一種基于A(yíng)ndroid嵌入式平臺(tái)的環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于A(yíng)ndroid嵌入式平臺(tái)的環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括核心板、底板、GPS模塊、無(wú)線(xiàn)通信模塊、LCD觸摸屏模塊、音頻模塊、Android嵌入式操作系統(tǒng)及噪聲檢測(cè)APP。本發(fā)明通過(guò)基于A(yíng)ndroid平臺(tái)與ARM處理器的配合，設(shè)計(jì)出環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括硬件平臺(tái)及噪聲檢測(cè)軟件，具備性能高效，體積小，功耗低、移植現(xiàn)有移動(dòng)終端的優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種基于A(yíng)ndro id嵌入式平臺(tái)的環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及移動(dòng)噪聲監(jiān)測(cè)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于A(yíng)ndroid嵌入式平臺(tái)的環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)境噪聲對(duì)人體的影響非常大，當(dāng)人長(zhǎng)時(shí)間處于對(duì)人體有害的噪聲強(qiáng)度下，會(huì)造成人體的損傷，主要是造成聽(tīng)力損失，干擾談話(huà)、思考、休息和睡眠等。據(jù)中國(guó)環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)指出，人適合居住在晝間55分貝及夜間45分貝以下的噪聲環(huán)境中。近年來(lái)，交通行駛、校園活動(dòng)等所引起的噪聲污染，嚴(yán)重影響了高校教職工及學(xué)生們的學(xué)習(xí)、工作和生活。目前的噪聲監(jiān)測(cè)裝置復(fù)雜，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全天候及整個(gè)校園的噪聲監(jiān)測(cè)，無(wú)法到達(dá)精確測(cè)定環(huán)境噪聲的目的。
[0003]噪聲污染具有即時(shí)性和隨機(jī)性，傳統(tǒng)的人工監(jiān)測(cè)方式易受到非技術(shù)因素的干擾，實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性較差。而傳統(tǒng)的有線(xiàn)方式，則存在布網(wǎng)困難、成本高、易被破壞等問(wèn)題。專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201420610101.6的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的機(jī)場(chǎng)噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它是由機(jī)場(chǎng)噪聲監(jiān)控中心和數(shù)臺(tái)噪聲監(jiān)測(cè)器組成，所述的機(jī)場(chǎng)噪聲監(jiān)控中心包括無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)、中央監(jiān)控器和預(yù)警器，所述的機(jī)場(chǎng)噪聲檢測(cè)器包括Zigbee通信模塊、噪音探測(cè)器、單片機(jī)和電源。實(shí)現(xiàn)了機(jī)場(chǎng)的噪聲檢測(cè)，但是其只在機(jī)場(chǎng)的環(huán)境中進(jìn)行檢測(cè)，適用于小范圍內(nèi)，并且只有機(jī)場(chǎng)給其提供了檢測(cè)噪聲的適用設(shè)備，并不能夠在大范圍內(nèi)普及開(kāi)來(lái)。專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201310228028.6的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的車(chē)輛噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它是由道路監(jiān)測(cè)裝置、監(jiān)測(cè)中心和車(chē)載監(jiān)測(cè)裝置，能夠檢測(cè)道路上實(shí)時(shí)噪聲量，同時(shí)通過(guò)無(wú)線(xiàn)上報(bào)模塊連接監(jiān)測(cè)中心，該設(shè)備僅適合于車(chē)輛噪聲檢測(cè)，并且使用固定位置的道路監(jiān)測(cè)裝置以及車(chē)載監(jiān)測(cè)裝置，離開(kāi)了裝有設(shè)備的道路和車(chē)輛時(shí)，就完全不能夠進(jìn)行噪聲檢測(cè)。專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201420331536.7的是一種全自動(dòng)噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在合理位置設(shè)置探頭，實(shí)現(xiàn)了在固定位置的噪聲檢測(cè)，但是相對(duì)于經(jīng)常處于移動(dòng)中的人來(lái)說(shuō)，無(wú)法使用該噪聲監(jiān)測(cè)裝置，因此該系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的對(duì)噪聲進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
