基于物聯網技術的汽車尾氣遠程檢測系統設計

安徽商貿職業技術學院電子信息工程系　羅青青　陳又佳

基于物聯網技術的汽車尾氣遠程檢測系統設計

安徽商貿職業技術學院電子信息工程系羅青青陳又佳

針對傳統的汽車尾氣檢測方法費時且使用的儀器操作困難，設計了一種基于物聯網技術的汽車尾氣遠程檢測系統。利用物聯網中的RFID技術對系統進行硬件設計，并進行軟件設計。汽車尾氣超標用戶的可收到短信，用戶也可通過手機訪問服務器來查閱有關汽車繳費、違規等信息。實現了無需人工操作便可遠程檢測汽車尾氣的功能，有效減少了檢測時間。

物聯網；RFID；尾氣；檢測

物聯網就是通過射頻識別、全球定位系統、紅外感應器、激光掃描器等信息傳感設備，按照約定的協議，將任何物品和互聯網相連接，通過信息交換和通信，實現對物品進行智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。具有全面感知、可靠傳遞，并能智能處理等特點。

傳統的汽車尾氣檢測方法通常采用底盤測功機測試法。但由于這種方法要求在室內，并要按固定行駛工況對機動車進行測試，所以不能真實反映實際道路上的尾氣排放，并且排放測試系統體積過于龐大、操作困難，因而被檢測的車輛需花費大量的時間才能得到檢測結果［1-3］。

本文立足我國汽車尾氣檢測的現狀，研究了基于物聯網的汽車尾氣檢測系統，設計的系統期望推進物聯網技術在環境保護的應用，保證車輛的達標使用，加速老舊車輛的更新淘汰，減少機動車排放污染，改善大氣環境質量。

1.系統總體設計

根據汽車尾氣檢測系統的功能要求，設計出了基于物聯網技術的汽車尾氣遠程檢測系統。

該系統要實現以下任務：（1）系統完成對汽車尾氣的檢測并且對汽車尾氣是否超標做出判斷。系統是由車上裝置、檢測站裝置及遠程服務器組成。（2）檢測站裝置完成判斷檢測的數據是否超標，控制報警模塊發出相應的信號，并通過可將信息發送至用戶手機和遠程服務器。（3）用戶可通過手機訪問遠程服務器來查閱有關汽車繳費、違規等信息。

本文設計的汽車尾氣遠程檢測系統，可通過車上裝置準確檢測行駛在實際道路的汽車尾氣成分，并將檢測結果發送至檢測站裝置的閱讀器，檢測裝置中的處理模塊將檢測結果保存并發送至遠程服務器，還可通過手機模塊發送至車主手機，并根據檢測結果控制報警模塊，若檢測結果超標，則發送報警信號至報警模塊；用戶還可通過手機訪問遠程服務器來查閱有關汽車繳費、違規等信息。

2.系統的硬件設計

圖1　汽車尾氣遠程檢測系統總體設計框圖

汽車尾氣遠程檢測系統總體設計框圖如圖1所示。系統包括車上裝置、檢測站裝置及服務器。

車載檢測模塊 節點模塊采用CC2530作為控制芯片，來接收傳感器檢測的汽車尾氣含量，將檢測結果及汽車車牌號發送至電子標簽。傳感器模塊安裝在汽車排氣管內部，傳感器模塊至少包括一氧化碳傳感器、碳氫化合物傳感器和氮氧化物傳感器。

檢測站裝置 檢測站裝置是由閱讀器、手機模塊、處理模塊及報警模塊構成。判斷端RFID讀寫器與處理模塊電連接，處理模塊與報警模塊電連接，處理模塊與服務器通過Internet進行通信。檢測站裝置可對汽車尾氣是否超標做出判斷并發送相應的信號給報警模塊，并通過手機模塊發送至用戶的手機。可在多個路段設有檢測站裝置，以便隨時接收經過該檢測路段汽車的尾氣排放數據，并發送至服務器。

服務器 服務器與檢測站裝置及用戶個人手機間通過Internet進行通信，服務器接收檢測站裝置檢測的汽車尾氣結果數據，結合該車牌號汽車的其它信息，如違章信息、繳費信息、車主信息等信息存入服務器，用戶個人手機可通過Internet查詢信息。

3.系統的工作原理

汽車經過尾氣檢測的路段時，檢測站裝置的閱讀器通過不斷檢測車輛是否進入檢測路段，直到有車輛進入檢測路段，待檢測車輛的車載檢測模塊開始工作，并將檢測結果寫入電子標簽，RFID具有自動識別的功能［4，5］，通過無線通信方式，閱讀器讀取標簽數據并將汽車車牌號及檢測數據發送至處理模塊，檢測站裝置中的處理模塊將檢測結果保存并發送至遠程服務器，還可通過手機模塊發送至車主手機，并根據檢測結果控制報警模塊，若檢測結果超標，則發送報警信號至報警模塊。此外，車主還可以通過手機訪問遠程服務器來查閱有關汽車繳費、違規等信息。

4.結語

本文結合汽車尾氣檢測系統的研究現狀，提出了一種基于物聯網技術的汽車尾氣遠程檢測系統設計。本系統設計的車上裝置可用于檢測行駛在實際道路上汽車的尾氣成分，通過在檢測路段設檢測站裝置立即判斷是否超標的，并發送至車主手機，實現了無需人工操作可測試汽車尾氣成分是否超標的功能，且有效的減少了檢測時間。

［1］Cadle S H， Stephens R D.Remo - Sensing of Vehicle Exhaust Emissions［J］. Environmental Science and Technology，1994，28（6）：258-264.

［2］王璐等.在用車排放檢測方法綜述［J］.農機使用與維修，2009（3）.

［3］王光輝，王志剛.機動車排放污染物的控制與檢測新方法（二）［J］.汽車維護與修理，2006（03）.

［4］P.Y.Chen，W.T.Chen，C.H.Wu，Y.C.Tseng，C.F.Huang.A Group Tour Guide System by RFIDs and Wireless Sensor Networks［C］. Information Processing in Sensor Networks （IPSN）， 2007：46-48.

［5］趙宇.RFID技術在物聯網中應用［J］.信息與電腦（理論版），2010（12）：146-148.

羅青青（1987-），女，2012年安徽師范大學光學碩士畢業，安徽商貿職業技術學院助教，研究方向為：物聯網技術應用。

安徽商貿職業技術學院科研項目“基于物聯網的教學監控系統的研究”階段性成果（項目編號：2015KYZ05）；安徽省省級質量工程重點項目：高職高專物聯網應用技術專業人才培養模式研究（2013YXM417）；安徽省特色專業項目（2015tszy070）；安徽省專業綜合改革試點項目（2015zy118）；高校人文社會科學研究重點項目“安徽省高職高專院校自主招生的問題與對策研究”（編號：SK2016A0536）。