專利名稱：一種車載氣象移動感知裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種移動氣象數(shù)據(jù)采集裝置，特別是一種車載氣象移動感知
>J-U ρ α裝直。
背景技術(shù)：
傳感器節(jié)點可以連續(xù)不斷地進行數(shù)據(jù)采集、事件檢測、事件標識、位置監(jiān)測和節(jié)點控制，它的這些特性和無線連接方式使得無線傳感器網(wǎng)絡在氣象行業(yè)的應用前景非常廣闊。將無線傳感器與交通工具結(jié)合，利用交通工具分布范圍廣的特點，能夠彌補傳統(tǒng)氣象觀測資料不足的缺點。隨著國民經(jīng)濟的快速增長，汽車的購買量在國內(nèi)以每年數(shù)百萬輛的速度增加。相較于其他交通工具，汽車能夠在惡劣天氣情況下外出行駛，非常方便。鑒于嵌入式技術(shù)、傳感技術(shù)與通信技術(shù)的不斷融合發(fā)展，將各種微小的氣象傳感器部署在汽車上，使汽車成為一個個移動感知節(jié)點，感知汽車行駛路途中的氣象信息，能在短時間內(nèi)收集大量資料，機動靈活，有助于提高氣象信息的精細化程度。同時，據(jù)了解，我國氣象預報預測業(yè)務已由單一天氣預報發(fā)展為目前的災害性天氣短時臨近預報、短期氣候預測。但相比世界上的先進國家，我國的氣象信息采集系統(tǒng)發(fā)展還是顯露出很多的滯后，主要在技術(shù)和工藝裝備、測試儀表、開發(fā)能力、穩(wěn)定性和可靠性等方面表現(xiàn)出較大差距。原有的氣象預報系統(tǒng)由于地面網(wǎng)絡建設較早，設備性能低，線路傳輸速率低，延時較大，采集數(shù)據(jù)比較單一，很難滿足現(xiàn)代社會發(fā)展下，人們在生產(chǎn)生活上的需求。而新穎的氣象信息采集裝置正是解決這些問題的最好辦法，因此，建設一個更完善，高效的氣象信息采集裝置迫在眉睫。

實用新型內(nèi)容
·[0004]為解決上述問題，本實用新型公開了一種車載氣象移動感知裝置，結(jié)構(gòu)簡單，數(shù)據(jù)采集量大，采集效率高，有效地提高了氣象數(shù)據(jù)采集在時間和空間上的分辨率，提高了氣象數(shù)據(jù)采集的靈活性，不僅能利用汽車采集的實時信息改進預報結(jié)果，更能提高用戶對天氣預報、災害預警的理解應用水平，提高預報在用戶端的效益。本實用新型公開的車載氣象移動感知裝置，包括移動感知裝置、數(shù)據(jù)傳輸裝置、數(shù)據(jù)處理裝置以及信息顯示裝置，所述移動感知裝置包括氣象傳感器、智能手機以及與智能手機匹配的GPS裝置，所述數(shù)據(jù)傳輸裝置包括GPRS通信裝置和W1-Fi通信裝置，所述數(shù)據(jù)處理裝置包括至少兩塊分布式設置的處理器，所述信息顯示裝置包括信息顯示器、氣象數(shù)據(jù)查詢終端以及用戶意見反饋終端，所述GPS裝置、GPRS通信裝置以及W1-Fi通信裝置均與處理器連接，所述氣象傳感器通過GPRS通信裝置或者W1-Fi通信裝置與處理器實施氣象信息傳輸，所述智能手機通過GPS裝置與處理器實施定位信息傳輸。本實用新型公開的車載氣象移動感知裝置，結(jié)構(gòu)簡單，數(shù)據(jù)采集量大，采集效率高，有效地提高了氣象數(shù)據(jù)采集在時間和空間上的分辨率，提高了氣象數(shù)據(jù)采集的靈活性，不僅能利用汽車采集的實時信息改進預報結(jié)果，更能提高用戶對天氣預報、災害預警的理解應用水平，提高預報在用戶端的效益，同時能耗地，數(shù)據(jù)的采集能夠根據(jù)需要進行實際控制，以提高信息采集的效率。本實用新型公開的車載氣象移動感知裝置的一種改進，所述氣象傳感器包括雨量傳感器或者溫度濕度傳感器或者風速傳感器中的至少一種。本改進通過設置的多種類的傳感器，提高了氣象移動感知裝置的數(shù)據(jù)采集種類，從而有效地提高了氣象數(shù)據(jù)采集的豐富程度和全面性，從而提高氣象信息反饋的準確性。本實用新型公開的車載氣象移動感知裝置的又一種改進，所述車載氣象移動感知裝置還包括攝像機，所述攝像機與處理器連接。本改進通過設置的攝像機，提高了氣象移動感知裝置的圖像數(shù)據(jù)采集效率和采集效果，從而有提高了氣象信息采集的形象性和準確性。本實用新型公開的車載氣象移動感知裝置，結(jié)構(gòu)簡單，氣象數(shù)據(jù)采集量大，采集種類豐富，對實際天氣狀況反饋的準確率高，有效地提高了氣象數(shù)據(jù)采集在時間和空間上的分辨率，提高了氣象數(shù)據(jù)采集的靈活性，不僅能利用汽車采集的實時信息改進預報結(jié)果，更能提高用戶對天氣預報、災害預警的理解應用水平，提高預報在用戶端的效益，同時能耗低，氣象數(shù)據(jù)的采集能夠根據(jù)需要進行實際控制，以提高信息采集的效率。

