基于物联网技术的自助洗车系统设计

钟石根　张良杰　朱丽敏　赵欢

摘 要： 随着自动化技术的运用，洗车方式悄然发生变化，逐渐从人工洗车转变为洗车机洗车，这也是洗车服务商节约成本的必由之路。从用户体验的角度，提出基于物联网技术的自助洗车服务，采用自动洗车硬件系统和自助服务软件系统深度融合，构建从云平台运营商、洗车店（点）、自动洗车机厂商、洗车客户之间洗车生态产业链，整个系统由云平台、洗车机接口、手机APP、办公OA四个模块组成，各模块服务不同的对象又协同工作，实现人与人、人与物、物与物之间的智能通信，最终实现安全、快捷、干净、环保的自助洗车服务。

关键词： 物联网技术； 自助洗车系统； 自动洗车机； 洗车APP； 无人洗车

中图分类号： TN99?34； C39； C931 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）20?0001?04

Abstract： With the application of automation technology， the way of car wash has been gradually changed from manual wash to machine wash， which is the only way for car wash service providers to save cost. From a user?experience perspective， a mode of self?help car wash service based on Internet of Things （IoT） technology is put forward in this paper. Automatic car wash hardware system and self?help service software system are deeply integrated in this mode to construct a car wash ecological industrial chain among cloud platform operators， car wash companies， manufacturers of automatic car washer and customers. The whole system consists of four modules： cloud platform， car wash machine interface， mobile phone APP， and OA system. Each module serves for different objects but works together to realize H2H， H2T and T2T intelligent communication， and ultimately realize safe， convenient， clean， and eco?friendly self?help car wash service.

Keywords： Internet of Things technology； self?help car wash system； automatic car wash machine； automotive app； self?help car wash

1 洗车市场现状

1.1 我国汽车数量

据公安部交管局统计[1]，截至2016年3月31日，全国机动车保有量达2.83亿辆，其中汽车达1.79亿辆；机动车驾驶人员达3.35亿，其中汽车驾驶人为2.89亿。从这组数据来看，我国近[13]的人有洗车服务的需要，其中2.83亿辆汽车每个月洗1次，每次按10元计算，每个月市场营业额高达28.3亿元，可以预见的是，这个趋势还在增长。

1.2 洗车方式与模式

我国现有洗车方法有两种：一种是“一根水管一支枪，一块抹布擦一天”的传统人工洗车方式；另一种是自动洗车机+人工的混合方式，本文称之为半自动洗车方式。以上两种洗车方式都是客户开车到洗车店洗车，本文称之为到店洗车模式，这种模式最大的缺点就是客户排队等候时间长，有时遇到路上堵车还会影响工作和学习时间。因此有些商家借用互联网的思维打造O2O平台，客户通过手机APP预约洗车师傅上门洗车服务，节约了客户的洗车时间，本文称之为上门洗车模式。上门洗车模式需要大量的洗车师傅，大大增加了运营商的成本，另一方面因上门洗车受到场地和工具的限制，洗车效果并不能让客户满意。基于以上两种模式的不足，江西理工大学周克良教授提出并设计了全自动投币式洗车系统[2]，但投币式洗车要求客户随时准备10～20元的硬币，本身就是个麻烦事，而且只适合单点操作不符合物联网时代潮流。本文提出利用先进的物联网技术设计自助洗车系统（Self?help Wash Car System，SWCS），采用统一云平台存储客户信息，各商家加盟维护各自的客户，车开到哪里就可以在附近的自助洗车店洗车，客户还可通过APP在线充值与查询消费记录等。这种自助洗车系统既能保证洗车效果，又能节约车主的洗车时间；既能为洗车点带来新客源，也能节省洗车店人力成本，洗车店可以保持原来精洗服务或检查服务，以满足不同客户的需求。

1.3 客户洗车关注度调查

根据2015年我国自动洗车服务行业现状分析报告[3]中描述，在洗车项目需求方面，车主选择清洗车身占19.64%，清洗底盘占13.39%，清洗脚垫占18.75%，此三项是自动洗车机最善长的清洗服务，清洗速度快、效果佳，占整个清洗服务项目的51.78%，具体见图1。

