基于Android的粉塵實(shí)時(shí)檢測(cè)和預(yù)警系統(tǒng).pdf

1、近年來(lái)，粉塵問(wèn)題日益嚴(yán)重。粉塵可以對(duì)人們的身體造成直接的慢性傷害，引發(fā)一系列疾?。ㄈ绫茄?、咽炎、支氣管炎、塵肺病等），也可以引發(fā)讓人心驚膽寒的爆炸事件。因此，對(duì)粉塵進(jìn)行檢測(cè)和預(yù)測(cè)對(duì)公眾安全是極為重要的。本文基于Android系統(tǒng)，利用無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了粉塵實(shí)時(shí)檢測(cè)和預(yù)警系統(tǒng)，主要工作如下:
　　(1)粉塵數(shù)據(jù)的感知與收集。本文設(shè)計(jì)了擴(kuò)展的匯聚樹(shù)協(xié)議(Exp and Collection Tree Protocol，E

2、CTP)，在傳統(tǒng)的匯聚樹(shù)協(xié)議(Collection Tree Protocol，CTP)基礎(chǔ)上增加了根節(jié)點(diǎn)到葉節(jié)點(diǎn)的反向路由，使反向路由快速適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓瑢?shí)現(xiàn)了基于確認(rèn)的傳輸。
　　(2)服務(wù)器端的數(shù)據(jù)管理。在服務(wù)器端本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了串口管理工具，通過(guò)與傳感器網(wǎng)絡(luò)中Sink節(jié)點(diǎn)的串口通信來(lái)獲取粉塵數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)解析與 管理，同時(shí)建立Apache服務(wù)實(shí)時(shí)監(jiān)聽(tīng)客戶(hù)端請(qǐng)求，保證粉塵數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)有效推送至客戶(hù)端。
　　(3)混合

3、應(yīng)用(Hybrid App)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。本文綜合考慮了原生應(yīng)用(Native App)移植困難、維護(hù)和開(kāi)發(fā)成本高，以及網(wǎng)頁(yè)應(yīng)用(Web App)消息推送不夠及時(shí)，調(diào)用移動(dòng)端本地文件系統(tǒng)的能力弱等不足，最終得到跨平臺(tái)高兼容的Hybrid App以展示粉塵數(shù)據(jù)并根據(jù)情況作出預(yù)警。
　　(4)對(duì)所提方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。本文在TinyOS操作系統(tǒng)上利用nesC程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編制程序，以粉塵傳感器節(jié)點(diǎn)、TeolsB作為無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，對(duì)粉塵數(shù)據(jù)

4、進(jìn)行感知與傳輸;利用.NET實(shí)現(xiàn)的串口管理工具、Apache服務(wù)與Php腳本在PC上建立服務(wù)器端并與傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行串口通信、對(duì)客戶(hù)端進(jìn)行請(qǐng)求監(jiān)聽(tīng);利用基于Android平臺(tái)開(kāi)發(fā)的Hybrid App向服務(wù)器端發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求并進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)展示。再者，對(duì)不同粉塵濃度的場(chǎng)景進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)合服務(wù)器端與客戶(hù)端的系統(tǒng)界面對(duì)應(yīng)用結(jié)果進(jìn)行展示分析，在粉塵濃度超過(guò)限定值時(shí)系統(tǒng)顯示粉塵數(shù)據(jù)與濃度等級(jí)并進(jìn)行預(yù)警。此外，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了ECTP較CTP有更高的包交