以安卓手機為載體的智能汽車監(jiān)控系統(tǒng)

叢玉華+胡行濤

摘要：本文介紹了以安卓手機為載體的智能監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)具備行車記錄、倒車影像/倒車雷達、行車導航、故障監(jiān)測、圖像監(jiān)控和鎖車啟動功能，內(nèi)容涉及系統(tǒng)應用意義、系統(tǒng)設計、系統(tǒng)構(gòu)成、系統(tǒng)實現(xiàn)和對系統(tǒng)的總結(jié)。

關鍵詞：汽車監(jiān)控；安卓手機；車載設備

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）06-0191-03

手機已從高成本商務通信工具過渡為高度普及的低成本個人通信工具。在全球許多地區(qū)，移動連接的數(shù)量已超過固定電話連接數(shù)量，由手機訪問互聯(lián)網(wǎng)也超過從PC訪問互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)量。終端制造商和網(wǎng)絡運營商已經(jīng)將其策略從單純的設施/服務提供商轉(zhuǎn)變?yōu)檎w解決方案供應商，遵循FMC（固定移動融合）的行業(yè)發(fā)展趨勢，成為全球通信服務未來的主導力量。車載硬件種類繁多，導航儀，倒車雷達，行車記錄儀等各為一體，無法集中式反饋給車主。頭上掛著一個行車記錄儀；想倒車，得用車載多媒體打開倒車影像；想導航，又得抬頭看旁邊的導航儀。盡管車載多媒體能夠統(tǒng)合倒車雷達和導航，但行車記錄儀卻要另外購買，而且車載多媒體的占用空間太大，影響車內(nèi)可用空間。能否用身邊幾乎人手一部的手機來掌控這所有的功能，從而節(jié)省車內(nèi)空間和金錢，方便車主。

1 系統(tǒng)設計

1.1 功能分析（見圖1）

1.2 車載模式

該模式下，手機置于車內(nèi)實現(xiàn)如下功能：

1.2.1 行車記錄儀

運用手機本身攝像頭、存儲卡等硬件完成行車記錄儀功能，用戶只需點擊手機界面上的行車記錄功能圖標，手機便能夠自動跳轉(zhuǎn)到行車記錄界面。同時開啟自動檢測功能，即行車時記錄，停車時暫停。此功能完全由安卓手機實現(xiàn)。

1.2.2 倒車影像/雷達

考慮到新手車主倒車問題以及特殊道路不方便倒車的問題，車主掛到倒車檔時，手機自動跳轉(zhuǎn)到倒車影像界面，方便車主了解車后方情況。當汽車掛入倒車檔，倒車雷達和倒車影像系統(tǒng)接入電源，手機自動切換到倒車界面，在該界面可進行截圖和錄像功能，同時倒車雷達發(fā)出聲音報警提示距離。

1.2.3 行車導航

考慮到新手車主上路認路困難以及到外地行車的問題，為方便車主準確的找到正確的道路以及選出最近的道路，用戶可以點擊安卓手機導航圖標，手機自動跳轉(zhuǎn)到導航界面，導航信息豐富，導航設置豐富且人性化，用戶可以在其中選擇目的地或是查看周邊地圖。

1.2.4 汽車運行參數(shù)實時監(jiān)控故障云診斷

傳統(tǒng)車載系統(tǒng)無法實時反映汽車的實時狀況，車主也難以發(fā)覺汽車是否存在故障。為保障車主能夠及時發(fā)現(xiàn)汽車的故障，并能夠了解到故障發(fā)生在何處，用戶可以點擊參數(shù)監(jiān)控圖標，以查看汽車各參數(shù)是否處于正常范圍內(nèi)。并且可以查看歷史行車參數(shù)記錄。

1.3 離車模式

該模式下，手機與車主離開汽車，實現(xiàn)如下功能：

1.3.1 手機遠程鎖車、啟動車

傳統(tǒng)鎖車必須用汽車專用的車鑰匙或是紅外傳感來鎖車，這既不能知曉汽車是否上鎖，也不能在發(fā)覺汽車沒鎖時進行遠程上鎖。車主有些情況下有在上車前先啟動車的需求，為便于車主了解車是否鎖上，并進行遠程鎖車、啟動車，用戶可以點擊鎖車圖標進行鎖車，點擊啟動車圖標進行車啟動，同時了解車是否處于上鎖、啟動狀態(tài)。

1.3.2 車內(nèi)實時圖像監(jiān)控

為了便于車主了解車內(nèi)實時狀況，用戶可以點擊實時圖像圖標來查看車內(nèi)實時圖像，達到對車內(nèi)狀況的實時監(jiān)控。

2 系統(tǒng)構(gòu)成

2.1 系統(tǒng)整體框架

見圖2。

2.2 安卓手機終端

（1）行車記錄儀：采用手機后置攝像頭，可實現(xiàn)行駛時錄像，停止時錄像停止功能。

（2）倒車影像/雷達：汽車掛入倒車檔，倒車雷達和倒車影像系統(tǒng)接入電源，手機自動切換到倒車界面，通過無線Wifi形式，獲取倒車影像和倒車雷達信息。

（3）行車導航：調(diào)用百度地圖API進行開發(fā)，整個軟件統(tǒng)一界面且統(tǒng)一安裝。

（4）汽車運行參數(shù)實時監(jiān)控故障診斷：OBD模塊采集到的數(shù)據(jù)通過藍牙傳到安卓手機平臺。

（5）手機遠程鎖車開啟車：采用安信可A20模組獲取車輛鎖車及啟動狀態(tài)，通過GPRS將狀態(tài)上傳至服務器，安卓手機通過互聯(lián)網(wǎng)與服務器通訊，間接獲取車輛狀態(tài)，并通過服務器，發(fā)送鎖車及開啟指令。