从洗车所花费的时间情况来看，车主愿意接受等待的洗车时间是10 min之内，占71.43%，见图2。endprint

洗车速度快是自助洗车系统的最大优势，其次是节省人工、洗车洁净、安全可靠等，见图3。

从以上数据计算得出，根据目前的物联网技术实现自动洗车服务，如果从洗车时间上来看，可以从整个洗车市场的28.3亿元中分到71.43%的市场份额，如果从洗车服务项目上来看，至少分到51.78%的市场份额。

2 涉及相关技术

2.1 物联网技术

物联网技术[4]是建立在互联网基础上的泛在网络发展的一个新阶段， 它可以通过各种有线和无线网络与互联网融合， 综合应用海量的传感器、智能处理终端、全球定位系统等， 实现物与物、物与人的随时随地连接，实现智能管理和控制。物联网引领了信息产业革命的第三次浪潮， 将成为未来社会经济发展、社会进步和科技创新的最重要的基础设施。本系统涉及到视频监控、车牌识别、自动洗车、在线支付等物联网技术。

2.2 全自动电脑洗车机

全自动电脑洗车机（自动洗车机）是利用电脑控制毛刷和高压水来清洗汽车的一种机器，主要由控制系统、电路、气路、水路和机械结构构成。其清洗流程是：高压冲洗→小刷去泥→底盘冲洗→泡沫喷淋→刷毛清洗→清水洗车→水蜡喷淋→强力风干→完成洗车=光鲜亮丽。

自动洗车机的优点是洗净力强、含水量大、不伤车、速度快，对本身油漆的磨损程度为手工洗车的30%以下，是自助洗车系统的核心硬件。

2.3 云平台

自助洗车系统云平台是指自助洗车系统运行在云服务器上，确保系统的运行速度和数据的安全稳定可靠，是自助洗车系统的核心软件。

2.4 手机APP

手机APP就是移动端（智能手机、PAD等）轻量级应用软件，例如手机银行、支付宝等，本系统的APP暂取名为“洗车APP”。

3 整体功能设计

自助洗车系统采用自动洗车硬件系统和自助服务软件系统深度融合实现自助洗车服务，构建从云平台运营商、洗车店（点）、自动洗车机、洗车客户之间洗车生态产业链[5]，见图4。

从图4可知，云平台（P）、洗车客户（G）、自动洗车机（M）、洗车店/店（S）四个实体两两结合产生12种业务关系，具体如下：

（1） G→P：客户通过手机APP实名注册、在线充值（微信、支付宝等），系统推荐附近洗车店（点），通过手机导航指引客户到达目的地洗车服务。

（2） P→G：云平台提供客户洗车消费记录、充值记录、附近洗车点及价格查询等。

（3） M→P：自动洗车机到云平台注册，设备型号、生产信息、保养记录、归属于洗车店（点）、责任人及电话等。

（4） P→M：云平台提供自动洗车机查询会员车牌号，进行洗车身份认证、洗车扣款等。

（5） S→P：洗车店（点）实名注册成为平台合作商，通过平台建立独立的办公OA管理系统，录入并管理自己的洗车机、客户、员工、服务等信息。

（6） P→S：云平台引导客户到洗车店（点）洗车，根据约定的分成比例日结款到洗车店（点）指定的账号，同时推送相关报表到指定管理员的邮箱和手机APP账号，并提供汇总及明细查询和反馈信息，以便市场促销、经营决策。

（7） G→M：洗车客户把车开到自动洗车机前面的车牌识别区，自动洗車机读取车牌号与云平台会员信息配对验证，验证成功后显示器显示车牌号及余额并打开入口放行进入自动洗车区。

（8） M→G ：自动洗车机进行洗车流程服务，洗车结束后自动打开出口，根据洗车店的服务价格从云平台扣除洗车费用，客户通过洗车APP对服务进行评价反馈并参与消费抽奖活动。

（9） G→S：客户根据地理位置及需求到查找附近洗车店及服务价格，根据导航指引到洗车店洗车消费，同时对洗车服务做出评价等。

（10） S→G：洗车店所管理的自动洗车机为客户提供安全、快捷洗车服务，从系统中收取服务费，对客户评价进行管理等。

（11） M→S：自助洗车机归属洗车店，出现异常时自动联系管理员。

（12） S→M：洗车店管理员负责对洗车机的定时常规保养，解决突发故障等。

4 系统功能模块

根据云平台运营商、洗车店（点）、自动洗车机（厂商）、洗车客户生态链及业务需求，整个自助洗车系统划分为云平台、洗车机接口、手机APP、办公OA四个模块[6]，见图5，各模块服务不同的对象又协同工作，实现人与人，人与物，物与物之间智能连接，从而实现自助洗车管理智能化，达到安全、快捷、干净、环保自助洗车的管理目标。

