CN105068472B - 基于车联网的环境参数采集方法及装置 - Google Patents

Abstract

基于车联网的环境参数采集方法及装置，包括：与车辆总线进行通信读取汽车室外空气温度传感器数据的OBD通信模块、采集大气压力的气压计、采集空气温度数据的温度传感器、采集空气湿度数据的湿度传感器、采集PM2.5灰尘颗粒浓度的PM2.5灰尘颗粒传感器、用于实时采集车辆位置数据的GPS定位模块、用于将采集到的数据统一编码的微控制器、用于数据传输的4G网络通信模块、处理统一编码后数据信息的云平台；本发明环境参数的测量及统计结果依托于大量终端设备，并且在平台端对上传的数据进行分析处理，筛分去除误差较大因子，测量结果较单一传感器更加准确。

Description

基于车联网的环境参数采集方法及装置

技术领域

本发明属于基于车联网的环境参数采集领域，具体说是一种基于车联网的环境参数采集方法及装置。

背景技术

现有技术中环境参数采集器一般采用固定地点安装方式，例如气象站，一般分布比较分散，而且多建立在空气流通的山峰或开阔地上，人群集中的住宅小区、办公场所、商业网点等地点由于人类活动造成区域性的小气候，这些区域的空调安装密集，大量空调同时工作导致气温高于整个城市的平均气温，处于此区域活动的人所感受到的体感温度高于平均气温。然而，气象站所能采集到的空气温度一般是市郊的空气温度，以此作为数据来源而产生的城市气温参数，误差较大。现有的温度采集器一般以城市行政区域作为统计单位，其统计结果仅能精确到一个城市的一个区级范围，而由于地形地貌、人类活动等因素导致同一个行政区范围的空气温度存在分布差异，现有系统无法满足更精细的数据采集及统计需求。温度采集器一般情况下一个站点仅安装一套精密传感器来进行数据采集，各站点间的传感器存在差异，由此带来测量误差。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种基于车联网的环境参数采集方法及装置，环境参数的测量及统计结果依托于大量终端设备，并且在平台端对上传的数据进行分析处理，筛分去除误差较大因子，测量结果较单一传感器更加准确。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：基于车联网的环境参数采集方法，是通过以上具体步骤实现的：

S1:汽车点火后，各模块初始化；

S2：OBD通信模块采集汽车室外空气温度传感器数据；

S3：微控制器读取气压计输出的气压值；

S4：OBD通信模块读取空调工作状态为关闭时，再读取外循环的工作状态：

S4a：如外循环为打开状态，微控制器读取温度传感器输出的车内温度数据信息、湿度传感器输出的空气湿度数据信息及PM2.5灰尘颗粒传感器输出的PM2.5灰尘颗粒浓度数据信息；然后执行步骤S5；

S4b：如外循环为关闭状态，则直接执行步骤S5；

S5：微控制器读取车GPS定位模块输出的车辆位置数据信息；

S6：微控制器将采集到的数据信息统一编码，通过4G网络通信模块上传到云平台；

S7：车辆继续行驶，重复步骤S2-S6；车辆熄火，采集结束。

基于车联网的环境参数采集装置，包括：与车辆总线进行通信读取汽车室外空气温度传感器数据的OBD通信模块、采集大气压力的气压计、采集空气温度数据的温度传感器、采集空气湿度数据的湿度传感器、采集PM2.5灰尘颗粒浓度的PM2.5灰尘颗粒传感器、用于实时采集车辆位置数据的GPS定位模块、用于将采集到的数据统一编码的微控制器、用于数据传输的4G网络通信模块、处理统一编码后数据信息的云平台；室外空气温度传感器安装在汽车的前保险杠与散热器之间，所述的OBD通信模块、气压计、温度传感器、湿度传感器、PM2.5灰尘颗粒传感器、GPS定位模块、4G网络通信模块均和微控制器相连；所述的气压计、温度传感器、湿度传感器、PM2.5灰尘颗粒传感器集成在本装置内部，通过OBD通信模块将本装置安装在汽车OBD接口上。

进一步的，所述的云平台将地图按NxN千米为单元进行区域划分，上传的环境数据信息按车辆位置数据信息分布在地图的各个单元上；云平台将落在同一单元上的环境数据信息按时间进行排列，以M小时为时间间隔统计同一单元上的环境数据信息。

