一种基于Android嵌入式平台的环境噪声监测系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于Android嵌入式平台的环境噪声监测系统，包括核心板、底板、GPS模块、无线通信模块、LCD触摸屏模块、音频模块、Android嵌入式操作系统及噪声检测APP。本发明通过基于Android平台与ARM处理器的配合，设计出环境噪声监测系统包括硬件平台及噪声检测软件，具备性能高效，体积小，功耗低、移植现有移动终端的优点。
【专利说明】
一种基于Andro id嵌入式平台的环境噪声监测系统
技术领域
[0001]本发明涉及移动噪声监测的技术领域，尤其是涉及一种基于Android嵌入式平台的环境噪声监测系统。
【背景技术】
[0002]环境噪声对人体的影响非常大，当人长时间处于对人体有害的噪声强度下，会造成人体的损伤，主要是造成听力损失，干扰谈话、思考、休息和睡眠等。据中国环境噪声标准指出，人适合居住在昼间55分贝及夜间45分贝以下的噪声环境中。近年来，交通行驶、校园活动等所引起的噪声污染，严重影响了高校教职工及学生们的学习、工作和生活。目前的噪声监测装置复杂，无法实现全天候及整个校园的噪声监测，无法到达精确测定环境噪声的目的。
[0003]噪声污染具有即时性和随机性，传统的人工监测方式易受到非技术因素的干扰，实时性和准确性较差。而传统的有线方式，则存在布网困难、成本高、易被破坏等问题。专利申请号为CN201420610101.6的一种基于物联网的机场噪声监测系统，它是由机场噪声监控中心和数台噪声监测器组成，所述的机场噪声监控中心包括无线网关、中央监控器和预警器，所述的机场噪声检测器包括Zigbee通信模块、噪音探测器、单片机和电源。实现了机场的噪声检测，但是其只在机场的环境中进行检测，适用于小范围内，并且只有机场给其提供了检测噪声的适用设备，并不能够在大范围内普及开来。专利申请号为CN201310228028.6的一种基于物联网的车辆噪声监测系统，它是由道路监测装置、监测中心和车载监测装置，能够检测道路上实时噪声量，同时通过无线上报模块连接监测中心，该设备仅适合于车辆噪声检测，并且使用固定位置的道路监测装置以及车载监测装置，离开了装有设备的道路和车辆时，就完全不能够进行噪声检测。专利申请号为CN201420331536.7的是一种全自动噪声监测系统，在合理位置设置探头，实现了在固定位置的噪声检测，但是相对于经常处于移动中的人来说，无法使用该噪声监测装置，因此该系统无法实现随时随地的对噪声进行监测。
[0004]在日常生活中，不可能随身携带专用的噪声监测仪，因此需要根据现有的条件下设计出简易的环境噪声检测仪。我们针对目前Android智能手机的广泛普及的情况下，设计出一款基于Android嵌入式平台的噪声监测系统，此系统在Android智能手机中的应用，有效地解决了CN201420331536.7方案中的噪声监测系统装置位置固定，使用范围狭窄，普及程度低的问题。
【发明内容】
[0005]发明目的:针对现有技术的不足，
【申请人】经过多次实践改进，设计了一种基于Android嵌入式平台的环境噪声监测系统，在随身携带的Android智能手机上的麦克风进行实时噪声数据收集，通过无线传输至数据服务器，供带有噪声标记点的电子地图进行更新，并且再通过网络传输实现终端下载观看。
[0006]技术方案:为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案为:一种基于Android嵌入式平台的环境噪声监测系统，包括核心板、底板、GPS模块、无线通信模块、IXD触摸屏模块、音频模块、Android嵌入式操作系统及噪声检测APP。
[0007]进一步地，所述核心板选用Tiny4412开发板，所述核心板上包括核心板接口电路、电源模块接口电路、SD卡接口电路、USB接口电路、UART接口电路、按键与排阻电路及LCD接口电路。
[0008]噪声检测APP实现噪声实时检测、GPS实时定位、噪声等级分析、数据显示、网络传输及APP数据离线存储功能。
