基于物联网的环境监测系统设计

163

电子技术

1　引言

近几年来，我国不断投入大量的人力、物力和财力，加强环境保护的信息化建设，在环境监测监控系统、环境应急系统等硬件等软硬件建设方面做出了大量的探索和努力。现阶段我国的环境监测监控领域的发展并没有太大突破，尤其是环境监测监控系统的体系结构以及环境监控中的硬件设备等等，在当今物联网技术大发展的趋势下，随着环境监测监控新途径、新方法和新技术的发展，环境监测监控系统建设已经成为下一步环境监控的重要手段，把符合“物物相连”等要求的数据采集终端设备纳入环境监测监控物联网系统。数据采集终端设备之间通过相互协作，完成相关的环境监测业务。现有技术中存在多种类型环境要素接入时系统要求高、传输方式单一、数据采集可靠性低的问题。

2　系统介绍

基于物联网的环境监测系统设计

万　军1 ,张新婷2

（1.科盛环保科技股份有限公司,南京 211500;2.河海大学设计研究院有限公司,南京 210098）

摘　要：本文介绍了一种环境监测物联网系统，包括环境监测服务器、环境监测服务平台、物联网、环保数采仪、采集终端，解决了多种类型环境要素接入时系统要求高、传输方式单一、数据采集可靠性低的问题，具有多种类型环境要素可同时接入环境监测物联网系统、数据可靠、有利于判断数据的正确性、便于用户使用和升级、传输方式多样、适用于不同环境监测场合。关键词：物联网；环境监测；系统

DOI:10.16640/https://www.sodocs.net/doc/9518184321.html,ki.37-1222/t.2017.12.147

图1　是环境监测物联网系统结构图

如图1所示，环境监测物联网系统包括环境监测服务器、环境监测服务平台、物联网、环保数采仪、采集终端，采集终端用于采集废气污染物的数据、采集废水污染物的数据、设备运行数据、室温数据、室内湿度数据以及自身的工作状态并上传至环保数采仪，环保数采仪用于将接收的环保数据汇总后上传至经物联网上传至环境监测服务平台，环境监测服务平台将接收的环保数据保存至环境监测服务器，用户经环境监测服务平台监测环保数据并发出控制监控指令至采集终端，环境监测服务器用于向用户提供环保数据。

环境监测物联网系统，包括环境监测服务器、环境监测服务平台、物联网、环保数采仪、采集终端；采集终端用于采集废气污染物的数据、采集废水污染物的数据、采集锅炉负荷数据、室温数据、室内湿度数据以及自身的工作状态并上传至环保数采仪；环保数采仪用于将接收的环保数据汇总后上传至经物联网上传至环境监测服务平台；环境监测服务平台将接收的环保数据保存至环境监测服务器，用户经环境监测服务平台监测环保数据并发出控制监控指令至采集终端；环境监测服务器用于向用户提供环保数据。控制指令包括废气污染物控制指令、废水污染物控制指令、设备运行控制指令、室温控制指令、室内湿度

控制指令。环境监测物联网系统还包括网关，网关用于目的地址解析。 由于采用包括环境监测服务器、环境监测服务平台、物联网、环保数采仪、采集终端，采集终端用于采集废气污染物的数据、采集废水污染物的数据、采集锅炉负荷数据、室温数据、室内湿度数据以及自身的工作状态并上传至环保数采仪，环保数采仪用于将接收的环保数据汇总后经物联网上传至环境监测服务平台，环境监测服务平台将接收的环保数据保存至环境监测服务器，用户经环境监测服务平台监测环保数据并发出控制监控指令至采集终端，环境监测服务器用于向用户提供环保数据，网络拓扑结构合理，数据准确性高，便于用户使用和升级。

由于物联网用于采集终端和环境监测服务平台的数据传输，使得多种类型环境要素可同时接入环境监测物联网系统，由于物联网利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络，物联网是互联网的延伸，它包括互联网及互联网上所有的资源，兼容互联网所有的应用，但物联网中所有的元素(所有的设备、资源及通信等)都是个性化和私有化。

3　小结

（1）采用物联网用于采集终端和环境监测服务平台的数据传输，使得多种类型环境要素可同时接入环境监测物联网系统。

（2）由于采用了废气连续在线监测仪、锅炉运行负荷采集装置、废水在线监测仪、温度传感器、湿度传感器等多种采集终端接入的技术手段，多种环保数据的采集为环境监测服务平台的数据分析提供了更可靠的依据。

