基于物聯(lián)網(wǎng)的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用技術(shù)研究.pdf

1、空氣是我們每個(gè)人賴以生存的自然資源，空氣質(zhì)量的好壞直接關(guān)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(cè)體系，使人民大眾直觀全面的了解當(dāng)前空氣質(zhì)量，對(duì)于指導(dǎo)日常生產(chǎn)生活具有極其重要的意義。但是我國(guó)當(dāng)前空氣質(zhì)量仍存在監(jiān)測(cè)技術(shù)相對(duì)滯后、監(jiān)測(cè)區(qū)域小、便攜式監(jiān)測(cè)與永久監(jiān)測(cè)不匹配等缺點(diǎn)，無(wú)法滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的需求。本課題基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、嵌入式技術(shù)和Android技術(shù)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一套具有單機(jī)和網(wǎng)絡(luò)兩種工作模式的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，即可作為便攜式的空氣

2、質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備也可作為永久監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，并且可實(shí)現(xiàn)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和實(shí)時(shí)發(fā)布。
　　本空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)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(jī)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(cè)傳感器完成對(duì)PM2.5、PM10以及SO2、CO、O3、NO2等六項(xiàng)空氣質(zhì)量指標(biāo)的采集，采用具備AP+STA模式的WIFI模塊完成與Android客戶端和遠(yuǎn)程服務(wù)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(shí)際應(yīng)用中取得了良好的效果。
　　軟件系統(tǒng)包括遠(yuǎn)程服務(wù)器端、Android客戶端和微信公眾號(hào)三部分。遠(yuǎn)程服務(wù)器端采用了J2EE的設(shè)計(jì)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(hào)的數(shù)據(jù)交互。另外在遠(yuǎn)程服務(wù)器端搭建了ArcGIS服務(wù)器為Android客戶端和微信公眾號(hào)提供地圖服務(wù)。An

4、droid客戶端有單機(jī)和網(wǎng)絡(luò)兩種工作模式。單機(jī)模式下直接與硬件系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)交互，并完成實(shí)時(shí)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(chǔ)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速提取與解析。網(wǎng)絡(luò)模式下移植了ArcGIS for Android和panoramaGL插件，實(shí)現(xiàn)地圖標(biāo)注以及三維實(shí)景瀏覽等功能。另外系統(tǒng)利用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析用戶日常活動(dòng)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(hào)的開(kāi)發(fā)方便了廣大用戶通過(guò)各種方式獲取空氣質(zhì)量