一种参与式感知网络的车载城市环境信息监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种城市环境监测技术，特别涉及了一种车载的城市环境信息监测系统。
【背景技术】
[0002]伴随着可持续发展理念的深入以及人们对生存质量关注的不断加强，城市环境已经成为一个颇受人们广泛关注的问题，在某种程度上来说，我国目前的环境状况不是非常乐观，虽然各种环保政策相继出台，可是在没有建全的法律惩罚措施的情况下，城市环境的优劣更是成为城市竞争力的重要组成部分，因此需要良好的城市环境观测系统。
[0003]传统的城市环境观测主要是依靠一些设备，如城市中道路的拥堵情况主要是依靠城市中的各种摄像装备来观测；城市中的噪声情况、空气指数、PM2.5等是依靠城市中的气象观测节点来观测，气象观测节点主要完成多个被测物理量的输入、数据的处理、数据存储、数据发送等功能，目前的气象观测节点大多都是在自动气象站里通过外接电源和有线的方式与终端连接。但是由于自动气象站成本较高，体积较大、灵活性差，功耗大、对基础通信设施依赖性强，在大范围的应用和部署上受到了限制。原有的城市环境观测装置由于地面网络建设较早，设备性能低，线路传输速率低，延时较大，采集数据比较单一，很难满足现代社会发展下，人们在生产生活上的需求。而新颖的城市环境信息采集装置正是解决这些问题的最好办法，因此，建设一个更完善，高效的城市环境信息采集装置迫在眉睫。
[0004]随着传感器技术的发展，大量的传感器被用来感知物理世界环境，而移动设备上也集成了许多传感器设备，传感器设备具有很强的处理数据的能力，移动设备又具有很强的交互性。这就极大的丰富了人们传输数据、获取数据、分享数据的途径。因此一种新的感知模式一一“参与式感知”产生了，它将丰富的传感器器件应用到自然环境、气象预测、生物医学交通控制等领域。并且随着我国国民经济的快速增长，汽车的购买量在国内以每年数百万辆的速度增加，如果能将传感技术融于汽车上，使汽车成为一个个移动感知节点，感知汽车行驶路途中的城市环境信息，或许会成为城市环境观测的革新技术手段。
【实用新型内容】
[0005]为了解决上述【背景技术】提出的技术问题，本实用新型旨在一种车载的城市环境信息监测系统，将嵌入式技术、传感技术与通信技术融合于汽车上，利用汽车构成城市环境监测网络，在短时间内收集大量资料，机动灵活，提高城市环境信息的精细化程度。
[0006]为了实现上述技术目的，本实用新型的技术方案为:
[0007]—种参与式感知网络的车载城市环境信息监测系统，包括设置在各辆汽车上的移动感知子网模块、数据云处理与云存储模块以及设置在城市各网点的人机交互模块，所述移动感知子网模块包括行车电脑以及分别与之连接的GPS模块、空气检测模块、噪声检测模块、通信模块和摄像机，所述摄像机设置在车身外部，所述各移动感知子网模块通过自身的通信模块将采集到的各项数据上传给数据云处理与云存储模块，并将处理后的数据发送给各网点的人机交互模块。
[0008]其中，上述人机交互模块包括微处理器以及分别与之连接的显示屏和无线通信模块。
[0009]其中，上述显示屏采用触摸屏。
[0010]其中，上述无线通信模块采用GPRS模块。
[0011]其中，上述移动感知子网模块中的通信模块采用GPRS模块或WIFI模块。
[0012]采用上述技术方案带来的有益效果:
[0013](1)本实用新型采用汽车移动感知技术，扩大了城市环境的观测范围，提高了观测资料稀疏区城市环境信息的获取能力；
[0014](2)本实用新型采用多种观测资料融合处理技术，有利于提高城市环境监测的精细程度，将监测结果反映在各网点的人机交互机上，促使城市环境能够更好地为市民所获知；
[0015](3)本实用新型在参与感知网络下进行，将“众包”的理念深入人心，可以充分调动每一位城市中的居民加入到城市环境的监测中来，同时也有利于促进大众更加爱护环境。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的系统组成框图。
【具体实施方式】
[0017]以下将结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细说明。
