基于物联网技术的汽车尾气远程检测系统设计

安徽商贸职业技术学院电子信息工程系　罗青青　陈又佳

基于物联网技术的汽车尾气远程检测系统设计

安徽商贸职业技术学院电子信息工程系罗青青陈又佳

针对传统的汽车尾气检测方法费时且使用的仪器操作困难，设计了一种基于物联网技术的汽车尾气远程检测系统。利用物联网中的RFID技术对系统进行硬件设计，并进行软件设计。汽车尾气超标用户的可收到短信，用户也可通过手机访问服务器来查阅有关汽车缴费、违规等信息。实现了无需人工操作便可远程检测汽车尾气的功能，有效减少了检测时间。

物联网；RFID；尾气；检测

物联网就是通过射频识别、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议，将任何物品和互联网相连接，通过信息交换和通信，实现对物品进行智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。具有全面感知、可靠传递，并能智能处理等特点。

传统的汽车尾气检测方法通常采用底盘测功机测试法。但由于这种方法要求在室内，并要按固定行驶工况对机动车进行测试，所以不能真实反映实际道路上的尾气排放，并且排放测试系统体积过于庞大、操作困难，因而被检测的车辆需花费大量的时间才能得到检测结果［1-3］。

本文立足我国汽车尾气检测的现状，研究了基于物联网的汽车尾气检测系统，设计的系统期望推进物联网技术在环境保护的应用，保证车辆的达标使用，加速老旧车辆的更新淘汰，减少机动车排放污染，改善大气环境质量。

1.系统总体设计

根据汽车尾气检测系统的功能要求，设计出了基于物联网技术的汽车尾气远程检测系统。

该系统要实现以下任务：（1）系统完成对汽车尾气的检测并且对汽车尾气是否超标做出判断。系统是由车上装置、检测站装置及远程服务器组成。（2）检测站装置完成判断检测的数据是否超标，控制报警模块发出相应的信号，并通过可将信息发送至用户手机和远程服务器。（3）用户可通过手机访问远程服务器来查阅有关汽车缴费、违规等信息。

本文设计的汽车尾气远程检测系统，可通过车上装置准确检测行驶在实际道路的汽车尾气成分，并将检测结果发送至检测站装置的阅读器，检测装置中的处理模块将检测结果保存并发送至远程服务器，还可通过手机模块发送至车主手机，并根据检测结果控制报警模块，若检测结果超标，则发送报警信号至报警模块；用户还可通过手机访问远程服务器来查阅有关汽车缴费、违规等信息。

2.系统的硬件设计

图1　汽车尾气远程检测系统总体设计框图

汽车尾气远程检测系统总体设计框图如图1所示。系统包括车上装置、检测站装置及服务器。

车载检测模块 节点模块采用CC2530作为控制芯片，来接收传感器检测的汽车尾气含量，将检测结果及汽车车牌号发送至电子标签。传感器模块安装在汽车排气管内部，传感器模块至少包括一氧化碳传感器、碳氢化合物传感器和氮氧化物传感器。

检测站装置 检测站装置是由阅读器、手机模块、处理模块及报警模块构成。判断端RFID读写器与处理模块电连接，处理模块与报警模块电连接，处理模块与服务器通过Internet进行通信。检测站装置可对汽车尾气是否超标做出判断并发送相应的信号给报警模块，并通过手机模块发送至用户的手机。可在多个路段设有检测站装置，以便随时接收经过该检测路段汽车的尾气排放数据，并发送至服务器。

服务器 服务器与检测站装置及用户个人手机间通过Internet进行通信，服务器接收检测站装置检测的汽车尾气结果数据，结合该车牌号汽车的其它信息，如违章信息、缴费信息、车主信息等信息存入服务器，用户个人手机可通过Internet查询信息。

3.系统的工作原理

汽车经过尾气检测的路段时，检测站装置的阅读器通过不断检测车辆是否进入检测路段，直到有车辆进入检测路段，待检测车辆的车载检测模块开始工作，并将检测结果写入电子标签，RFID具有自动识别的功能［4，5］，通过无线通信方式，阅读器读取标签数据并将汽车车牌号及检测数据发送至处理模块，检测站装置中的处理模块将检测结果保存并发送至远程服务器，还可通过手机模块发送至车主手机，并根据检测结果控制报警模块，若检测结果超标，则发送报警信号至报警模块。此外，车主还可以通过手机访问远程服务器来查阅有关汽车缴费、违规等信息。

4.结语

本文结合汽车尾气检测系统的研究现状，提出了一种基于物联网技术的汽车尾气远程检测系统设计。本系统设计的车上装置可用于检测行驶在实际道路上汽车的尾气成分，通过在检测路段设检测站装置立即判断是否超标的，并发送至车主手机，实现了无需人工操作可测试汽车尾气成分是否超标的功能，且有效的减少了检测时间。

［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.在用车排放检测方法综述［J］.农机使用与维修，2009（3）.

［3］王光辉，王志刚.机动车排放污染物的控制与检测新方法（二）［J］.汽车维护与修理，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］赵宇.RFID技术在物联网中应用［J］.信息与电脑（理论版），2010（12）：146-148.

罗青青（1987-），女，2012年安徽师范大学光学硕士毕业，安徽商贸职业技术学院助教，研究方向为：物联网技术应用。

安徽商贸职业技术学院科研项目“基于物联网的教学监控系统的研究”阶段性成果（项目编号：2015KYZ05）；安徽省省级质量工程重点项目：高职高专物联网应用技术专业人才培养模式研究（2013YXM417）；安徽省特色专业项目（2015tszy070）；安徽省专业综合改革试点项目（2015zy118）；高校人文社会科学研究重点项目“安徽省高职高专院校自主招生的问题与对策研究”（编号：SK2016A0536）。