[0009]GPS实时定位调用可以升级的电子地图的地图库，加载带有噪声标记点的电子地图。所述电子地图采用Baidu Map的地图库。所述Baidu Map的地图库有连接不断升级的功會K。
[0010]GPS模块采用UB-355、无线通信模块采用Marvell 8686、LCD触摸屏模块采用HD700、音频模块采用I2S0。
[0011]所述底板为独立底板。
[0012]本发明移植Android嵌入式操作系统，开发出的用于噪声监测APP能够实现实时噪声检测、GPS实时定位及电子地图显示、网络传输、离线数据存储的功能。噪声检测功能界面包括上部仪表盘指针指示实时噪声数据，中部噪声量的范围及文字说明，底部噪声曲线图；
[0013]GPS实时定位功能实现GPS模块进行实时实地定位，调用API接口，连接不断升级的Baidu Map地图库，在电子地图上显示手持终端的地理位置；
[0014]数据存储功能有人为选择是否存储，如果进行存储，则将实时实地的噪声数据存入历史记录中，可以在以后进行历史记录查询。
[0015]有益效果:本发明与现有技术相比，其有益效果是:
[0016]1、本发明通过基于Android平台与ARM处理器的配合，设计出环境噪声监测系统包括硬件平台及噪声检测软件，具备性能高效，体积小，功耗低、移植现有移动终端的优点。
[0017]2、本发明还提供了可应用于Andro i d操作系统上的噪声检测APP，通过Andr o i d嵌入式音频监测系统的耳机接口进行噪声的检测，应用GPS定位模块进行实时地理定位，同时APP可以调用API接口，连接不断升级的Baidu Map地图库，实现终端与地理位置的匹配。
[0018]3、再进一步地，本发明在Android平台上，集成轻量级数据库SQLite，设-H个存储按钮，点击后将当前电子地图中加入实时时间及实时噪声数据存入历史记录中，方便在在离线状态下进行历史记录查询。
【附图说明】
[0019]图1为本发明的信号数据传输示意图。
[0020]图2为本发明的工作流程示意图。
[0021]图3为本发明的软件系统的功能框图。
[0022 ]图4为本发明的硬件搭建示意图。
[0023]图5为本发明的软件噪声检测界面示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面通过一个最佳实施例，对本技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
[0025]一种基于Android嵌入式平台的环境噪声监测系统，所述环境噪声监测系统包括噪声检测硬件系统和噪声检测软件系统，所述噪声检测硬件系统包括核心板、底板、GPS模块、无线通信模块、LCD触摸屏模块、音频模块;所述噪声检测软件系统包括Android嵌入式操作系统及噪声检测APP。所述核心板选用Tiny4412开发板，所述核心板上包括核心板接口电路、电源模块接口电路、SD卡接口电路、USB接口电路、UART接口电路、按键与排阻电路及LCD接口电路。噪声检测APP实现噪声实时检测、GPS实时定位、噪声等级分析、数据显示、网络传输及APP数据离线存储功能。GPS实时定位调用可以升级的电子地图的地图库，加载带有噪声标记点的电子地图。GPS模块采用UB-355、无线通信模块采用Marvell 8686、LCD触摸屏模块采用HD700、音频模块采用I2S0。所述电子地图采用Baidu Map的地图库。所述底板为独立底板。所述Baidu Map的地图库有连接不断升级的功能。
[0026]如图1所示，本发明利用的移动终端在不同场景实现噪声监测，例如工厂、运动场、交通道路及教室等，监测得到的数据通过网络传输，将数据上传到网络服务器，存入到数据库服务器中，使用的客户端可以在网页进行登录查询Web或者客户端形式查阅加载有噪声标记点的电子地图，应用的客户端可以实现用户验证、查询统计分析、系统管理及信息通知功能。
[0027]如图2所示，本发明的工作流程如下，开始时，打开噪声检测软件，利用Android设备自带的麦克风进行实时的噪声检测，在噪声检测软件的打开界面上显示噪声数据，打开Android设备的GPS进行实时定位，在电子地图上显示设备地点并且标注噪声数据，该数据通过网络服务器进行传输，通过使用端的Android设备进行噪声数据离线存储，可以实现在不同设备上进行观察。至此，一次完整的环境噪声监测结束。
