杨思康/室内环境监测系统

发布时间：2024-11-21 06:40

室内空气质量监测系统确保健康居住环境。 #生活知识# #生活方式# #绿色生活# #生态建筑#

室内环境监测系统项目简介

随着时代与科技的发展，人们在满足衣食住行的基本需求后，对生活的质量提出了更高的要求，而为了满足这更高的需求，物联网技术应运而生。物联网技术可以有效提高人们生活的舒适度，方便程序，而提高的关键之一，便是室内环境监测系统，室内环境监测系统通过传感器，监测室内各种环境因素，并及时上报智能家居中枢，帮助用户了解当前室内环境情况，帮助智能家居中枢，做出各种智能化选择，例如打开空调，打开空气净化器等等。室内环境监测系统，在整套智能家居技术中，位于底层，但作用却不可忽视。

介绍

室内环境监测
硬件端：
设计界面：
云平台监控界面：

室内环境监测系统社会价值

近年来，环境污染和能源危机的日益严峻,人们在生活和工作中对于环境污染更加重视,做好环境保护工作已成为人们在生活和生产中的一项必不可少的工作环节。而室内环境监测，可以帮助人们有效分析室内环境污染来源，人体危害性，在这一方面发挥着难以取代的作用。
据统计和总结得出,人的一生之中大约有四分之三的时间都是在室内进行的。尤其是在近年来的社会发展中,灵活就业十分流行，且由于受到新冠疫情的影响，相当多的人在工作、生活、学习和生产中都是在室内进行。这就需要一个高质量、温馨、舒畅的室内环境与之配合,使得人们在工作和生活的同时具备一个快乐、舒心的心理环境。
改革开放以来,我国新产品、新工艺的出现给室内环境带来了威胁,也使得室内环境问题受到了人们的高度重视。人的一生离不开空气,因此来说,一个良好的室内空气环境对人身体的影响是显而易见的。这就要求在目前的社会发展中我们必须加强室内环境监测与治理,从而确保人们生活和居住健康,也有助于提高国民经济的发展和人民整体素质

室内环境监测系统实践过程

整体设计流程为硬件设计-嵌入式软件设计-云平台联合调试，每个环节互相结合。
首先，我们通过请教老师，在指导下确定了硬件设计需要用到的主控芯片、传感器芯片等。并在指导下，设计电路板并打样，使用万用表，学习测试电路板的各项基础性能是否如期。
然后，在电路板调试完毕后，根据网络教程及老师指点，使用编程软件，编写传感器数据读取程序和WIFI通信程序，将传感器数据发送到云平台。
之后，我们在网络上检索合适的物联网云平台，并综合老师的指点，确定一款物联网云平台，熟悉其中的功能和常见的物联网通信协议，及物联网数据打包格式，并配合嵌入式软件，一起完成传感器数据传输到云平台的目标。一起互相讨论，利用物联网平台提供的基础UI控件，设计了一套室内环境监测系统数据展示界面，结合老师的意见，使得界面尽可能美观，易于使用。
本次项目的实践，离不开老师的大力帮助，也使我们感受到理论到实践转化中的种种难题，通过各种努力，解开这些难题的同时，也让我们的学习能力、实践能力，得到了有效的提升。感谢老师的帮助，与学校提供的平台，让我们拥有一个良好的，展示自己的机会。

室内环境监测系统创新意义

1、硬件端使用TYPEC为采集终端供电，与用户常用的多媒体设备的充电接口通用，方便用户寻找兼容电源适配器供电。
2、支持多种环境因素监测，并且支持扩展传感器，监测更多环境因素。
3、硬件端可本地保存传感器数据到SD卡，格式为自定义格式、标准时序数据库格式，方便用户导出，以便查看。
4、硬件端整机功耗较低，在10瓦以内，环保节能，在长期运行的基础上，为用户省去大量电费。
5、硬件端有多重运行模式自动切换，例如长期未操作时，屏幕亮度调低乃至最终关闭屏幕，进一步节省功耗。
6、硬件端功能强大，同时支持蓝牙和WIFI双模通信，支持连接米家蓝牙温湿度计等市场上常见的传感器，方便用户外部扩展更多类型的传感器。
6、板载调试器电路，方便用户自行升级固件，以体验更多功能。
7、在原有的WIFI/蓝牙通信基础上，支持加装4G扩展模组模组/以太网扩展模块，以应用在室内无WIFI场景。

