基于android智能手机的车辆远程监控系统的设计与开发硕士学位论文(编辑修改稿)

基于android智能手机的车辆远程监控系统的设计与开发硕士学位论文(编辑修改稿)内容摘要：

......... 54 轨 迹 回放 .................................................................................................... 56 车 辆 报警 .................................................................................................... 57 数 据 管 理 模 块 .................................................................................................. 59 数 据 的 存 储 ................................................................................................ 59 数 据 库 与 系 统 的 数据 交互 ........................................................................... 62 车 辆 远 程 监 控系统 实 车 联 调测试 .................................................................. 63 测 试 的 硬 件 平 台 ......................................................................................... 63 系 统 的 运 行 结 果 ......................................................................................... 65 系 统 的 性 能 分 析 ......................................................................................... 67 本 章 小 结 .......................................................................................................... 68 6 结论与展望 ............................................................................................................. 69 VI 目 录 论 文 总 结 ........................................................................................................... 69 展望 ................................................................................................................... 70 谢 ...................................................................................................................... 71 致 参考 文 献 ...................................................................................................................... 73 附 录 ...................................................................................................................... 77 作者 在攻 读 学 位 期 间 发 表 的论 文 目录 ............................................................ 77 作 者在 攻 读 学 位期 间 参 加 的科 研 项 目 目录 .................................................... 77 A. B. VII 重庆 大 学 硕 士 学 位 论 文 VIII 1 绪 论 1 绪 论 论文的目的和意义 随着我 国 经济 的 持续 、 稳定、 高 速的 发 展， 道 路交通 等 基础 设 施智 能 化水 平 的不断提 高 ，中国 汽车 市场高速 发 展，车 辆的 数量日益 增 多。 作 为人 们最重要 的 交通工具 之 一，汽 车在 社会经济 和 生活中 扮演 着重要的 角 色。 然 而， 车辆数量 的 增加带来 了 一系列 严重 问题。 交 通 事故频 繁发 生、交通 拥 堵也越 来越 突出，这 些 问题直接影响着社会的发展和人民的生活和生命财产安全 [1]。 同时 ， 利用车辆作案 和以车辆作为犯罪对象的案件日益增多 ， 由 于 车辆的机动性 ， 犯罪 分 子快速作案、 逃离现场 、 藏匿赃物 ， 这为公安民警破案 ， 取证带来了极大的困 难 [2]。 另外 ， 出租 车公司 、 物 流 公司 、 公 交公司 、 特种车辆如公安 1 急救中心 1 银行运钞 10 消防 119 等单位对各自车辆的调度 、 监管要求也越来越高。 尤其是近年来随着家 庭私人用 中 高档车 辆数 量的急剧 攀 升，私 家车 主对自己 爱 车寻求 安全 保护，以 及 要求提供 必 要服务 的愿 望日益强 烈。 为了 解决 这一系列 的 问题， 从而 提出了智 能 交通系统 ITS（ Intelligent Transport System） ， 并得到了迅速的发展。 