[0018]如图1所示本实用新型的系统组成框图，一种参与式感知网络的车载城市环境信息监测系统，包括设置在各辆汽车上的移动感知子网模块、数据云处理与云存储模块以及设置在城市各网点的人机交互模块，所述移动感知子网模块包括行车电脑以及分别与之连接的GPS模块、空气检测模块、噪声检测模块、通信模块和摄像机，所述摄像机设置在车身外部，所述各移动感知子网模块通过自身的通信模块将采集到的各项数据上传给数据云处理与云存储模块，并将处理后的数据发送给各网点的人机交互模块。
[0019]在本实施例中，移动感知子网模块中的通信模块采用GPRS模块或WIFI模块。人机交互模块包括微处理器以及分别与之连接的显示屏和无线通信模块，其中，显示屏采用触摸屏，既可以显示信息，又可以实现浏览者的输入操作，无线通信模块采用GPRS模块。
[0020]本实用新型的工作原理:
[0021]将移动感知子网模块设置在汽车上，使汽车成为一个个移动感知节点，GPS模块用于定位汽车的实时位置，空气检测模块用于检测汽车行驶沿途的空气质量，噪声传感器用于检测汽车行驶沿途的噪声情况，摄像机用于拍摄汽车行驶沿途的交通情况，行车电脑将这些位置数据、空气质量数据、噪声数据和交通数据通过WIFI或者GPRS方式上传给数据云处理与云存储模块。
[0022]由于感知数据及传统城市环境数据具有类型多、数量大的特点，需要对这些海量数据进行处理、融合。对于感知数据、传统城市环境数据资料的融合，目的就是提高城市环境信息的精细化程度和实效性。汽车用户事先未必都经过专业训练，加上传感器技术的限制，使得大量部署了传感器的汽车作为移动感知单元采集的数据存在不完整、不一致、不精确、不及时等质量问题，故感知数据需要数据云处理与云存储模块进行处理。例如，根据当地历史数据判断出噪声范围，可以排除汽车上部署的传感器传回的错误值。在城市环境观测站分布稀疏的地区，汽车移动感知装置所提供的资料往往能够弥补常规探测资料的不足，对提高监测的准确性发挥了重要作用。处理后的数据还要进行云存储。
[0023]对数据进行有效处理和存储后，结合地理信息，将信息发送给分布在城市各个网点的人机交互模块上，人机交互模块的触摸屏上能够显示附近区域的实时环境信息，市民也可以根据自己需求，通过触摸屏输入自己想要查询的区域的环境信息或者是历史环境信息，数据云处理与云存储模块根据请求调取数据库的信息并反馈回该网点，市民就可以知道更符合自己需求、更精确的环境信息了。
[0024]以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。
【主权项】
1.一种参与式感知网络的车载城市环境信息监测系统，其特征在于:包括设置在各辆汽车上的移动感知子网模块、数据云处理与云存储模块以及设置在城市各网点的人机交互模块，所述移动感知子网模块包括行车电脑以及分别与之连接的GPS模块、空气检测模块、噪声检测模块、通信模块和摄像机，所述摄像机设置在车身外部，所述各移动感知子网模块通过自身的通信模块将采集到的各项数据上传给数据云处理与云存储模块，并将处理后的数据发送给各网点的人机交互模块。2.根据权利要求1所述一种参与式感知网络的车载城市环境信息监测系统，其特征在于:所述人机交互模块包括微处理器以及分别与之连接的显示屏和无线通信模块。3.根据权利要求2所述一种参与式感知网络的车载城市环境信息监测系统，其特征在于:所述显示屏采用触摸屏。4.根据权利要求2所述一种参与式感知网络的车载城市环境信息监测系统，其特征在于:所述无线通信模块采用GPRS模块。5.根据权利要求1-3中任意一项所述一种参与式感知网络的车载城市环境信息监测系统，其特征在于:所述移动感知子网模块中的通信模块采用GPRS模块或WIFI模块。
【专利摘要】本实用新型公开了一种参与式感知网络的车载城市环境信息监测系统，包括设置在各辆汽车上的移动感知子网模块、数据云处理与云存储模块以及设置在城市各网点的人机交互模块，移动感知子网模块包括行车电脑以及分别与之连接的GPS模块、空气检测模块、噪声检测模块、通信模块和摄像机，摄像机设置在车身外部，所述各移动感知子网模块通过自身的通信模块将采集到的各项数据上传给数据云处理与云存储模块，并将处理后的数据发送给各网点的人机交互模块。本实用新型利用汽车构成城市环境监测网络，在短时间内收集大量资料，机动灵活，提高城市环境信息的精细化程度。
【IPC分类】G05B19/048
【公开号】CN205068088
【申请号】CN201520766349
【发明人】杜景林, 侯大俊, 沈晓燕, 周光胜
【申请人】南京信息工程大学
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年9月30日