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《基于物联网的车内安防系统项目可行性分析说明书》
队长：邢正080 队员：董冰068 许国庆081 张琦057 曹华058
一、引言
1、编写目的
该可行性分析报告是为“基于物联网的车内安防系统”开发的可能性、可行性、必要性提供论据，为开发人员进行系统总体规划设计及具体实施开发工程提供必要的参考资料，在系统开发完成后期为系统的测试、验收提供帮助。其编写过程由项目的重要策划人完成。预期读者是从事“基于物联网的车内安防系统”开发的相关工作人员。
2、项目背景
随着汽车的普及，人们生活节奏变快，许多人为了追求经济发展，追求速度的快捷，往往对车外安全更加重视，却忽略了车内的潜在威胁，比如酒后驾驶，车内火灾，车内人员窒息，儿童遗留，一氧化碳、甲醛、苯系物、芳香烃类有毒致癌物质污染等。这些安全隐患成为威胁人民正常生活和发展的一大难题。可是，目前市面上车内相关产品诸如专用于行车路线查询的“GPS导航”，车险和罚款违章扣分查询的“车管家”，检测车辆设备和线上服务的“安吉星”，加油站服务区线路查询的“腾讯路宝”等更多倾向于车辆的相关服务性功能产品，汽车安全主要体现在行车记录监控、防盗、胎压检测、保险等，但是，针对车内安全隐患问题解决的产品在市场上一片空白。
3、参考文献
1）《传感器技术6》 科瑞特森科韦 哈尔滨工业大学出版社
2）《单片机技术及应用》刘训非，陈希 清华大学出版社
3）《移动应用开发》[美]格斯里 人民邮电出版社
4）《短距离无线通信及组网技术》孙弋 西安电子科技大学出版社
二、项目概述
1、项目基本要求
该系统利用多种传感器节点进行车内实时环境信息采集处理，将车内实时的气体环境信息以数据或图表的方式通过车载显示器呈现给驾驶员用户，当系统整个工作过程中一旦发现当前车内环境的安全问题，系统即可进行警戒、提示并帮助解决用户当前车内出现的安全问题，系统支持短信求助，可借助配套的手机应用方便了解和查询查询车内情况以及定位与导航等功能。
1.1、功能
基于物联网的车内安防系统的主要功能是：数据监测、定位导航、管理控制、求救帮助等功能。
1）数据监测：通过部署在车内特定位置的传感器节点主要准对于酒精、一氧化碳、可燃气体、芳香烃类及苯系物、温度和湿度数据的实际检测并回传车内搭载安卓系统上位机，通过安卓应用将车内信息显示出来，并对数据分析和检测，一旦有气体浓度超标触发相应提示与声光报警。
2）定位导航：借助GSM模块实现2G数据联网，定位当前车辆地理位置信息并提供导航服务。
3）管理控制：借助系统硬件部分通过上位机安卓应用软件的使用帮助用户实现对车内有关设备的直接控制，比如对车室灯、空调和车窗的开与关，以此协助用户进行安全问题的暂处理和提供用户操作的便捷性。
4）求助功能：通过插入SIM卡的GSM模块可方便进行类似于手机的电话和短信求助，同时添加利用汽车的鸣笛和四角闪的声光报警选项。
1.2、性能
系统借助TCP协议实现服务器和客户端节点的一对多点的无线星型组网，并利用基于IEEE 802.11（2.4Ghz）标准的WI-FI无线通信技术实现11Mbps的数据传输速率，保证多路节点的并发数据进行快速高效和准确的传输，同时，WI-FI技术覆盖范围较广信号强。另外传感器节点的稳定性较好能满足用户长时间的环境数据监测需要，本系统可兼容大部分车内相关硬件设备，有效地进行系统应用的无线控制实现设备管理和其他服务。
1.3、系统的输入
1）车内气体环境中被监测气体的浓度
2）用户的定位、导航、求助及对车内设备管理控制的操作
1.4、系统的输出
1）传感器节点采集的实时数据信息
2) 系统预警的提示信息
1.5、系统能量和数据流图
1.6、可靠性和安全性需求
系统基于TCP协议，在客户端节点与上位机服务器调试的时候就将IP地址与端口号固定，只开放服务器端为热点散发，服务器与节点的连接采用WPA2-PSK的安全加密模式保证信息数据的安全。
1.7、完成预计期限
本项目预计完成期限为2015年11月中旬。
2、项目基本目标
所建议的系统应实现目标如下：
1）实现传感器采集数据的可靠有效具有实时性的价值。
2）设备管理功能实现对车内设备的控制要实现。
3）配套界面简洁友好的安卓应用，操作方便。
4）要有良好的拓展和兼容性。
2.1、系统的开发过程中应考虑因素
1）人力与设备费用的相对减少；
2）处理速度和响应速度的提高；