圖1、本實用新型公開的車載氣象移動感知裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2、本實用新型公開的車載氣象移動感知裝置的工作流程示意圖；圖3、本實用新型公開的車載氣象移動感知裝置的移動感知裝置的布置示意圖。附圖標記列表:1、智能手機；2、雨量傳感器；3、溫度濕度傳感器；4、風速傳感器；5、攝像機。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
，進一步闡明本實用新型，應理解下述具體實施方式
僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。需要說明的是，下面描述中使用的詞語“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向，詞語“內(nèi)”和“外”分別指的是朝向或遠離特定部件幾何中心的方向。如圖1至圖3所示，本實用新型公開的車載氣象移動感知裝置，包括移動感知裝置、數(shù)據(jù)傳輸裝置、數(shù)據(jù)處理裝置以及信息顯示裝置，所述移動感知裝置包括氣象傳感器、智能手機I以及與智能手機I匹配的GPS裝置，所述數(shù)據(jù)傳輸裝置包括GPRS通信裝置和W1-Fi通信裝置，所述數(shù)據(jù)處理裝置包括至少兩塊分布式設置的處理器，所述信息顯示裝置包括信息顯示器、氣象數(shù)據(jù)查詢終端以及用戶意見反饋終端，所述GPS裝置、GPRS通信裝置以及W1-Fi通信裝置均與處理器連接，所述氣象傳感器通過GPRS通信裝置或者W1-Fi通信裝置與處理器實施氣象信息傳輸，所述智能手機I通過GPS裝置與處理器實施定位信息傳輸。本實用新型公開的車載氣象移動感知裝置，結(jié)構(gòu)簡單，數(shù)據(jù)采集量大，采集效率高，有效地提高了氣象數(shù)據(jù)采集在時間和空間上的分辨率，提高了氣象數(shù)據(jù)采集的靈活性，不僅能利用汽車采集的實時信息改進預報結(jié)果，更能提高用戶對天氣預報、災害預警的理解應用水平，提高預報在用戶端的效益，同時能耗低，數(shù)據(jù)的采集能夠根據(jù)需要進行實際控制，以提高信息采集的效率。所述GPS裝置可以與智能手機I合并設置。作為一種優(yōu)選，所述氣象傳感器包括雨量傳感器2或者溫度濕度傳感器3或者風速傳感器4中的至少一種。通過設置的多種類的傳感器，提高了氣象移動感知裝置的數(shù)據(jù)采集種類，從而有效地提高了氣象數(shù)據(jù)采集的豐富程度和全面性，從而提高氣象信息反饋的準確性。作為一種優(yōu)選，所述車載氣象移動感知裝置還包括攝像機5，所述攝像機5與處理器連接。通過設置的攝像機，提高了氣象移動感知裝置的圖像數(shù)據(jù)采集效率和采集效果，從而有提高了氣象信息采集的形象性和準備性。
實施例如圖1所示，本實用新型的車載氣象移動感知裝置包括四部分組成。鑒于駕駛汽車的人在室外的移動范圍較為廣闊，在不設置自動氣象站的地方，通過在汽車上部署氣象傳感器，其能夠感知途經(jīng)區(qū)域的氣象數(shù)據(jù)，提供實時、有效的天氣信息。汽車上傳感器的部署方式如圖3所示，每輛車上放置的智能手機有其唯一的物理標識，這個物理標識可以作為該汽車的標識。此外，車尾的攝像機還能拍攝沿途天氣實時情況和道路狀況，拍下的圖片也可應用于氣象分析。車上的GPS裝置能收集到汽車的地理位置信息，其他傳感器則能采集到所在位置的氣象數(shù)據(jù)，有溫濕度、氣壓、風速、雨量。傳感器采用電池供電，在不工作時處于休眠狀態(tài)以節(jié)省能耗，汽車啟動時由駕駛員根據(jù)任務決定是否開啟傳感器。數(shù)據(jù)傳輸裝置相當于一個中繼臺。汽車用戶在得到任務后按照一定的路徑行駛，將沿途收集到的感知數(shù)據(jù)通過ZigBee協(xié)議上傳，這時，數(shù)據(jù)傳輸裝置接收到來自移動感知裝置的數(shù)據(jù)，它經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)換，利用GPRS網(wǎng)絡連接互聯(lián)網(wǎng)或者利用W1-Fi等短距離無線通信手段與本地網(wǎng)絡連接，再將感知數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)處理裝置，在這個過程中起到了橋梁的作用。