进一步的，所述的云平台自动过滤环境数据信息中偏离平均值最大的10％及最小的10％的数据，将过滤后的环境数据信息求平均值，进而计算出该单元区域内的环境参数。

进一步的，云平台将各单元的环境数据信息进行定时更新，车主可通过手机客户端浏览查询本装置覆盖区域的各时段的环境参数以及变化趋势。

作为更进一步的，所述的N的数值范围为：0.5≤N≤3。

作为更进一步的，所述的M的数值范围为：0.5≤M≤3。

本发明的有益效果在于：本装置安装在汽车上，由于汽车的行驶通过各路桥而遍历地图中的各个单元区域，再由云平台处理多台终端上传的信息，因此本装置采集的环境参数具有动态灵活性强的特点；环境参数的测量及统计结果依托于大量终端设备，云平台进行数据处理时筛分去除误差较大因子，测量结果较单一传感器更准确；采集的环境参数与人群分布情况相吻合，因为公路的建设多依附于人群活动场所的附近，车流密集区、汽车停靠区大多为人群密集地区，因此本系统覆盖范围与人群活动范围基本相一致。

本发明的云平台处理各终端上传的环境数据信息，云平台将各上传的环境数据信息基于GPS定位信息分布在以NxN千米划分单位区域的地图上，区域划分可根据实际需要进行调整，因此本发明的区域划分更灵活，更细致体现各个小单位区域的实际环境参数，更适合体现各小气候的实际环境参数。

附图说明

本发明共有附图4幅：

图1为国家级台站分布图；

图2为城市中气象站分布示意图；

图3为本发明的结构框图；

图4为本发明的工作流程图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步的解释说明。

实施例1

基于车联网的环境参数采集方法，是通过以上具体步骤实现的：

S1:汽车点火后，各模块初始化；

S2：OBD通信模块采集汽车室外空气温度传感器数据；

S3：微控制器读取气压计输出的气压值；

S4：OBD通信模块读取空调工作状态为关闭时，再读取外循环的工作状态：

S4a：如外循环为打开状态，微控制器读取温度传感器输出的车内温度数据信息、湿度传感器输出的空气湿度数据信息及PM2.5灰尘颗粒传感器输出的PM2.5灰尘颗粒浓度数据信息；然后执行步骤S5；

S4b：如外循环为关闭状态，则直接执行步骤S5；

S5：微控制器读取车GPS定位模块输出的车辆位置数据信息；

S6：微控制器将采集到的数据信息统一编码，通过4G网络通信模块上传到云平台；

S7：车辆继续行驶，重复步骤S2-S6；车辆熄火，采集结束。

车联网环境参数采集及播报器，包括：与车辆总线进行通信读取汽车室外空气温度传感器数据的OBD通信模块、采集大气压力的气压计、采集空气温度数据的温度传感器、采集空气湿度数据的湿度传感器、采集PM2.5灰尘颗粒浓度的PM2.5灰尘颗粒传感器、用于实时采集车辆位置数据的GPS定位模块、用于将采集到的数据统一编码的微控制器、用于数据传输的4G网络通信模块、处理统一编码后数据信息的云平台；所述的室外空气温度传感器安装在汽车的前保险杠与散热器之间，在汽车的行进过程中采集汽车外部空气温度，再通过汽车ECU将汽车的室外空气温度信息在车辆总线上传递，OBD通信模块定时读取汽车的室外空气温度这一信息。所述的OBD通信模块、气压计、温度传感器、湿度传感器、PM2.5灰尘颗粒传感器、GPS定位模块、4G网络通信模块均和微控制器相连；所述的气压计、温度传感器、湿度传感器、PM2.5灰尘颗粒传感器集成在本装置内部，通过OBD通信模块将本装置安装在汽车OBD接口上；由于汽车轿厢内并不是完全密封，所以安装在汽车内的气压计采集的大气压力与汽车所在地大气压力相当；所述GPS定位模块将车辆定位信息与采集的环境参数器信息同步更新，由微处理器统一编码后通过4G网络通信模块上传到云平台，云平台处理各个的环境参数信息；本发明所描述的环境参数包含：空气温度、空气湿度、气压、PM2.5灰尘颗粒浓度。本装置可通过4G网络通信模块下载汽车所在地云平台的环境参数。

