CN204216932U - 基于参与式感知的噪音收集和展示系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于参与式感知的噪音收集和展示系统，包括：若干智能手机端，通过无线网络与云平台连接，各智能手机端收集智能手机所在位置的噪音数据，并通过无线网络发送给云平台，同时，各智能手机端通过无线网络获得该云平台提供的统计信息进行显示；云平台，接收各智能手机端发送的原始的噪音数据，实时的显示到网页的对应位置，同时将这些原始数据写入云存储，当有查询请求时，对各位置的一段时间的噪音数据进行求和平均处理获得统计信息后发送给相应智能手机端，本实用新型利用参与式感知系统实现了噪音收集和展示，极大的减少了建立噪音地图的开销，并且提高了实时性和数据的准确性。

Description

基于参与式感知的噪音收集和展示系统

技术领域

本实用新型涉及一种噪音收集和展示系统，特别是涉及一种基于参与式感知的噪音收集和展示系统。

背景技术

现在，世界上的大量人群每天都经受着很严重的噪音污染，例如公路上来自汽车的噪音污染，步行街人群产生的噪音污染，飞机场附近的噪音污染，以及建筑工地周围的噪音污染等。噪音污染会对人体造成非常严重的损坏，造成听觉障碍，高血压，局部缺血性心脏病等，也会影响人的情绪和睡眠质量。

为了减少噪音污染，很多国家，比如英国和德国，都已经开始监测噪音污染。他们使用的方法大多是建立一张噪音地图，这张图上表示出了每个地理位置的噪音等级。当前建立噪音地图的方法主要有以下两种：第一种是通过分析路况信息等得到的，第二种是布置大量专用的传感器节点来收集噪声再分析。这两种方式都有非常严重的不足，第一种方法要得到原始的分析数据，代价很大，而且这样计算出的噪音地图更新的非常慢(例如5年左右)，第二种方法布置专用节点的代价太大。

另一方面，参与式感知系统，例如维基百科，在线声誉系统等取得了巨大成功。智能手机发展的越来越迅速，价格越来越便宜，在人群中越来越普及。 利用普遍存在的智能手机，可以花很小的代价完成参与式感知的任务。因此，实有必要提出一种技术手段，以实现基于参与式感知的噪音收集及展示。

实用新型内容

为克服上述现有技术存在的不足，本实用新型之目的在于提供一种基于参与式感知的噪音收集和展示系统，其利用参与式感知系统实现了噪音收集和展示，极大的减少了建立噪音地图的开销，并且提高了实时性和数据的准确性。

为达上述及其它目的，本实用新型提出一种基于参与式感知的噪音收集和展示系统，至少包括：

若干智能手机端，通过无线网络与云平台连接，各智能手机端收集智能手机所在位置的噪音数据连同自身的位置信息通过无线网络发送给云平台，并于提出查询请求时通过无线网络获得该云平台提供的统计信息进行显示；

云平台，接收各智能手机端发送的原始的噪音数据，并于接收到查询请求时将形成的统计信息或噪音地图发送给各智能手机端。

进一步地，各智能手机端包括一麦克风及A计权数字滤波器，该麦克风采样收集噪音数据送至该A计权数字滤波器，由该A计权数字滤波器将原始的采样值转化为跟人耳感觉相近的分贝值。

进一步地，该云平台包括网络服务器、数据处理服务器和数据库服务器，该网络服务器与各智能手机端进行原始噪音数据和统计信息的交互，该数据处理服务器从该网络服务器获取原始的噪音数据，并将统计结果写入数据库，该 数据库服务器对数据库进行操作，辅助其他服务器进行数据的写入、修改和查询操作。

进一步地，该系统还包括若干用户终端，各用户终端通过有线或无线网络与该云平台连接。

进一步地，该云平台为Windows Azure云平台。

与现有技术相比，本实用新型一种基于参与式感知的噪音收集和展示系统通过利用参与式感知系统实现了噪音收集和展示，极大的减少了建立噪音地图的开销，并且提高了实时性和数据的准确性，同时，本实用新型通过与WindowsAzure云平台相结合，数据有很好的可靠性，对数据的处理速度很快，并且支持的规模大，可以支撑很大的用户群体，本实用新型不仅在手机端和网页端提供实时的噪音显示，而且提供查询功能，可以对历史噪音信息的统计结果进行查询。

附图说明

图1为本实用新型一种基于参与式感知的噪音收集和展示系统的系统架构图；

图2为本实用新型一种基于参与式感知的噪音收集和展示系统之较佳实施例的架构示意图；

图3为本实用新型较佳实施例中智能手机端的工作流程图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例并结合附图说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本实用新型的精神下进行各种修饰与变更。

图1为本实用新型一种基于参与式感知的噪音收集和展示系统的系统架构图。如图1所示，本实用新型一种基于参与式感知的噪音收集和展示系统，包括：若干智能手机端10、云平台11及用户终端12。

其中，各智能手机端10用于收集智能手机所在位置的噪音数据，并将其简单处理后，通过无线网络发送给云平台11，同时，智能手机端10还可以通过无线网络获得云平台11提供的处理后的统计信息，以进行简单的查询。

