基于物联网的嵌入式酒驾智能辨识系统.doc

基于物联网的嵌入式酒驾智能辨识系统The embedded drunk driving intelligent identification system based 基于物联网的嵌入式酒驾智能辨识系统 The embedded drunk driving intelligent identification system based on the internet of things 李晓静，刘书伦 LI Xiao-jing, LIU Shu-lun （济源职业技术学院，济源 459000） 摘 要： 针对传统酒驾检测系统灵敏度低，无法区分扩散性酒精信号干扰，为准确辨识驾驶员和随行人 员酒精浓度，本文提出一种基于物联网的嵌入式酒驾智能辨识系统。该系统利用物联网技术， 以ATmega16单片机为核心，通过MQ-3酒精传感器采集酒精浓度信号，然后使用改进的模糊 C-均值聚类算法对其聚类分析，分辨出驾驶员和随行人员的酒精含量。若驾驶员酒精超标则 发出声光报警并禁止发动汽车，同时通过GPRS将酒驾车辆信息实时地发送给家人和监控中 心。实验结果表明，该系统检测灵敏度和准确率高，达到有效防止酒后驾驶的目的，对于预防 酒后驾驶具有很好的实用价值。 关键词： 物联网；嵌入式；酒精传感器；模糊C-均值聚类 中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2012)11(上)-0033-04 Doi: 10.3969/j.issn.1009-0134.2012.11(上).09 引言 随着人民生活水平的提高，私家车越来越多， 交通事故也随之增加，其中酒后驾驶引起的交通 事故频发，造成了严重的经济损失和人员死伤， 引发恶性交通事故的案例中，酒后驾驶罪魁祸首。 目前，我国酒驾检测主要由交通警察在路口设置 警点，使用呼气式酒精检测仪器对过往可疑车辆 拦车检查，需要大量的人力物力，且要人为肉眼 判断判断哪个是可疑车辆。这种方式并不能有效 的遏制酒驾，仍然有很多人查不到而引发严重的 事故。如何有效遏制酒后驾驶给交通管理部门带 来很大难度，目前已有人提出使用嵌入式单片机 检测酒驾的方法，但不能有效区分扩散性酒精信 号，随行人员饮酒也同样会出现酒精超标报警。 为更好的控制酒驾，减少交通事故的发生， 本文设计了一种基于物联网的嵌入式酒驾智能辨 识系统。该系统分利用目前流行的物联网技术， 以 ATmega16 单片机为控制系统，在前后排座位 前方，上方，左右嵌入 MQ-3 酒精传感器，采集 到酒精浓度数据后，通过改进的模糊 C- 均值聚 类算法 [1] 对其聚类分析，判断是驾驶员否酒驾， 0 若驾驶员酒精超标则发出声光报警并禁止发动汽 车，同时通过 GPRS 将酒驾车辆信息实时地发送 给家人和交通管理部门监控中心。实验结果表明， 该系统检测灵敏度和准确率高，具有一定的智能 性，能够有效地区分驾驶员和随行人员饮酒，从 而遏制酒后驾驶，从而能够大大的降低交通事故 的发生率，减少人员及财产损失，具有较高的应 用价值。 物联网技术 物联网（Internet of Things，IOT），1999 年 MIT 1 Auto-ID 中心的 Ashton 教授最早提出来的概念。 它是在互联网概念的基础上，把网络用户端扩展 和延伸到了各个物品和物品之间，构成“物与物 相关联的网络”，从而进行信息交换和通信 [2]。随 着技术的不断飞速发展，物联网技术越来越广泛 的应用于各个领域。它通过信息传感设备如传感 器、无线射频识别 (Radio Frequency Identification， RFID)、全球定位系统 (Global Positioning System， GPS)、激光扫描器等，按照规定的协议，把现实 收稿日期：2012-06-18 基金项目：河南省教育厅自然科学研究指导计划项目（2010C520007） 作者简介：李晓静（1979－），女，河南洛阳人，讲师，硕士，研究方向为智能计算和多媒体技术。 中的物品和互联网连接起来，实时采集在物联网中的物体或者过程，采集各种需要的信息，以实 现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。各种 广泛连接如物与物、物与人等，与互联网结合形 成的一个巨大网络。物联网涉及许多技术，包括 传感器技术、射频通信技术、GPS 技术等。目前， 中的物品和互联网连接起来，实时采集在物联网 中的物体或者过程，采集各种需要的信息，以实 现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。各种 广泛连接如物与物、物与人等，与互联网结合形 成的一个巨大网络。物联网涉及许多技术，包括 传感器技术、射频通信技术、GPS 技术等。目前， ZigBee 技术和通用分组无线服务 (General Packet Radio Service，GPRS) 技术