[0004]在日常生活中，不可能隨身攜帶專(zhuān)用的噪聲監(jiān)測(cè)儀，因此需要根據(jù)現(xiàn)有的條件下設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)易的環(huán)境噪聲檢測(cè)儀。我們針對(duì)目前Android智能手機(jī)的廣泛普及的情況下，設(shè)計(jì)出一款基于A(yíng)ndroid嵌入式平臺(tái)的噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，此系統(tǒng)在A(yíng)ndroid智能手機(jī)中的應(yīng)用，有效地解決了CN201420331536.7方案中的噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)裝置位置固定，使用范圍狹窄，普及程度低的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，
【申請(qǐng)人】經(jīng)過(guò)多次實(shí)踐改進(jìn)，設(shè)計(jì)了一種基于A(yíng)ndroid嵌入式平臺(tái)的環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在隨身攜帶的Android智能手機(jī)上的麥克風(fēng)進(jìn)行實(shí)時(shí)噪聲數(shù)據(jù)收集，通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸至數(shù)據(jù)服務(wù)器，供帶有噪聲標(biāo)記點(diǎn)的電子地圖進(jìn)行更新，并且再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸實(shí)現(xiàn)終端下載觀(guān)看。
[0006]技術(shù)方案:為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:一種基于A(yíng)ndroid嵌入式平臺(tái)的環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括核心板、底板、GPS模塊、無(wú)線(xiàn)通信模塊、IXD觸摸屏模塊、音頻模塊、Android嵌入式操作系統(tǒng)及噪聲檢測(cè)APP。
[0007]進(jìn)一步地，所述核心板選用Tiny4412開(kāi)發(fā)板，所述核心板上包括核心板接口電路、電源模塊接口電路、SD卡接口電路、USB接口電路、UART接口電路、按鍵與排阻電路及LCD接口電路。
[0008]噪聲檢測(cè)APP實(shí)現(xiàn)噪聲實(shí)時(shí)檢測(cè)、GPS實(shí)時(shí)定位、噪聲等級(jí)分析、數(shù)據(jù)顯示、網(wǎng)絡(luò)傳輸及APP數(shù)據(jù)離線(xiàn)存儲(chǔ)功能。
[0009]GPS實(shí)時(shí)定位調(diào)用可以升級(jí)的電子地圖的地圖庫(kù)，加載帶有噪聲標(biāo)記點(diǎn)的電子地圖。所述電子地圖采用Baidu Map的地圖庫(kù)。所述Baidu Map的地圖庫(kù)有連接不斷升級(jí)的功會(huì)K。
[0010]GPS模塊采用UB-355、無(wú)線(xiàn)通信模塊采用Marvell 8686、LCD觸摸屏模塊采用HD700、音頻模塊采用I2S0。
[0011]所述底板為獨(dú)立底板。
[0012]本發(fā)明移植Android嵌入式操作系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)出的用于噪聲監(jiān)測(cè)APP能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)噪聲檢測(cè)、GPS實(shí)時(shí)定位及電子地圖顯示、網(wǎng)絡(luò)傳輸、離線(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能。噪聲檢測(cè)功能界面包括上部?jī)x表盤(pán)指針指示實(shí)時(shí)噪聲數(shù)據(jù)，中部噪聲量的范圍及文字說(shuō)明，底部噪聲曲線(xiàn)圖；
[0013]GPS實(shí)時(shí)定位功能實(shí)現(xiàn)GPS模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)實(shí)地定位，調(diào)用API接口，連接不斷升級(jí)的Baidu Map地圖庫(kù)，在電子地圖上顯示手持終端的地理位置；
[0014]數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能有人為選擇是否存儲(chǔ)，如果進(jìn)行存儲(chǔ)，則將實(shí)時(shí)實(shí)地的噪聲數(shù)據(jù)存入歷史記錄中，可以在以后進(jìn)行歷史記錄查詢(xún)。
[0015]有益效果:本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是:
[0016]1、本發(fā)明通過(guò)基于A(yíng)ndroid平臺(tái)與ARM處理器的配合，設(shè)計(jì)出環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括硬件平臺(tái)及噪聲檢測(cè)軟件，具備性能高效，體積小，功耗低、移植現(xiàn)有移動(dòng)終端的優(yōu)點(diǎn)。
[0017]2、本發(fā)明還提供了可應(yīng)用于A(yíng)ndro i d操作系統(tǒng)上的噪聲檢測(cè)APP，通過(guò)Andr o i d嵌入式音頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的耳機(jī)接口進(jìn)行噪聲的檢測(cè)，應(yīng)用GPS定位模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)地理定位，同時(shí)APP可以調(diào)用API接口，連接不斷升級(jí)的Baidu Map地圖庫(kù)，實(shí)現(xiàn)終端與地理位置的匹配。
