物联网是通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与物联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的网络。已经开始应用于物流监控、智能家居、安全防卫、远程教育和电力安全等领域。物联网利用电子传感器收集物品信息，然后传送到互联网，物主通过网络可获得物品的实时信息，并能对物品进行定位和跟踪。
本文研究的是物联网在工程车辆管理方面的应用，通过电子传感器将工程车辆的车况信息通过因特网传递到管理中心，并利用GPS系统对车辆的地理位置进行定位和跟踪，从而迅速有效的检测到工程车辆的运行情况和位置信息。
基于物联网的工程车辆管理系统构架及组成
本文设计的基于物联网的工程车辆管理系统构架如图1所示。
图1系统架构图
整个系统分为信息采集系统、信息传输系统和信息管理系统3个子系统，各组成部分的功能如下。
信息采集系统包括车载传感器、GPS模块、中间处理器和无线收发装置。其中，车载传感器是获取工程车辆车况的主要装置，是获知车辆运行状况的途径，主要由车辆原有的各类传感器组成。GPS是用来获知车辆所在位置的电子装置，其基本任务是将车辆的坐标信息提供给中间处理器。中间处理器负责加工处理所有来自传感器和GPS的信息，主要功能是在将数据通过无线收发模块传送至移动通信网之前进行数据校对、传送、存储和任务管理等。
信息传输系统包括移动通信网和互联网。移动通信网作为接入网，实现车辆信息的有效传输;互联网作为核心网，为车主提供车辆的实时信息。
信息管理系统是对车辆信息进行录入、查询和对车辆位置喝茶的终端处理系统，是车辆管理系统最核心的部分。
该构架的主要特征如下：(1)以移动通信网作为接入网，通信质量稳定可靠，可减少车辆信息修士或被窃取的可能性，且使用方便，不用增加其他辅助设备，大大降低运行成本。(2)采用车载传感器作为信息采集终端，免去了对车辆的二次改装，极大的提高了本方案的可行性。(3)采用中间处理器技术，将数据传送至移动公网之前进行数据校对、传送、存储和任务管理，可减少网络冗余，提高传输效率，减少传输费用，减少系统管理和维护工作量，降低运维成本。
信息采集子系统的分析与设计
信息采集子系统的设计主要包含：(1)车载传感器接口协议的设计;(2)GPS装置安装位置的设计;(3)无线收发装置选型及工作模式的设计;(4)中间处理器的设计。
(1)车载传感器接口协议的设计
车载传感器作为获知车辆运行情况的数据终端，肩负着采集汽车运行过程中各项参数的任务。但不同厂家的工程车辆采用的传感器的品牌和型号各不相同，因此在传感器与中间处理器通信过程中的通信协议也各不相同。针对此现象，中间处理器应具有自动检测传感器传输协议的能力。
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(2)GPS装置安装位置的设计
GPS装置安装的位置应该满足隐蔽、坚固、防潮和放拆卸等要求，还要防止GPS信号被阻挡。本文设计的GPS位置是用超声波焊接在车辆前挡风玻璃内侧右下角，并使用装饰物如壁纸等掩盖。
(3)无线收发装置选型及工作模式的设计
为了实现对工程车辆进行信息采集，本文采用sim300模块，它是simcom公司的一款经典gprs型号，具有相当高的性价比。广泛用于手机，PDA，无线数据传输等领域。sim300是采用60Pin板板连接器的双频GSM/GPRS模块解决方案。模块具有工业标准化接口，功耗低，可通过GSM/GPRS850/900/1800/1900MHz通信网络传输语音、短信、数据和传真。利用SIM300与广泛覆盖的移动通信网进行信息交换。
(4)中间处理器的设计
直接从车载传感器和GPS装置获取数据会产生大量的冗余数据，中间处理器采用ARM或单片机等性价比高的微处理器对数据流进行层次化组织管理，对来自传感器和GPS装置的信息和事件流进行加工和预处理，消除冗余，以减少网络流量，提高传输的有效性。同时中间处理器还肩负着监测终端传感器和GPS模块健康状况的任务。当传感器和GPS装置被恶意拆卸时，通过无线收发装置向管理中心发送报警信号。
4.信息传输子系统的分析与设计
信息传输子系统主要由接入网和骨干网组成。
(1)接入网的设计
接入网可以是重新设计的一个新型网络，但协议的制定、网络布线等必然加大成本的投入和实施的难度。
本文设计中接入网采用移动通信网，移动通信网可以实现无缝覆盖，通信质量稳定可靠。
(2)骨干网的设计
信息传输系统的功能除了将信息采集系统所采集的信息传输到信息管理系统外，更重要的功能是让车主通过网络获取车辆的实时信息和历史数据，所以骨干网应采用技术最成熟、应用最广泛的网络。
本设计中骨干网采用互联网，信息采集系统收集的车辆信息经过无线收发装置发送到接入网，然后被及时准确地传送至互联网，并被存储在相关数据库中，是车辆信息全球互联，车主通过互联网可方便获取车辆的实时信息。
信息管理子系统设在工程车辆运营管理部门，主要由信息录入系统、信息查询系统组成，由营运部门车辆管理员负责管理，以便对车辆进行实时信息监控。
(1)信息录入系统的设计
当信息采集自系统被安装在车辆上之后，对应的车辆信息应在信息管理子系统登记。信息录入系统的主要功能是车辆的初始信息录入，车辆的基本信息应记录在案，为信息查询系统提供数据来源。另外租赁方或购买方的负责人信息也应一并录入，方便车主与之联系。
管理员应将所有车辆的信息，包括车辆类型、车牌号、发动机号、车辆型号等录入信息管理系统，并设置访问密码，防治他人随意查阅车主和车辆的相关信息。如果车主信息发生变化或者车辆转手他人，车主应及时登录网上系统或到车辆管理部门修改注册信息，一遍车辆被盗或非法使用后系统通知车主。
(2)信息查询系统的设计
信息查询系统是车主或租赁方以及租赁方获得车辆实时信息和历史数据的门户，通过该系统可实时获取被车辆的运行情况。营运管理方可输入车辆编号或租赁方或购买方姓名等信息，并通过密码认证，查看车辆的实时信息和历史数据。当车辆被盗或出现故障后，车辆主管部门可以通过车辆管理系统了解更详细的车辆信息，为车辆的追回或故障的责任认定提供更多线索。
5.结束语
本文涉及的基于物联网的工程车辆管理系统采用了有源无线模块，能实现对远距离、复杂环境工作的车辆进行信息采集，且识别率高，功耗低;采用中间件技术队采集的信息进行校对，可消除冗余，提高信息传输的有效性;采用移动通信网和因特网作为系统接入网，提高了车辆信息的安全性和传输可靠性，在保证信息传输的同时降低了实现成本;系统利用GPS定位和传感器技术对车辆位置进行跟踪以及对车辆运作情况进行监视，能及时发现车辆的不正常使用情况，有效解决购买或租赁中的故障纠纷问题。
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