简单的嵌入式无线技术解决了农村地区公交系统的调度问题

发展中国家半数以上的人口都生活在农村和郊区。由于汽车拥有率极低，人们对当前的公交系统依赖性很大。公交系统在很大程度上满足了客运需求，因此在农村整体经济中发挥着重要作用。尽管人们不断努力采取措施改进农村公交系统，但发车间隔长、晚点和时间表不一致等问题仍深深地困扰着人们。

时间就是金钱。由于公交系统的时间不能保证，因此这势必会影响到当地通勤者的日常收入。此外，农村地区的学生也只能依靠公交去上学，因此这一问题就显得更加突出。

最主要的问题在于，大多数农村公交线路都没有固定的班次时间表。由于许多村庄处于偏远地区，离车站的最近的距离可能会长达 40 到 50 英里。由于没有公交时间表，乘客必须凭经验判断什么时候去公交车站等车最合适。即使乘客到了车站，也不知道这班车到底是已经经过还是没到。

这一问题在日常生活中非常关键，它关系到能不能挣上一天的工钱，会不会耽误学校的课程。通常，要等上好几个小时，甚至要到第二天才能等到下一班车。乘客必须要了解到自己是否错过了本班车，以及错过的是不是该路线上当天的末班车。只有弄清楚这些信息，人们才能决定是等下一班车、步行到目的地还是返回家 — 这三种选择都比在公交车站毫无结果地苦等要好。

需要的解决方案

下面，我们就来看看怎样才能解决这一问题。这样的解决方案应包括以下要点：

* 信息传输：需用一种能提供车辆抵达、班次频率等关键信息的途径。

* 无线连接：由于此解决方案要适用于行进中的车辆，因此无线通信不可或缺。

* 界面：没多少文化的普通乘客也能看懂的简单可视界面。

* 廉价但稳健的系统：系统在经济上要可行，而且能在电力短缺等农村基础设施条件下确保持续工作。

* 维护与经常性成本：系统的维护与经常性成本应接近于零。

解决方案建议

我们可通过以下所示的简单、可靠、低成本的嵌入式无线解决方案提供上述关键信息。

图1

该解决方案实际上是采用一种含有集线器与节点的架构。公交车站基础设施中嵌入了包括低成本无线收发器的无线集线器及微控制器。集线器大部分时间处于休眠状态。面向普通乘客的界面就是一组简单的绿色 LED，LED 的数量取决于该站每天抵达的公交车数量与班次频率。

无线节点（收发器 — 微控制器）嵌入到每趟途径该站的公交车中。节点收发器模块安装到公交车上之前，先配备不同的 ID，这样可确保集线器固件能识别出不同的节点。

不管公交车如何调度，当公交车到站时，集线器会唤醒节点并探询数据。通过双向握手，验证节点。节点随后把车号、抵达时间及当天班次频率等信息发送给集线器。

集线器匹配数据，并打开相应的 LED，显示车辆到站及其当天具体班次。系统固件在午夜会关闭所有 LED，进入下一天的循环。这种无线嵌入系统提高了农村公交系统乘客的舒适性与可靠性。