所谓智能交通 系统 ITS[3]， 就是将 先 进的通信技术 、 自动控制技术 、 计算机技术等应用于交通管 理体系， 通 过科技 手段 控制交通 状 况，建 立 一 种全方位 发 挥作用 的实 时、准确 、 高效的交通综合管理和控制系统。 ITS 的发 展 降低了交通事故 ， 优化了对汽车的管 理，提高 了 交通运 输效 率 ， 增强 了 汽车的 安全 性和控制 性 ， 缓解 了 由 交通带来 的 经济和能源的巨大压力。 因此 ， ITS 的设计 与 开发正成为学者们研究的热点 ， 而车 辆远程监控系统是 ITS 的重要组成部分，是极具市场潜力和经济效益的应用项目 之一，所 以 集技术 、管 理、服务 为 一体的 远程 车载监控 系 统已成 为非 常活跃的 研 究领域。 Android 是 Google 于 20xx 年底开发出来的开源手机操作系统 ， 是首个为移动 终端打 造 的真 正 开放 和 完整的 移 动软 件 [4]。 Google 始终把移动 智能 手机终 端 作 为 切入点， 引 领其整 合全 球信息的 战 略，同 时也 是对下一 代 信息技 术革 命大趋势 的 把握。 至今 ， Android 操作系统除了应用于移动手机外 ， 还广泛用于物联网的信息 终端。 从 20xx 年第 一 款实现可测量血压的 Android 终端面世开始 ， 陆续出现了可 以作为车载导航的基于 Android 的终端，以及可以扫描二维码、控制微波炉冰箱、 可以控制机顶盒的 Android 终端 [45]。 可以看出 ， Android 不仅是手 机 操作系统 ， 其 在推动信息社会的发展起到了实实在在的作用。 随着社 会 的发 展 ，人 们 对车辆 的 运行 质 量、 安 全性和 交 通提 出 了越 来 越高 的 要求，因此，建立 Android 智能手机上的车辆远程监控系统具有重要的现实意义， 1 重庆 大 学 硕 士 学 位 论 文 主要体现在一下几个方面： 对于用 户 来说 ， 车辆 远 程监控 系 统可 以 实时 监 控汽车 的 状态 ， 获取 车 辆的 运 行数据， 及 时发现 车辆 的潜在故 障 并对用 户发 出报警提 示 ，在一 定程 度上可以 避 免交通事 故 和由 于 车 辆 故障带来 的 交通 堵 塞 ； 同时 ， GPS 地 图 导 航 功能可以显示 车辆的地 理 位置， 增强 了车辆的 防 盗功能 ，当 车辆发生 故 障时， 可以 第一时间 将 车辆位置 信 息和故 障信 息发送给 维 修部门 ，方 便维修部 门 掌握车 辆状 况针对性 地 解决问题。 对于汽 车 厂商 来 说， 该 系统实 现 了实 时 数据 的 无线传 输 ，解 决 了采 集 数据 的 距离限制 问 题，提 高了 数据分析 处 理的效 率； 同时，该 系 统可以 长期 地、实时 地 监控车辆 各 个部件 的参 数，从而 获 取大量 真实 的汽车状 态 参数， 通过 对这些参 数 进行分析可以对车辆的性能进行评估，以指导对车辆的改进工作。 对于整 个 交通 系 统来 说 ，车辆 远 程监 控 系统 可 以综合 实 际的 交 通状 况 对车 辆 进行调度、诱导和路径优化，合理选则车辆出行路线，提高了交通利用率。 对于整个系统来说，采用 Android 智能手机作为车辆数采终端，无需专用的、 昂贵的车 载 终端， 降 低 了系统成 本 ，使整 个系 统更易被 用 户所接 受， 从而推广 整 个系统的安 装。 国内外发展现状 车辆远程监控系统是智能交通系 统 （ ITS） 的关键部分 ， 是目前国内外研究的 重要前沿 课 题，各 国都 展开了积 极 的研究。 世 界范围内 ， 在野外 探测 、特种车 辆 导航 、 物流运输 、 交 通 监管等领域都涉及和运用到车辆导航技 术 [6]。 随着地理信息 系统 GIS（ Geographic Information System） 、 全球卫星定位系统 GPS（ Global Position System） 、 3G 无线通信技术以及计算机云计算技术的发展 ， 车辆远程监控系统逐渐 成为国内外研究的热点。 国外发展现状 从 20 世纪伊始 ， 国外就致力于智能交通系统的研究工作 ， 尤其是美国 、 日本 和欧洲各国。 进入 20 世纪 90 年代以来，计算机技术、通信技术和导航技术的发 展使车辆的定位和导航系统的应用成为现实 [7]， 特别是美国全球卫星定位系统 GPS 的建立和 民 用化， 为用 户提供了 一 种廉价 、实 用的定位 手 段，同 时， 降低了研 究 者的开发成本和用户的使用成本 ， 从而推动 了 车 辆 监控系统进入了新的高潮。 1997 年 1 月 ， 麻省理工大学和斯坦福大学就联合主办了首届基于 Inter 的远程监控系 统和诊断工作会 议 [8]， 有来自 30 多个研究机构和公司的 50 位代表到会 ， 会议讨论 了远程监 控 系统的 开放 式体系、 传 输协议 、诊 断信息规 程 以及对 用户 的合法限 制 等，并对 未 来的科 技发 展做了展 望。 由麻 省理 工大学和 斯 坦福大 学联 合开发的 基 2 1 绪 论 于 Inter 的下一代 远 程监控系统和诊断示范系统得到了一期仪表行业 、 计算机行 业的惠普 （ HP） 、 SUN、福特（ Ford） 、英 特 尔 （ Intel）以及波 音 （ Boeing）等 12 家公司的 热 情支持 和配 合。 之后 ， 这些同 时共 同 合 作开 发 出了一 套新 的试验系 统 Testbed，该系统的特 点 是： ①采用嵌入式的 Web 组网方式； ②采用 Bayesian Net 和 JAVA 搭建平台； ③实现在 Inter 范 围 内的监控信息和诊断推理。 上世纪 60 年代末期到 1997 年 ， 美国政府用于智能交通系 统 （ ITS） 的研究开 发费用年度预算总计为 亿美元。 当时就提出了一种用于控制和疏导交通的 电子路径引导系统 ERGS，这只是具有路径规划与引导能力的导航系统。 从 90 年 代开始， 美 国就相 继完 成了车载 导 航系统 、车 载服务系 统 、通信 媒介 和其他智 能 交通系统的研究与试验。 美国较多将码分多址 CDMA、蜂窝数字式分组数据交换 网 CDPD 和 Inter、 结合 GPS 应用于车辆导航 、 急救和物流的终端机 上 [9]， 如美 国的联合包裹服务公 司 （ UPS） ， 通过引进 WEBGIS 技术 ， 监控服 务 商向用户提供 网上查询 和 跟踪邮 件服 务，同时 ， 公司可 以在 远程知道 邮 件配送 车辆 的位置和 状 态 ； 20xx 年美国通用福特汽车公司首先推 出 的“ onStar”系统，如图 所示， 它通过无 线 网络将 车辆 的位置信 息 与用户。