所述的云平台将地图按1x1千米为单元进行区域划分，上传的环境数据信息按车辆位置数据信息分布在地图的各个单元上；云平台将落在同一单元上的环境数据信息按时间进行排列，以1小时为时间间隔统计同一单元上的环境数据信息。所述的云平台自动过滤环境数据信息中偏离平均值最大的10％及最小的10％的数据，将过滤后的环境数据信息求平均值，进而计算出该单元区域内的环境参数。云平台将各单元的环境数据信息进行定时更新，车主可通过手机客户端浏览查询本装置覆盖区域的各时段的环境参数以及变化趋势。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于：所述的云平台将地图按0.5x0.5千米为单元进行区域划分，上传的环境数据信息按车辆位置数据信息分布在地图的各个单元上；云平台将落在同一单元上的环境数据信息按时间进行排列，以0.5小时为时间间隔统计同一单元上的环境数据信息。所述的云平台自动过滤环境数据信息中偏离平均值最大的10％及最小的10％的数据，将过滤后的环境数据信息求平均值，进而计算出该单元区域内的环境参数。云平台将各单元的环境数据信息进行定时更新，车主可通过手机客户端浏览查询本装置覆盖区域的各时段的环境参数以及变化趋势。

实施例3

本实施例与上两个实施例的不同之处在于：所述的云平台将地图按3x3千米为单元进行区域划分，上传的环境数据信息按车辆位置数据信息分布在地图的各个单元上；云平台将落在同一单元上的环境数据信息按时间进行排列，以3小时为时间间隔统计同一单元上的环境数据信息。所述的云平台自动过滤环境数据信息中偏离平均值最大的10％及最小的10％的数据，将过滤后的环境数据信息求平均值，进而计算出该单元区域内的环境参数。云平台将各单元的环境数据信息进行定时更新，车主可通过手机客户端浏览查询本装置覆盖区域的各时段的环境参数以及变化趋势。

本发明环境参数的测量及统计结果依托于大量终端设备，并且在平台端对上传的数据进行分析处理，筛分去除误差较大因子，测量结果较单一传感器更加准确。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.基于车联网的环境参数采集方法，其特征在于，是通过以下 具体步骤实现的：

S1:汽车点火后，各模块初始化；

S2：OBD通信模块采集汽车室外空气温度传感器数据；

S3：微控制器读取气压计输出的气压值；

S4：OBD通信模块读取空调工作状态为关闭时，再读取外循环的工作状态：

S4a：如外循环为打开状态，微控制器读取温度传感器输出的车内温度数据信息、湿度传感器输出的空气湿度数据信息及PM2.5灰尘颗粒传感器输出的PM2.5灰尘颗粒浓度数据信息；然后执行步骤S5；

S4b：如外循环为关闭状态，则直接执行步骤S5；

S5：微控制器读取车GPS定位模块输出的车辆位置数据信息；

S6：微控制器将采集到的数据信息统一编码，通过4G网络通信模块上传到云平台；云平台将地图按NxN千米为单元进行区域划分，上传的环境数据信息按车辆位置数据信息分布在地图的各个单元上；云平台将落在同一单元上的环境数据信息按时间进行排列，以M小时为时间间隔统计同一单元上的环境数据信息；

S7：车辆继续行驶，重复步骤S2-S6；车辆熄火，采集结束；

上述方法是在环境参数采集装置中实施的，该装置包括：与车辆总线进行通信读取汽车室外空气温度传感器数据的OBD通信模块、采集大气压力的气压计、采集空气温度数据的温度传感器、采集空气湿度数据的湿度传感器、采集PM2.5灰尘颗粒浓度的PM2.5灰尘颗粒传感器、用于实时采集车辆位置数据的GPS定位模块、用于将采集到的数据统一编码的微控制器、用于数据传输的4G网络通信模块、处理统一编码后数据信息的云平台；室外空气温度传感器安装在汽车的前保险杠与散热器之间，所述的OBD通信模块、气压计、温度传感器、湿度传感器、PM2.5灰尘颗粒传感器、GPS定位模块、4G网络通信模块均和微控制器相连；所述的气压计、温度传感器、湿度传感器、PM2.5灰尘颗粒传感器集成在本装置内部，通过OBD通信模块将本装置安装在汽车OBD接口上。

2.根据权利要求1所述的基于车联网的环境参数采集方法，其特征在于，所述的云平台自动过滤环境数据信息中偏离平均值最大的10％及最小的10％的数据，将过滤后的环境数据信息求平均值，进而计算出该单元区域内的环境参数。

3.根据权利要求2所述的基于车联网的环境参数采集方法，其特征在于，云平台将各单元的环境数据信息进行定时更新，车主可通过手机客户端浏览查询本装置覆盖区域的各时段的环境参数以及变化趋势。

4.根据权利要求3所述的基于车联网的环境参数采集方法，其特征在于，所述的N的数值范围为：0.5≤N≤3。

5.根据权利要求3所述的基于车联网的环境参数采集方法，其特征在于，所述的M的数值范围为：0.5≤M≤3。