`[0021]由于感知數(shù)據(jù)及傳統(tǒng)氣象數(shù)據(jù)具有類型多、數(shù)量大的特點，需要對這些海量數(shù)據(jù)進行處理、融合。對于感知數(shù)據(jù)、傳統(tǒng)氣象資料的融合，目的就是提高氣象預報的精細化程度和實效性。汽車用戶事先未必都經(jīng)過專業(yè)訓練，加上傳感器技術(shù)的限制，使得大量部署了傳感器的汽車作為移動感知單元采集的數(shù)據(jù)存在不完整、不一致、不精確、不及時等質(zhì)量問題，故感知數(shù)據(jù)需要預處理。例如，根據(jù)當?shù)貧v史數(shù)據(jù)判斷出溫度范圍，可以排除汽車上部署的傳感器傳回的錯誤值。在中繼臺將感知數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)處理中心后，開始進行數(shù)據(jù)融合的過程，采用一定的軟件技術(shù)對數(shù)據(jù)做分析計算得到更精準的信息。在自動氣象站分布稀疏的地區(qū)，汽車移動感知裝置所提供的資料往往能夠彌補常規(guī)探測資料的不足，對提高預報的準確性發(fā)揮了重要作用。對數(shù)據(jù)進行有效處理之后，結(jié)合地理信息，分布在互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)或局域網(wǎng)內(nèi)的用戶終端便能呈現(xiàn)汽車途徑區(qū)域的實時氣象融合資料，常見的終端有瀏覽器、電子屏等。用戶只要通過這些終端就能知曉更符合自己需要、更精準的氣象信息。圖2描繪了本實用新型的工作流程。本實用新型公開的車載氣象移動感知裝置，結(jié)構(gòu)簡單，數(shù)據(jù)采集量大，氣象數(shù)據(jù)采集種類豐富，采集效率高，對實際天氣狀況反饋的準確率高，有效地提高了氣象數(shù)據(jù)采集在時間和空間上的分辨率，提高了氣象數(shù)據(jù)采集的靈活性，不僅能利用汽車采集的實時信息改進預報結(jié)果，更能提高用戶對天氣預報、災害預警的理解應用水平，提高預報在用戶端的效益，同時能耗低，數(shù)據(jù)的采集能夠根據(jù)需要進行實際控制，以提高信息采集的效率。本實用新型方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述技術(shù)手段所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。以上所述是本實用新型的具體實施方式
，應當指出，對于本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干 改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種車載氣象移動感知裝置，其特征在于:所述車載氣象移動感知裝置包括移動感知裝置、數(shù)據(jù)傳輸裝置、數(shù)據(jù)處理裝置以及信息顯示裝置，所述移動感知裝置包括氣象傳感器、智能手機以及與智能手機匹配的GPS裝置，所述數(shù)據(jù)傳輸裝置包括GPRS通信裝置和W1-Fi通信裝置，所述數(shù)據(jù)處理裝置包括至少兩塊分布式設置的處理器，所述信息顯示裝置包括信息顯示器、氣象數(shù)據(jù)查詢終端以及用戶意見反饋終端，所述GPS裝置、GPRS通信裝置以及W1-Fi通信裝置均與處理器連接，所述氣象傳感器通過GPRS通信裝置或者W1-Fi通信裝置與處理器實施氣象信息傳輸，所述智能手機通過GPS裝置與處理器實施定位信息傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載氣象移動感知裝置，其特征在于:所述氣象傳感器包括雨量傳感器或者溫度濕度傳感器或者風速傳感器中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載氣象移動感知裝置，其特征在于:所述車載氣象移動感知裝置還包括攝像機 ，所述攝像機與處理器連接。
專利摘要本實用新型公開的車載氣象移動感知裝置包括移動感知裝置、數(shù)據(jù)傳輸裝置、數(shù)據(jù)處理裝置以及信息顯示裝置，移動感知裝置包括氣象傳感器、智能手機以及與智能手機匹配的GPS裝置，數(shù)據(jù)傳輸裝置包括GPRS通信裝置和Wi-Fi通信裝置，數(shù)據(jù)處理裝置包括至少兩塊分布式設置的處理器，信息顯示裝置包括信息顯示器、氣象數(shù)據(jù)查詢終端以及用戶意見反饋終端，所述GPS裝置、GPRS通信裝置以及Wi-Fi通信裝置均與處理器連接，氣象傳感器通過GPRS通信裝置或者Wi-Fi通信裝置與處理器實施氣象信息傳輸，智能手機通過GPS裝置與處理器實施定位信息傳輸。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，數(shù)據(jù)采集量大，采集效率高，提高了氣象數(shù)據(jù)采集的靈活性。
文檔編號H04L29/08GK203120159SQ201320066069
公開日2013年8月7日 申請日期2013年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月5日
發(fā)明者周杰, 孫曉燕, 杜景林, 羅希昌, 劉 文 申請人:南京信息工程大學