nbiot的车载智能感知模组（服务器模块+前端app）【字数：15248】
摘 要随着社会的发展与时代的进步，当代科技展现了其迅猛发展的一面，人民的生活水平也逐渐的提高，以致于汽车逐渐的成为了人们出行时必不可少的交通工具之一。与此同时，汽车内部的环境污染也开始日益威胁着人类的健康。本设计是基于NB-IoT的车内环境数据监测模块，其实就是在自动驾驶车的车内安装车载感知模块即传感器模块，其中包括温度、湿度、氧气浓度、光照强度、烟雾报警器等感知模块，并进行车内的数据监测，然后将传感器收集到的数据上传到云服务器并在云服务器上存储，最后再将存储到服务器上的实时数据发送到Web网页以及前端APP，并给出合理建议。车内环境数据的实时监测能够通过接收到的实时数据分析出当前车内的环境质量状况，是检验车内环境质量的重要标准，因此在车内安装传感器模块并实时监测车内的环境状况是十分必要且有意义的，这需要广大群众的重视以及支持。
目 录
1. 绪论1
1.1 课题研究背景1
1.1.1 汽车行业的快速发展1
1.1.2 车内环境污染严重1
1.2 国内外研究现状2
1.2.1 国外研究现状2
1.2.2 国内研究现状2
1.3 课题研究意义3
1.4 本文主要内容及结构4
2. 系统总体方案与关键技术4
2.1 系统总体功能4
2.2 系统的关键技术5
2.2.1 基于NBIoT的无线通信技术5
2.2.2 传感器技术7
2.2.3 Web技术9
2.2.4 数据库技术10
2.3 本章小结10
3. 系统的底层硬件设计11
3.1 系统硬件总体结构11
3.2 金葫芦IOT开发套件硬件组成11
3.3 NBIoTGEC的硬件组成13
3.3.1 MCU硬件最小系统13
3.3.2 通信模组电路13
3.3.3 天线匹配电路14
3.4 本章小结15
4. 系统的上位机软件设计15
4.1 UE终端软件总体设计15
4.2 NBIoT无线通信模块中基于TCP/IP的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
数据传输16
4.3 WebSocket协议与JSON格式17
4.3.1 WebSocket协议17
4.3.2 JSON格式17
4.3.3 WebSocket服务端与客户端的通信18
4.4 部分上位机重要程序代码19
4.4.1 HCICom连接WebSocket连接19
4.4.2 数据库操作20
4.4.3 定时器timer_FrmMain_1S定时事件21
4.4.4 WebSocket广播数据与JSON封装数据22
4.4.5 初始化监听显示列表23
4.4.6Web网页自动生成控件24
4.4.7 Android APP动态生成文本框24
4.4.8 APP如何动态生成控件25
4.5 本章小结25
5. 上位机程序功能实现28
5.1 云服务器侦听程序CSMonitor28
5.1.1 申请与登录远程云服务器28
5.1.2 CSMonitor运行界面30
5.2 PC客户端CSClient32
5.2.1 CSMonitor运行界面32
5.3 Web网页34
5.3.1 Web运行界面34
5.4 Android APP36
5.4.1 APP运行界面36
5.5 DataBase数据库37
5.5.1 设备信息表(Device)37
5.5.2 上行数据表(UP)与下行数据表(DOWN)37
5.6 本章小结38
6. 系统开发对社会的影响40
结语41
参考文献42
致谢43
第1章 绪论
1.1课题研究背景
1.1.1汽车行业的快速发展
随着人们的生活水平也越来越好，家家户户基本都能买的起汽车了，汽车也就逐渐的成为了人们日常出行必不可少的交通工具之一，所以从2000年后，路上的汽车也是越来越多了[1]。然而近几年来，虽然汽车行业发展势头不再那么强劲，但是机动车保有量继续持续增长，中国汽车的销售量在2014年到2018年间虽然同比增长情况逐渐降低，但是数量仍不容忽视。如图1.1所示：
/
图1.1近几年全国新注册登记机动车数量及增长情况
1.1.2车内环境污染严重
在国外车内环境污染已经被各国逐渐重视起来，在车内的有害物质含量往往能够达到家里或者办公室的数倍甚至几十倍之多。而我国检测到的数据同样是让人触目惊心的。据某检测中心检测的数据表明，在绝大部分汽车内苯、甲醛等有害气体的含量都是严重超标。其中，家用轿车内的含量相对较低，而长途客车以及货车等大型车辆中的含量更是高达国家空气质量标准的十数倍甚至更多，这可是一个让人胆寒的数据。
国外的一家研究组织曾经过多次实验调查，在上百辆不同的汽车内发现了高达将近三百种不同的化学物质，这个数据是震撼人心的。而且这些物质当中有些甚至会导致产生出生缺陷、致使学习能力下降、让人产生肝脏疾病甚至癌症等等病症。由于车内的空间相对来说比较狭小且是封闭式环境，所以污染物不易挥发，在这样的环境下如果时间久了就会导致驾驶员或者乘客产生头痛、目眩、恶心或者呕吐等症状，还可能会影响人体的神经免疫系统、生殖系统，导致内分泌失调等等[2]。据调查显示，大约有65%左右的的驾驶员在驾车时，会出现头晕目眩、犯困或者咳嗽等状况，这些都是车内污染物所引起的。