（1） 云平台负责核心程序的运行与数据的存储等，程序主要包括洗车机接口、手机APP、办公OA各功能所需要的接口，数据主要包括洗车店信息、客户信息、员工信息、洗车机、充值、消费记录等，具体见表1。

（2） 洗车机接口是实现云平台与自动洗车机之间的通信，即人与机器之间的互联，负责车牌识别、现场监控、电子显示、入洗车房、自动洗车、出洗车房和洗车扣款等，具体功能如表2所示。

（3） 手机APP为客户提供洗车店、消费记录、充值查询服务等、为客户提供在线注册、充值、消费评价与信息反馈服务等，如表3所示。

（4） 办公OA是洗车店为了更好地服务客户，打造内部员工协同工作，精准服务办公OA平台，主要功能如表4所示。

5 商业合作模式

基于物联网技术的自助洗车系统，是一种新兴的洗车方式，既要平衡自助洗车系统中云平台运营商、洗车店（点）、自动洗车机、洗车客户四个主体利益关系，又要发挥平台运营商、洗车店（点）、自动洗车机的优势协作服务洗车客户，要想在短时间内把洗车市场做大做强，必须寻求更加切实可行的商业合作模式或运作模式。

（1） 平台运营商既要有经济实力和技术实力，又要有市场预测与运作能力，主要负责平台运行稳定和数据安全可靠，移动互联网市场运作与推广，前期投入较大，收入可以从洗车店洗车服务中收取5%的平台费，后期可以通过大数据分析，精准营销汽车用品或收取广告费等。endprint

（2） 洗车店（点）发挥区域优势和人脉关系，一方面在现有的洗车店增加自助洗车房，面积两个车位大小，有进口和入口车道；另一方面与停车场物业公司、加油站、高速公路服务区合作，在入口或出口附近安装自助洗车房，方便进出车辆快速洗车。前期投入洗车房等硬件成本，但节约了洗车人工成本，通过平台引入获得客源洗车消费的95%服务费，后期还可配套平台汽车产品销售获得提成增加收入等。

（3） 自动洗车机厂商与平台合作开发适合自助洗车系统中的接口，并根据不同的车型完善自动洗车功能，各项指标到达客户的需求甚至更优。前期投入产品创新研发，后期随着平台不断的推广，销售量与生产量会急剧增加。

（4） 自助洗车系统最终受益者是洗车客户，省时省钱安全高效自助洗车，符合有车一族的消费观，更符合未来无人驾驶汽车的生活方式。

6 结 论

本文重点撰述自助洗车系统的市场前景、商業模式、功能描述、系统模块、生态产业链等，为未来的自助洗车系统做了精心设计，期待物联网投资企业、自动洗车机厂商、传统洗车店、O2O洗车平台提供转型升级的创新思路，为准备在物联网领域创业的有志青年提供项目选择的方向。随着无人驾驶及车联网市场化，自助洗车服务是方向和必然选择，接下来笔者计划对自助洗车系统的自动洗车机、摄像头、RFID、云主机等硬件设备进行的选型，然后对云平台、手机APP、洗车机接口、办公OA模块进行开发实现。

参考文献

[1] 交通网.全国机动车保有量达2.83亿辆2016年一季度增幅明显[EB/OL].[2016?04?15].http：//www.122.cn/xwzx/jtyw/720828.shtml.

[2] 周克良，刘响响，张跃飞，等.基于ARM11的自助洗车系统设计[J].传感器与微系统，2016，35（6）：107?108.

[3] 袁星.2015年我国自动洗车服务行业现状分析[EB/OL].[2015?10?28].http：//www.cinn.cn/qc/347713.shtml.

[4] 武传坤.物联网安全关键技术与挑战[J].密码学报，2015，2（1）：40?53.

[5] 钟石根，张良杰，游陈盛，等.借力微信企业号建设智慧校园[J].中国教育信息化，2016（11）：48?51.

[6] 钟石根，张振军，张良杰.Android软件开发工程师实训课程体系建设[J].计算机教育，2016（5）：151?154.

[7] 李硕明.一种基于物联网技术的森林资源监测系统[J].物联网技术，2016，6（5）：11?13.endprint