基于物聯(lián)網(wǎng)的空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)設計與應用技術研究.pdf

1、空氣是我們每個人賴以生存的自然資源，空氣質(zhì)量的好壞直接關系到人類的可持續(xù)發(fā)展。建立起系統(tǒng)完善的空氣質(zhì)量監(jiān)測體系，使人民大眾直觀全面的了解當前空氣質(zhì)量，對于指導日常生產(chǎn)生活具有極其重要的意義。但是我國當前空氣質(zhì)量仍存在監(jiān)測技術相對滯后、監(jiān)測區(qū)域小、便攜式監(jiān)測與永久監(jiān)測不匹配等缺點，無法滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求。本課題基于物聯(lián)網(wǎng)技術、嵌入式技術和Android技術設計開發(fā)了一套具有單機和網(wǎng)絡兩種工作模式的空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，即可作為便攜式的空氣

2、質(zhì)量監(jiān)測設備也可作為永久監(jiān)測站點，并且可實現(xiàn)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和實時發(fā)布。
　　本空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)主要包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分。硬件系統(tǒng)以32位嵌入式單片機STM32為控制核心，選用基于激光散射原理的高精度傳感器模組和高精度定電位電解氣體檢測傳感器完成對PM2.5、PM10以及SO2、CO、O3、NO2等六項空氣質(zhì)量指標的采集，采用具備AP+STA模式的WIFI模塊完成與Android客戶端和遠程服務器的通信。在數(shù)據(jù)交互方

3、面采用了UDP協(xié)議。在數(shù)據(jù)濾波方面，系統(tǒng)采用了限幅濾波、慣性濾波等多種數(shù)字濾波算法相結(jié)合的方式完成采樣數(shù)據(jù)的初步分析與處理，在實際應用中取得了良好的效果。
　　軟件系統(tǒng)包括遠程服務器端、Android客戶端和微信公眾號三部分。遠程服務器端采用了J2EE的設計架構(gòu)，完成空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理以及與Android客戶端和微信公眾號的數(shù)據(jù)交互。另外在遠程服務器端搭建了ArcGIS服務器為Android客戶端和微信公眾號提供地圖服務。An

4、droid客戶端有單機和網(wǎng)絡兩種工作模式。單機模式下直接與硬件系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)交互，并完成實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的顯示與管理，另外系統(tǒng)采用自定義的文件格式存儲空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速提取與解析。網(wǎng)絡模式下移植了ArcGIS for Android和panoramaGL插件，實現(xiàn)地圖標注以及三維實景瀏覽等功能。另外系統(tǒng)利用大數(shù)據(jù)技術分析用戶日常活動范圍，從而智能的為用戶推送空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)。微信公眾號的開發(fā)方便了廣大用戶通過各種方式獲取空氣質(zhì)量