云平台11，通过无线网络接收智能手机端10发送的原始的噪音数据，将这些原始数据存入文本文件，对一段时间的数据进行求和并进行平均处理，得到统计信息，并存入数据库，当智能手机端10或者用户终端12请求查询操作时，云平台11则从数据库中提取出相应的信息，并返回给智能手机端10或通过浏览器显示给用户终端12。由于云平台对数据的求和及求平均处理为常用的数据处理手段，在此不予赘述。数据处理的云平台11包括三部分：即网络服务器110，数据处理服务器111和数据库服务器112，其中，网络服务器110用于与智能手机端10进行原始数据和统计信息的交互，并根据数据处理服务器的统 计信息控制噪音地图成果展示网站；数据处理服务器111用于对原始的噪音数据进行求和并求平均的统计处理，并将统计结果写入数据库。数据库服务器112对数据库进行操作，辅助其他服务器进行数据的写入，修改，查询操作。在本实用新型较佳实施例中，云平台11采用了Windows Azure云平台。

用户终端12通过无线或有线网络与云平台11连接，可提供用户的请求查询操作，于接收到请求查询操作时，发送查询指令至云平台11，以通过浏览器显示查询结果。用户终端12可以通过浏览器，访问噪音地图成果展示网站，查看噪音地图，并可以查看历史统计信息。

图2为本实用新型一种基于参与式感知的噪音收集和展示系统之较佳实施例的架构示意图。以下将配合图2对说明本实用新型之系统的工作流程：

(1)智能手机端打开收集噪音的应用，开始对麦克风采样，采集到一定的数据之后，使用数字滤波器的方法模拟A计权网络，将原始的采样值转化为跟人耳感觉相近的分贝值，当手机连接WiFi或者使用蜂窝网络接入Internet时，将一连串的分贝值连带自身的位置信息一起发送回云端的服务器(云平台)。其具体工作流程如附图3。首先判断是否允许获得当前位置，若允许，则打开GPS并保存当前位置，否则直接结束；判断是否允许采集噪音，若允许则开始对麦克风进行采样，并利用数字滤波器计算分贝值，若不允许，则结束；判断是否接入网络，若接入网络，则将噪音数据发送至云端服务器并结束，若未接入网络，则将噪音数据(分贝值)暂时保留在智能手机端(本地)，并继续判断是否 采集噪音。具体地说，由于智能手机端读取的麦克风传感器得到的是电压值，这个电压值先转化成气压，这个气压是周围的声音引起空气振动然后对传感器造成的压力，这个气压Prms跟最小的气压Pref之间的比值通过下面这个公式就得到与该电压值对应的分贝值。一连串的分贝值(比如10个)传入数字滤波器，数字滤波器通过为每个值乘以不同的系数，可以把原始的分贝值转化成跟人耳感觉相近的分贝值，这个值作为最后的结果发回给Web服务器。

$L_p=20{\log }_{10}\left(\frac{p_{\mathrm{rms}}}{p_{\mathrm{ref}}}\right)\mathrm{dB}$

(2)在本实用新型较佳实施例中，Windows Azure云平台的Web服务器(网络服务器)将每个智能手机发送的噪音大小先转化为噪音等级，然后以一个圆点的形式实时的显示在网页地图的对应位置上，噪音等级越高，显示的颜色越接近于红色。同时，Web服务器将噪音值写入以手机唯一编号命名的文本文件中，以便数据服务器处理。

(3)当各智能手机端传回的数据达到一定数量时，数据服务器开始工作。对各智能手机端的噪音数据进行求和并平均处理，获得各智能手机端的噪音的统计信息，并将其发送给各智能手机端予以显示，同时存入数据库服务器。由于求和取平均为常见的处理处理方式，在此不予赘述。

(4)当有来自智能手机端或者其他用户终端执行查询操作时，云平台的web服务器(网络服务器)从数据库中提取出相应的信息，发回给手机用户或者显示到网页上。

综上所述，本实用新型一种基于参与式感知的噪音收集和展示系统通过利用参与式感知系统实现了噪音收集和展示，极大的减少了建立噪音地图的开销，并且提高了实时性和数据的准确性，同时，本实用新型通过与Windows Azure云平台相结合，数据有很好的可靠性，对数据的处理速度很快，并且支持的规模大，可以支撑很大的用户群体，本实用新型不仅在手机端和网页端提供实时的噪音显示，而且提供查询功能，可以对历史噪音信息的统计结果进行查询。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何本领域技术人员均可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本实用新型的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (4)

1.一种基于参与式感知的噪音收集和展示系统，至少包括：若干智能手机端与云平台，各智能手机端通过无线网络与云平台连接，各智能手机端均包括一麦克风及A计权数字滤波器，该麦克风连接该A计权数字滤波器。

2.如权利要求1所述的一种基于参与式感知的噪音收集和展示系统，其特征在于：该云平台包括网络服务器、数据处理服务器和数据库服务器，该网络服务器与各智能手机端交互，该数据处理服务器与该网络服务器交互，该数据库服务器与数据库及其他服务器交互。

3.如权利要求2所述的一种基于参与式感知的噪音收集和展示系统，其特征在于：该系统还包括若干用户终端，各用户终端通过有线或无线网络与该云平台连接。

4.如权利要求1所述的一种基于参与式感知的噪音收集和展示系统，其特征在于：该云平台为Windows Azure云平台。