀式拓撲結(jié)構(gòu)，所有分系統(tǒng)利用無線通信節(jié)點對等地構(gòu)建自主通信網(wǎng)絡。對于有些無分系統(tǒng)部署的區(qū)域，系統(tǒng)還額外部署一些中繼通信節(jié)點，以確保網(wǎng)絡的連通性。由于移動計數(shù)系統(tǒng)所監(jiān)測的區(qū)域及分系統(tǒng)的部署一旦確定，基本上是不會變動位置。因此，各個分系統(tǒng)通信節(jié)點間的連接鏈路相對比較穩(wěn)定。針對這一特點，系統(tǒng)采用準動態(tài)路由協(xié)議AODV[14]，其兼顧了傳統(tǒng)的表驅(qū)動路由與新型的按需路由的特點，具有協(xié)議效率高、路由建立時間短、更新維護開銷小等特點。與傳統(tǒng)的DSDV表驅(qū)動路由不同，AODV只為有傳輸需求的節(jié)點按需建立路由；那些不在活躍路徑上的節(jié)點不會維持任何相關路由信息，也不會參與任何周期路由表的交換。而與典型的按需源路由DSR不同，AODV中不需要將路由包含在每一個數(shù)據(jù)分組中，從而有效降低了協(xié)議開銷；它允許中間節(jié)點回復已知的最新路由信息，從而降低找路開銷。

1.4 數(shù)據(jù)管理功能

數(shù)據(jù)管理功能指由終端服務器進行數(shù)據(jù)的存儲、分析等。這就客觀要求各分系統(tǒng)上傳數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一，以便于在壓縮數(shù)據(jù)傳輸量的同時提高系統(tǒng)的處理效率。為此，考慮到移動計數(shù)系統(tǒng)自身的數(shù)據(jù)處理特點，先提出幾類通用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來輔助記錄。

首先，對于單個由雙傳感器組成的分系統(tǒng)，它需要涉及記錄不同傳感器所探測到的計數(shù)目標進入或者離開事件，并由此推測出計數(shù)目標的具體行為。因此，為了便于存儲這些中間或者最終數(shù)據(jù)，定義以下一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

(1) 元事件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。記錄具體某個時刻某個傳感器偵探到計數(shù)目標阻斷其傳輸?shù)氖录?，具體結(jié)構(gòu)如圖8所示。其中，設備類型用1位0、1數(shù)值來標示A、B傳感器，設備代碼是指傳感器唯一的標識符，探頭類型用1位0、1數(shù)值來區(qū)別f1、f2探頭，元事件時間是指傳感器探測被計數(shù)目標阻斷 (當反射距離小于預設距離時激發(fā)) 的具體時間。每對A、B傳感器在偵測到元事件后，立即將數(shù)據(jù)傳送到管理控制器進行臨時存儲；而后，控制器根據(jù)這些傳感器的不同探頭所采集到的事件分析推理出具體的IN-A、IN-B、OUT-B、OUT-A等事件。這些事件被統(tǒng)稱為目標事件，并用以下結(jié)構(gòu)存儲。

圖8 元事件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

(2) 目標事件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。記錄計數(shù)目標進入或者離開計數(shù)通道的具體事件，結(jié)構(gòu)如圖9所示。其中，設備代碼是指傳感器唯一的標識符，目標事件類型用兩位二進制代碼來區(qū)分IN-A、IN-B、OUT-B、OUT-A四種事件。目標事件時間基于元事件時間得到，它是指當連續(xù)多個元事件發(fā)生時，首次元事件的發(fā)生時間。

圖9 目標事件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

(3) 目標行為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。是基于記錄的連續(xù)目標事件，根據(jù)計數(shù)算法所推導出來的計數(shù)目標具體行為，結(jié)構(gòu)如圖10所示。其中，區(qū)域代碼是指雙傳感器所負責的區(qū)域代碼，目標行為類型用兩位二進制代碼來區(qū)分如圖5所示的四種行為，即：正常進入目標區(qū)域、正常離開目標區(qū)域、進入中途折返、離開中途折返，而目標行為時間是用來區(qū)分不同時間段的相同目標行為。