[0028]如图3所示，本发明的软件系统功能如下:利用Androi d设备自带的麦克风，使用噪声检测软件接口获取Android设备检测到的噪声值；利用GPS模块进行移动设备的实时定位，同时在Android的环境噪声监测软件中调用百度地图API，连接百度地图服务器，处理GPS数据时，进行数据获取、坐标变换、地图匹配操作，获取带有噪声标记点的百度电子地图，将电子地图数据和GPS定位数据打包存放;利用Web Service实现Android设备上监测数据的上传功能，通过SOAP协议将监测数据封装后，发送到网络服务器、应用服务器，服务器根据上层的用户设置进行数据的存储;利用Android操作系统集成的轻量级数据库SQLite，将数据进行离线存储，以便在无网络的情况下对历史数据进行查询。
[0029]如图4所示，本发明的硬件搭建如下，本发明使用ARM核心板Exynos4412，GPS模块，无线通信模块，LCD触摸屏模块，所述核心板上有ROM和RAM存储器、时钟电路、复位电路。GPS模块采用UB-355，通过UART与中央处理器连接。无线通信模块采用Marve 118686，通过SD-1O口与中央处理器连接。LCD触摸屏模块采用HD700，作为液晶屏显示。噪声检测系统是基于Android平台的，由于Android操作系统采用开源方式，使得Android系统开发的应用软件数量极大，且系统兼容性强，而且采用ARM架构的处理器，由于ARM本身所具有的如体积小、功耗低等优点，使得中央处理器的硬件性能非常好，加入无线通信模块，可实现如噪声检测、数据存储、网络传输等功能。
[0030]如图5所示，本发明实例提供的噪声检测系统的Androi d智能设备的APP软件主界面简图，打开软件，显示噪声检测主界面，上部为指针仪表盘，指示噪声数据(分贝)，中部为噪声等级说明，下部为噪声变化的时间曲线，显示不同时间所处环境的噪声等级。
[0031]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种基于Android嵌入式平台的环境噪声监测系统，其特征在于:包括核心板、底板、GPS模块、无线通信模块、IXD触摸屏模块、音频模块、Andro id嵌入式操作系统及噪声检测APP02.根据权利要求1所述的一种基于Android嵌入式平台的环境噪声监测系统，其特征在于:所述核心板选用Tiny4412开发板，所述核心板上包括核心板接口电路、电源模块接口电路、SD卡接口电路、USB接口电路、UART接口电路、按键与排阻电路及IXD接口电路。3.根据权利要求1所述的一种基于Android嵌入式平台的环境噪声监测系统，其特征在于:噪声检测APP实现噪声实时检测、GPS实时定位、噪声等级分析、数据显示、网络传输及APP数据离线存储功能。4.根据权利要求3所述的一种基于Android嵌入式平台的环境噪声监测系统，其特征在于:GPS实时定位调用可以升级的电子地图的地图库，加载带有噪声标记点的电子地图。5.根据权利要求1所述的一种基于Android嵌入式平台的环境噪声监测系统，其特征在于:GPS模块采用UB-355、无线通信模块采用Marvell 8686、LCD触摸屏模块采用HD700、音频模块采用I2S0。6.根据权利要求4所述的一种基于Android嵌入式平台的环境噪声监测系统，其特征在于:所述电子地图采用Baidu Map的地图库。7.根据权利要求1所述的一种基于Android嵌入式平台的环境噪声监测系统，其特征在于:所述底板为独立底板。8.根据权利要求4所述的一种基于Android嵌入式平台的环境噪声监测系统，其特征在于:所述Baidu Map的地图库有连接不断升级的功能。
【文档编号】G01H17/00GK105841802SQ201610147699
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月15日
【发明人】李震, 李金林, 代品宣
【申请人】江苏科技大学