[0018]3、再進(jìn)一步地，本發(fā)明在A(yíng)ndroid平臺(tái)上，集成輕量級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)SQLite，設(shè)-H個(gè)存儲(chǔ)按鈕，點(diǎn)擊后將當(dāng)前電子地圖中加入實(shí)時(shí)時(shí)間及實(shí)時(shí)噪聲數(shù)據(jù)存入歷史記錄中，方便在在離線(xiàn)狀態(tài)下進(jìn)行歷史記錄查詢(xún)。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明的信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明的工作流程示意圖。
[0021]圖3為本發(fā)明的軟件系統(tǒng)的功能框圖。
[0022 ]圖4為本發(fā)明的硬件搭建示意圖。
[0023]圖5為本發(fā)明的軟件噪聲檢測(cè)界面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面通過(guò)一個(gè)最佳實(shí)施例，對(duì)本技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述實(shí)施例。
[0025]一種基于A(yíng)ndroid嵌入式平臺(tái)的環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括噪聲檢測(cè)硬件系統(tǒng)和噪聲檢測(cè)軟件系統(tǒng)，所述噪聲檢測(cè)硬件系統(tǒng)包括核心板、底板、GPS模塊、無(wú)線(xiàn)通信模塊、LCD觸摸屏模塊、音頻模塊;所述噪聲檢測(cè)軟件系統(tǒng)包括Android嵌入式操作系統(tǒng)及噪聲檢測(cè)APP。所述核心板選用Tiny4412開(kāi)發(fā)板，所述核心板上包括核心板接口電路、電源模塊接口電路、SD卡接口電路、USB接口電路、UART接口電路、按鍵與排阻電路及LCD接口電路。噪聲檢測(cè)APP實(shí)現(xiàn)噪聲實(shí)時(shí)檢測(cè)、GPS實(shí)時(shí)定位、噪聲等級(jí)分析、數(shù)據(jù)顯示、網(wǎng)絡(luò)傳輸及APP數(shù)據(jù)離線(xiàn)存儲(chǔ)功能。GPS實(shí)時(shí)定位調(diào)用可以升級(jí)的電子地圖的地圖庫(kù)，加載帶有噪聲標(biāo)記點(diǎn)的電子地圖。GPS模塊采用UB-355、無(wú)線(xiàn)通信模塊采用Marvell 8686、LCD觸摸屏模塊采用HD700、音頻模塊采用I2S0。所述電子地圖采用Baidu Map的地圖庫(kù)。所述底板為獨(dú)立底板。所述Baidu Map的地圖庫(kù)有連接不斷升級(jí)的功能。
[0026]如圖1所示，本發(fā)明利用的移動(dòng)終端在不同場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)噪聲監(jiān)測(cè)，例如工廠(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、交通道路及教室等，監(jiān)測(cè)得到的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸，將數(shù)據(jù)上傳到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，存入到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中，使用的客戶(hù)端可以在網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行登錄查詢(xún)Web或者客戶(hù)端形式查閱加載有噪聲標(biāo)記點(diǎn)的電子地圖，應(yīng)用的客戶(hù)端可以實(shí)現(xiàn)用戶(hù)驗(yàn)證、查詢(xún)統(tǒng)計(jì)分析、系統(tǒng)管理及信息通知功能。
[0027]如圖2所示，本發(fā)明的工作流程如下，開(kāi)始時(shí)，打開(kāi)噪聲檢測(cè)軟件，利用Android設(shè)備自帶的麥克風(fēng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的噪聲檢測(cè)，在噪聲檢測(cè)軟件的打開(kāi)界面上顯示噪聲數(shù)據(jù)，打開(kāi)Android設(shè)備的GPS進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，在電子地圖上顯示設(shè)備地點(diǎn)并且標(biāo)注噪聲數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器進(jìn)行傳輸，通過(guò)使用端的Android設(shè)備進(jìn)行噪聲數(shù)據(jù)離線(xiàn)存儲(chǔ)，可以實(shí)現(xiàn)在不同設(shè)備上進(jìn)行觀(guān)察。至此，一次完整的環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)結(jié)束。
[0028]如圖3所示，本發(fā)明的軟件系統(tǒng)功能如下:利用Androi d設(shè)備自帶的麥克風(fēng)，使用噪聲檢測(cè)軟件接口獲取Android設(shè)備檢測(cè)到的噪聲值；利用GPS模塊進(jìn)行移動(dòng)設(shè)備的實(shí)時(shí)定位，同時(shí)在A(yíng)ndroid的環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)軟件中調(diào)用百度地圖API，連接百度地圖服務(wù)器，處理GPS數(shù)據(jù)時(shí)，進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取、坐標(biāo)變換、地圖匹配操作，獲取帶有噪聲標(biāo)記點(diǎn)的百度電子地圖，將電子地圖數(shù)據(jù)和GPS定位數(shù)據(jù)打包存放;利用Web Service實(shí)現(xiàn)Android設(shè)備上監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的上傳功能，通過(guò)SOAP協(xié)議將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)封裝后，發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)上層的用戶(hù)設(shè)置進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ);利用Android操作系統(tǒng)集成的輕量級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)SQLite，將數(shù)據(jù)進(jìn)行離線(xiàn)存儲(chǔ)，以便在無(wú)網(wǎng)絡(luò)的情況下對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢(xún)。