室内环境监测系统发展前景

我国城镇化发展迅速，房地产行业火爆，买房是家庭大事装修也一样重要，过去人们重视装饰效果，而忽略了环保问题。但是近些年来关于室内污染引发疾病的报道很多，尤其是室内环境污染超标对儿童的伤害是最大的，人们才开始醒悟重视了室内环境问题，各种新型环保材料开始畅销，室内环境检测行业也悄然兴起。室内居住环境关乎人民的健康生活水平，国家重视室内环境检测，并制定了《室内空气质量标准》和《民用建筑工程室内环境污染控制规范》等检测标准，这使得室内环境检测更加规范化。
有人说，21世纪是互联网发展的世纪，随着中国改革开放，物联网技术不断提高，智能家居走到了人们身边，并以迅猛的形式发展，而室内环境监测系统，可以有效配合智能家居系统，形成高度智能化的自动化家居设备控制，进一步提高人们的生活体验。
随着家居智能化趋势不断提高，人们需求更高精度的室内环境监测，和更多环境元素的室内环境监测，使得室内环境监测系统不仅可以做到标准化，还可以根据需求，做到高定制化，更加符合用户的需求，满足更多人群的需要。

室内环境监测系统团队协作

团队合作非常关键，是启动项目的核心，通过团队成员的合心协力，才能很好的完成项目的设计，实施及落地。
在本次项目中，主要任务点分为硬件设计、嵌入式软件设计、云平台联调等几点：
1、硬件设计：
硬件设计工作由XXX同学完成，主要工作点有：根据项目的需求，选择合适的主控芯片、通信模块、传感器芯片等，并完成电路板设计。完成硬件电路板的基本调试，确定电路板可用。
2、嵌入式软件设计：
嵌入式软件设计工作由XXX同学完成，主要工作点有：配合硬件同学，完成电路板的调试。编写传感器读取驱动和通信模块应用驱动，并与负责云平台联调的同学一起，完成传感器数据的上云，和预警、报警功能的测试。设计一套硬件端环境监测UI，实时展示传感器数据和提供配置WIFI的界面。
3、云平台联调：
云平台联调工作由XXX同学完成，主要工作点有：安装并测试物联网平台的各项功能，并与负责嵌入式软件的同学一起，完成传感器数据的上云和预警、报警功能的联调。利用物联网平台提供的基础控件，设计一套室内环境监测系统的数据展示界面。

室内环境监测系统项目计划书

我们根据上述需求，自主设计了一套集传感器数据采集、数据处理、数据监测、远程报警为一体的室内环境监测系统，系统由硬件环境信息采集终端和物联网云平台组成，系统可以监测室内的各种环境信息，如甲醛、PM2.5、PM1.0、PM10、温度、湿度、光照度、二氧化碳浓度，空气质量指数等等，并将采集的传感器数据，通过WIFI/蓝牙或zigbee上传到云平台端。物联网云平台可帮助用户远程实时监测传感器数据及其变化趋势，同时物联网云平台还可查看历史5分钟-30天的数据综合变化趋势，可选择指定日期查看数据变化。物联网云平台可根据用户设定阈值，发出预警、报警信息。

硬件

硬件端基于STM32单片机主控，连接并读取温湿度传感器、光照度传感器、二氧化碳传感器、PM2.5传感器、甲醛传感器等，并使用WIFI模块/蓝牙模块/Zigbee模块（可选）上传到云服务器中。在硬件端还配备有一个7寸大小的显示屏，用于实时显示传感器数据等。硬件端可接收云平台发送的预警信息、报警信息，并在显示屏上显示预警/报警信息，板载蜂鸣器也会发出声音，以提示用户。

软件

云平台端采用BS架构，前后端分离设计，拥有高效的权限管理设计，确保用户数据管理安全。云平台通过TCP，接收硬件端HTTP POST传输的传感器数据，并在仪表盘上显示，用户可自定义仪表盘的界面设计，显示内容设计，个性化显示用户需要的内容。云平台支持用户自行设定报警阈值，并实时通过硬件端和钉钉等社交平台发出警告信息，让用户即便不在室内，也能轻松收到报警信息。

网址：杨思康/室内环境监测系统 https://www.yuejiaxmz.com/news/view/169652

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