影响车内环境的因素有很多，比如说汽车内座椅座套不干净有脏物，地毯长时间未清洗，发动机燃烧产生的废气会通过车内的空调进入车内，以及空调长时间不清洗产生的大量烟碱、细菌还有汽车内的香水等等，都会导致车内产生污染物让空气受污染[3]。
目 录
1. 绪论1
1.1 课题研究背景1
1.1.1 汽车行业的快速发展1
1.1.2 车内环境污染严重1
1.2 国内外研究现状2
1.2.1 国外研究现状2
1.2.2 国内研究现状2
1.3 课题研究意义3
1.4 本文主要内容及结构4
2. 系统总体方案与关键技术4
2.1 系统总体功能4
2.2 系统的关键技术5
2.2.1 基于NBIoT的无线通信技术5
2.2.2 传感器技术7
2.2.3 Web技术9
2.2.4 数据库技术10
2.3 本章小结10
3. 系统的底层硬件设计11
3.1 系统硬件总体结构11
3.2 金葫芦IOT开发套件硬件组成11
3.3 NBIoTGEC的硬件组成13
3.3.1 MCU硬件最小系统13
3.3.2 通信模组电路13
3.3.3 天线匹配电路14
3.4 本章小结15
4. 系统的上位机软件设计15
4.1 UE终端软件总体设计15
4.2 NBIoT无线通信模块中基于TCP/IP的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
数据传输16
4.3 WebSocket协议与JSON格式17
4.3.1 WebSocket协议17
4.3.2 JSON格式17
4.3.3 WebSocket服务端与客户端的通信18
4.4 部分上位机重要程序代码19
4.4.1 HCICom连接WebSocket连接19
4.4.2 数据库操作20
4.4.3 定时器timer_FrmMain_1S定时事件21
4.4.4 WebSocket广播数据与JSON封装数据22
4.4.5 初始化监听显示列表23
4.4.6Web网页自动生成控件24
4.4.7 Android APP动态生成文本框24
4.4.8 APP如何动态生成控件25
4.5 本章小结25
5. 上位机程序功能实现28
5.1 云服务器侦听程序CSMonitor28
5.1.1 申请与登录远程云服务器28
5.1.2 CSMonitor运行界面30
5.2 PC客户端CSClient32
5.2.1 CSMonitor运行界面32
5.3 Web网页34
5.3.1 Web运行界面34
5.4 Android APP36
5.4.1 APP运行界面36
5.5 DataBase数据库37
5.5.1 设备信息表(Device)37
5.5.2 上行数据表(UP)与下行数据表(DOWN)37
5.6 本章小结38
6. 系统开发对社会的影响40
结语41
参考文献42
致谢43
第1章 绪论
1.1课题研究背景
1.1.1汽车行业的快速发展
随着人们的生活水平也越来越好，家家户户基本都能买的起汽车了，汽车也就逐渐的成为了人们日常出行必不可少的交通工具之一，所以从2000年后，路上的汽车也是越来越多了[1]。然而近几年来，虽然汽车行业发展势头不再那么强劲，但是机动车保有量继续持续增长，中国汽车的销售量在2014年到2018年间虽然同比增长情况逐渐降低，但是数量仍不容忽视。如图1.1所示：
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图1.1近几年全国新注册登记机动车数量及增长情况
1.1.2车内环境污染严重
在国外车内环境污染已经被各国逐渐重视起来，在车内的有害物质含量往往能够达到家里或者办公室的数倍甚至几十倍之多。而我国检测到的数据同样是让人触目惊心的。据某检测中心检测的数据表明，在绝大部分汽车内苯、甲醛等有害气体的含量都是严重超标。其中，家用轿车内的含量相对较低，而长途客车以及货车等大型车辆中的含量更是高达国家空气质量标准的十数倍甚至更多，这可是一个让人胆寒的数据。
国外的一家研究组织曾经过多次实验调查，在上百辆不同的汽车内发现了高达将近三百种不同的化学物质，这个数据是震撼人心的。而且这些物质当中有些甚至会导致产生出生缺陷、致使学习能力下降、让人产生肝脏疾病甚至癌症等等病症。由于车内的空间相对来说比较狭小且是封闭式环境，所以污染物不易挥发，在这样的环境下如果时间久了就会导致驾驶员或者乘客产生头痛、目眩、恶心或者呕吐等症状，还可能会影响人体的神经免疫系统、生殖系统，导致内分泌失调等等[2]。据调查显示，大约有65%左右的的驾驶员在驾车时，会出现头晕目眩、犯困或者咳嗽等状况，这些都是车内污染物所引起的。
影响车内环境的因素有很多，比如说汽车内座椅座套不干净有脏物，地毯长时间未清洗，发动机燃烧产生的废气会通过车内的空调进入车内，以及空调长时间不清洗产生的大量烟碱、细菌还有汽车内的香水等等，都会导致车内产生污染物让空气受污染[3]。
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