圖10 目標行為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

與上述兩種數(shù)據(jù)不同，目標行為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是由分系統(tǒng)的控制器負責運行計數(shù)算法不斷產(chǎn)生，并立即通過無線傳輸網(wǎng)絡上傳至終端數(shù)據(jù)服務器。終端分析程序能夠基于這些動態(tài)更新的數(shù)據(jù)，實時地分析整個監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的訪問頻度、密度等整體情況，并作出相應決策。當然，目標行為數(shù)據(jù)也可以由各分系統(tǒng)的本地控制器實時統(tǒng)計，并在本地的顯示設備上實時更新。

2 系統(tǒng)測試與分析

基于上文對系統(tǒng)模型及設計原理的闡述，我們實現(xiàn)了一個基于無線傳感器網(wǎng)絡的超聲波移動計數(shù)系統(tǒng)原型。如圖11所示，系統(tǒng)的核心功能套件由上層具備超聲波探測能力的芯片及下層負責進行無線通信的傳感器節(jié)點構(gòu)成。該套件選用TinyOS[15]作為Mica2的操作系統(tǒng)，并使用NesC語言進行編程開發(fā)，從而構(gòu)成單獨的一個超聲波傳感節(jié)點。在某個特定的待監(jiān)測區(qū)域，若干個超聲波傳感節(jié)點構(gòu)成一個區(qū)域性監(jiān)測網(wǎng)絡，并負責對該區(qū)域(如某個入口)的計數(shù)對象進行統(tǒng)計。當有若干個監(jiān)測區(qū)域時，每個監(jiān)測區(qū)域內(nèi)由若干個超聲波檢測節(jié)點構(gòu)成的分系統(tǒng)則利用無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)構(gòu)建一個互通的數(shù)據(jù)通道。

圖11 原型產(chǎn)品圖

如上所述，針對超聲波無線傳感網(wǎng)絡的計數(shù)統(tǒng)計系統(tǒng)，我們已經(jīng)進行了產(chǎn)品的實驗工作。根據(jù)今后的應用，對原型產(chǎn)品進行了模擬現(xiàn)實應用情況的實驗，如商場入口、學校校門等場景。在基本性能實驗的基礎上，為獲得原型產(chǎn)品的性能參數(shù)指標，我們又在模擬的實驗環(huán)境當中，采用了對比實驗的方法，將超聲波無線傳感網(wǎng)絡計數(shù)統(tǒng)計系統(tǒng)原型與其它系統(tǒng)同時進行計數(shù)測試。經(jīng)過多次重復實驗，各種傳感器的計數(shù)準確度如圖12所示。超聲波無線傳感器原型產(chǎn)品在準確度上達到了98%，漏計、誤計率較其他產(chǎn)品低。

圖12 各類型傳感器的檢測精度對比

3 結(jié) 語

無線傳感網(wǎng)絡具有能耗小、成本低、易部署等優(yōu)點，被譽為21世紀最有前途的技術(shù)之一。而超聲波檢測技術(shù)具有檢測迅速、抗干擾能力強及成本低等特點。結(jié)合這兩者的優(yōu)勢，率先提出了一種融合超聲波檢測與無線傳感器網(wǎng)絡傳輸?shù)男滦鸵苿佑嫈?shù)系統(tǒng)。與基于視頻檢測、紅外感應、壓感、熱感或者是磁感等傳統(tǒng)計數(shù)系統(tǒng)不同，新型移動計數(shù)系統(tǒng)利用超聲波檢測的上述優(yōu)點，成功解決了傳統(tǒng)系統(tǒng)中存在的檢測精度低、受環(huán)境(光線、溫度、磁場等)影響嚴重等問題。此外，借助于無線傳感器網(wǎng)絡的特性，新型系統(tǒng)解決了采用有線連接的傳統(tǒng)系統(tǒng)存在的部署成本高、靈活性低、可拓展性不強等不足。在展會經(jīng)濟、公路交通等計數(shù)目標密集型產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展的推動下，大型分布式移動計數(shù)系統(tǒng)將越來越受到廣泛的應用。而本文提出的新型的基于超聲波無線傳感器網(wǎng)絡的移動計數(shù)系統(tǒng)能夠很好地承接這一成長性需求，從而有望在占領一定的市場空間的同時，創(chuàng)造不小的社會、經(jīng)濟效益。

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