（6）車內(nèi)實時圖像監(jiān)控：采用安信可A20模組通過自身攝像頭可獲取車內(nèi)環(huán)境圖像，通過GPRS上傳至服務器，安卓手機通過互聯(lián)網(wǎng)與服務器通訊，從而獲取車內(nèi)環(huán)境圖像。

2.3 車載硬件

（1）倒車影像/雷達：具有WiFi接口的，車載后置攝像頭/雷達。

（2）汽車運行參數(shù)實時監(jiān)控：具有藍牙接口的，OBD數(shù)據(jù)采集模塊。

（3）手機遠程鎖車、啟動/圖像監(jiān)控：具有GPRS通信功能和數(shù)據(jù)采集處理功能的A20模組。

2.4 服務器端

服務器做為部分車載硬件和安卓手機通信的中間環(huán)節(jié)，負責信息的傳送。

（1）傳送車載終端采集信息給安卓手機端：服務器接收車載終端通過A20模組以GPRS方式所發(fā)送的所有數(shù)據(jù)，包括車內(nèi)圖像的采集，汽車開啟與否，汽車鎖車與否等狀態(tài)信息。安卓手機端通過4G網(wǎng)絡訪問服務器獲取車載終端提供的上述狀態(tài)數(shù)據(jù)信息。

（2）傳送安卓手機端指令給車載終端：安卓手機端通過4G網(wǎng)絡發(fā)送控制指令給服務器，包括查詢車內(nèi)環(huán)境圖像，啟動車輛、鎖車等指令。服務器接收安卓手機端以4G網(wǎng)絡形式發(fā)送來的上述控制指令，并通過GPRS方式轉(zhuǎn)發(fā)給A20模組，最終送達車載終端。

（3）數(shù)據(jù)解析：用于收到車載終端和用戶終端上傳的數(shù)據(jù)后，解析所述數(shù)據(jù)并分段保存到數(shù)據(jù)庫對應的數(shù)據(jù)表中。數(shù)據(jù)解析模塊按照數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)表的格式將數(shù)據(jù)分解后分段存儲于數(shù)據(jù)庫的對應數(shù)據(jù)表中，以便用戶終端對數(shù)據(jù)的調(diào)用與查看等。

（4）數(shù)據(jù)庫：用于保存各種數(shù)據(jù)表。WEB服務器模塊，WEB服務器采用的是Apache，用于實現(xiàn)網(wǎng)頁顯示數(shù)據(jù)，同時車主可以通過網(wǎng)頁來與服務器通訊，例如顯示車是否開啟，車門是否開啟，車內(nèi)實時圖像，并控制車與車門的開啟與關閉、A20模塊攝像頭拍照與上傳。

根據(jù)上述分析可得系統(tǒng)的通信接口構(gòu)成如圖3。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1 安卓手機終端

3.1.1 手機主界面

Android版系統(tǒng)首頁，顯示有六大模塊，分別為行車記錄儀、倒車影像、行車導航、汽車運行參數(shù)實時監(jiān)控故障云診斷、手機鎖車和車內(nèi)監(jiān)控。具體如圖4所示。

3.1.2 行車記錄

圖5為行車記錄的界面，當點擊行車記錄時，手機跳轉(zhuǎn)到該界面，停車時自動停止錄制。

3.1.3 倒車影像

圖6為倒車影像界面，只需掛入倒車檔，倒車影像和倒車雷達便自動開啟。此界面也可以進行截圖、錄像等功能。

3.1.4 行車導航

圖7為行車導航界面，用戶只需輸入出發(fā)地和目的地即可享受很全面的行車導航服務。

3.1.5 汽車運行參數(shù)實時監(jiān)控

圖8為參數(shù)監(jiān)控，用戶只需點擊圖標就可查看實時的車輛參數(shù)，以了解愛車當前狀況。

3.1.6 手機鎖車

圖9為鎖車界面，用戶可進行一鍵鎖車。

4 結(jié)語

以安卓手機為主要載體，結(jié)合車載硬件系統(tǒng)和網(wǎng)絡及數(shù)據(jù)庫技術，為用戶提供汽車駕駛輔助信息，在安卓手機平臺上整合了行車記錄儀、倒車影像/雷達、行車導航、汽車參數(shù)采集、手機遠程鎖車啟動車和車內(nèi)實時圖像監(jiān)控功能。節(jié)省車內(nèi)空間和成本，提高車主用車體驗。并且使得汽車更加的安全智能，同時可以降低油耗、減緩堵塞，改善車內(nèi)布局環(huán)境。endprint