[0029]如圖4所示，本發(fā)明的硬件搭建如下，本發(fā)明使用ARM核心板Exynos4412，GPS模塊，無(wú)線(xiàn)通信模塊，LCD觸摸屏模塊，所述核心板上有ROM和RAM存儲(chǔ)器、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路。GPS模塊采用UB-355，通過(guò)UART與中央處理器連接。無(wú)線(xiàn)通信模塊采用Marve 118686，通過(guò)SD-1O口與中央處理器連接。LCD觸摸屏模塊采用HD700，作為液晶屏顯示。噪聲檢測(cè)系統(tǒng)是基于A(yíng)ndroid平臺(tái)的，由于A(yíng)ndroid操作系統(tǒng)采用開(kāi)源方式，使得Android系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的應(yīng)用軟件數(shù)量極大，且系統(tǒng)兼容性強(qiáng)，而且采用ARM架構(gòu)的處理器，由于A(yíng)RM本身所具有的如體積小、功耗低等優(yōu)點(diǎn)，使得中央處理器的硬件性能非常好，加入無(wú)線(xiàn)通信模塊，可實(shí)現(xiàn)如噪聲檢測(cè)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)裙δ堋?br>[0030]如圖5所示，本發(fā)明實(shí)例提供的噪聲檢測(cè)系統(tǒng)的Androi d智能設(shè)備的APP軟件主界面簡(jiǎn)圖，打開(kāi)軟件，顯示噪聲檢測(cè)主界面，上部為指針儀表盤(pán)，指示噪聲數(shù)據(jù)(分貝)，中部為噪聲等級(jí)說(shuō)明，下部為噪聲變化的時(shí)間曲線(xiàn)，顯示不同時(shí)間所處環(huán)境的噪聲等級(jí)。
[0031]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于A(yíng)ndroid嵌入式平臺(tái)的環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:包括核心板、底板、GPS模塊、無(wú)線(xiàn)通信模塊、IXD觸摸屏模塊、音頻模塊、Andro id嵌入式操作系統(tǒng)及噪聲檢測(cè)APP02.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于A(yíng)ndroid嵌入式平臺(tái)的環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述核心板選用Tiny4412開(kāi)發(fā)板，所述核心板上包括核心板接口電路、電源模塊接口電路、SD卡接口電路、USB接口電路、UART接口電路、按鍵與排阻電路及IXD接口電路。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于A(yíng)ndroid嵌入式平臺(tái)的環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:噪聲檢測(cè)APP實(shí)現(xiàn)噪聲實(shí)時(shí)檢測(cè)、GPS實(shí)時(shí)定位、噪聲等級(jí)分析、數(shù)據(jù)顯示、網(wǎng)絡(luò)傳輸及APP數(shù)據(jù)離線(xiàn)存儲(chǔ)功能。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于A(yíng)ndroid嵌入式平臺(tái)的環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:GPS實(shí)時(shí)定位調(diào)用可以升級(jí)的電子地圖的地圖庫(kù)，加載帶有噪聲標(biāo)記點(diǎn)的電子地圖。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于A(yíng)ndroid嵌入式平臺(tái)的環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:GPS模塊采用UB-355、無(wú)線(xiàn)通信模塊采用Marvell 8686、LCD觸摸屏模塊采用HD700、音頻模塊采用I2S0。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于A(yíng)ndroid嵌入式平臺(tái)的環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述電子地圖采用Baidu Map的地圖庫(kù)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于A(yíng)ndroid嵌入式平臺(tái)的環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述底板為獨(dú)立底板。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于A(yíng)ndroid嵌入式平臺(tái)的環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述Baidu Map的地圖庫(kù)有連接不斷升級(jí)的功能。
【文檔編號(hào)】G01H17/00GK105841802SQ201610147699
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月15日
【發(fā)明人】李震, 李金林, 代品宣
【申請(qǐng)人】江蘇科技大學(xué)