3）设备的布置和不同环境的适应力；
4）资源利用率的改进；
3、条件、假定和限制
对本项目开发中给出的条件、假定和所受到的限制如下：
3.1、所建议系统的运行寿命的最小值
系统运行的寿命最小应为3年。
3.2、进行系统方案选择比较的时间
系统方案选择比较的时间为1个星期。
3.3、经费、投资的来源和限制
经费投资一部分依靠学院申请经费，部分来自团队个人出资。
3.4、硬件、软件、运行环境和开发环境方面的条件和限制
1）硬件资源
上位机：卡片式电脑（Banana pi pro）
显示设备：七寸液晶屏、驱动板、配线
传感器节点：多种气体传感器、变压模块、51单片机最小系统、wifi模块
相应模块：继电器、风扇、舵机、蜂鸣器、led灯
供电模块：插排、五伏电源适配器、充电宝
2）软件资源
开发工具：Eclipse、keil uvision3
操作系统：Andriod4.0、windows7
其他工具：串口加网络调试助手、ISP-STC烧录工具
3.4、可利用的资源和信息
淘宝信息、论坛贴吧及其他网络资源
4、进行可行性研究的方法
可行性研究采用的方法如下：
1）访谈法，对广大司机驾驶员朋友们进行走访，访问其对于车内潜在隐患问题的重视程度，与其有关车内安全问题的亲身经历，还包括对于系统的下一步完善意见和建议；
2）问卷调查法，面向对象为广大司机驾驶员朋友与其家属亲朋，调查广大群众对于车内安全问题的态度和观点以及对于该系统的期望程度和价格接受度；
3）多案例分析法，对于已经上过新闻或者在交警队备案的车内安全问题进行统一调查，分析事件发生原因和驾驶员与乘客应激方式正确与否。
5.评价尺度
系统进行评价时所使用的主要尺度为各项功能的优先次序、开发时间的长短及使用的难易程度和用户的交互性。
三、现有系统的分析
1、国内外研究现状分析
目前车内相关车内服务产品有：
1）专用于行车路线查询的“GPS导航”；
2）车险和罚款违章扣分查询的“车管家”；
3）检测车辆设备和线上服务的“安吉星”；
4）加油站服务区线路查询的“腾讯路宝”；
5）固定的车内气体指标检测机构；
2、分析结果
目前就现有系统的分析结果如下：
现在市面上的产品作用太过单一，更多倾向于车辆的相关服务性功能产品。而针对于有关车内安全的产品在市场上一片空白。现车内空气安全问题的解决当今停留在商业化解决方案的汽车单位的检测中心，也只是限于车内内饰产生气体对车内环境问题的检测上，至于其他的车内环境潜在威胁无帮助作用。单一的车内有毒有害气体检测也仅是停留在通用检测仪器上面，便捷化和集成化更无从谈起。所以，多功能、系统化的车内安防系统将是物联网车内应用的一枝独秀。
四、相关可行性分析
1、技术可行性
本项目涉及软硬件程序和嵌入式系统的设计与开发，这方面技术专业课都有涉及，团队有开发经验。项目中涉及单片机技术和嵌入式系统应用，这方面已有开发案例和技术书籍可参考学习。
2、经济可行性
本项目的开发整套系统硬件购买不足五百元还有少量运营商费用，手机端和单片机的程序开发只凭借普通的电脑即可完成工作无其他额外支出。
3、实用性可行性分析
1）作品适用范围
产品多功能面决定其适用范围广泛，设备一经修饰即可作为车内的摆件或者饰物搭配在座椅和车框，这样使得本产品可适用于所有存在封闭驾驶室的机动车。
2）需求及推广前景
系统可以广泛的应用于各种车型，其功能的便捷和实用将会满足消费者的需要，现有的气体检测仪器无针对化，便捷化和集成化更无从谈起，所以多功能、系统化的车内安防系统将是物联网车内应用的一枝独秀。在将来，汽车具备的便捷性、舒适性特别是安全性会成为人们衡量其价值的新标准，相信将来该系统会大有作为。
3）市场分析
当今市面上暂无该类车内安防一体化产品，该系统成本较低，对车内环境要求小，迎合消费者心理。配备此安防系统带来的汽车的市场和品牌效益不可预计，市场前景广阔。
4）经济社会效益预测
一套完整的车内安防系统成本不足五百元，产品做批量生产市场营销年盈利预测百万元，并且带动车内安全产业的蓬勃发展并产生很大的经济效益，弥补相关产业的空白并为社会提供更多的就业岗位和实体公司。
五、注意事项
1、专利声明
该新系统自主研制开发，正在积极争取自主知识产权。
2、法律声明
该系统的开发将不会侵犯任何个人、集体、国家的利益，也不会违反国家的政策与法律。
3、结论意见
经上述可行性分析，系统的研制与开发可以立即进行。
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