（3）上传采集终端自身的工作状态包括废气连续监测仪自身的工作状态和废水在线监测仪自身的工作状态，使得用户能及时发现设备存在的问题，有利于判断数据的正确性以及系统的维护。

（4）采用包括环境监测服务器、环境监测服务平台、物联网、环保数采仪、采集终端，采集终端用于采集废气污染物的数据、采集废水污染物的数据、采集锅炉负荷数据、室温数据、室内湿度数据以及自身的工作状态并上传至环保数采仪，环保数采仪用于将接收的环保数据汇总后上传至经物联网上传至环境监测服务平台，环境监测服务平台将接收的环保数据保存至环境监测服务器，用户经环境监测服务平台监测环保数据并发出控制监控指令至采集终端，环境监测服务器用于向用户提供环保数据，网络拓扑结构合理，数据准确性高，便于用户使用和升级。

（5）采用环保数采仪的技术手段，由于环保数采仪允许多种协议输入，统一格式输出，解决了传输方式单一的难题。从整体上说，本系统布局合理，连接简单，适用于不同环境监测场合。

作者简介：万军（1982-）,男,江苏南京人,本科,中级,研究方向:电气自动化。

物联网智能环境监测系统

《传感器与物联网技 术》 综合报告 题目：智能环境与物联网技术 专业： 学号： 姓名： 提交日期：二О一六年六月 摘要

环境与所有人的日常生活都息息相关，而物联网技术也随着计算机技术，信息技术，以及智能技术的发展越来越多的开始被应用到我们的日常生活中来。本文主要针对物联网技术应用到环境监测中的相关问题进行了分析与探讨。 智能环境利用各种传感器技术，移动计算，信息融合等技术对空气环境，海洋环境,河,湖水质，生态环境，城市环境质量进行全面有效地监控，通过构建全国各地环境质量的检测实现对全国范围内的环境进行实时在线监控和综合分析，建立全国性的污染源信息综合管理系统，为采取环境治理措施和污染预警提供更客观，有效的依据。 关键字：智能环境物联网技术传感器

目录 1引言 (4) 1.1 物联网简介 (4) 1.2智能环境研究的目的和背景 (4) 2需求分析 (4) 2.1智能环境功能需求分析 (5) 2.2各子系统需求分析 (5) 2.2.1大气污染监测子系统需求分析 (5) 2.2.2海洋污染监测子需求分析 (5) 2.2.3水质监测子系统需求分析 (5) 2.2.4生态环境检测子系统需求分析 (5) 2.2.5城市环境检测子系统需求分析 (5) 2.3其他非功能需求分析 (6) 2.3.1可靠性需求 (6) 2.3.2开放性需求 (6) 2.3.3可扩展性需求 (6) 2.3.4安全性需求 (6) 2.3.5应用环境需求 (6) 3详细设计 (6) 3.1各环境监测子系统解决方案 (6) 3.2智能环境监测系统结构图 (5) 3.2.1各子系统环境监测拓扑结构图 (6) 4结论 (12) 参考文献 (13)

物联网应用系统设计

武汉华夏理工学院 信息工程课程设计报告书 课程名称物联网应用系统设计 课程设计总评成绩 学生姓名 学号 学生专业班级 指导教师姓名 课程设计起止日期２０１

一、课程设计项目名称 基于ZigBee协议栈的智能家居控制灯系统 二、项目设计目的及技术要求 项目设计目的 通过《物联网应用系统设计》课程设计，使学生能够掌握物联网应用系统 设计的开发流程、设计方法，使学生能够综合应用《无线传感器网络技术》、《嵌入式技术》、《JAVA WEB程序设计》《Andriod程序设计》、《物联网应用系统设计》等物联网工程专业课程的知识。要求学生经过课程设计的教学环节进一步理解物联网应用系统总体架构，掌握物联网应用系统的基本设计方法，程序开发流程， 从而使学生对物联网应用系统设计能力有较大提高。 项目的主要任务 1．设计内容： 课程设计题目一般由指导教师提供，也可以在老师的同意下学生自己题； 4人一组，每组完成的内容不能雷同。设计参考题目如下： 1）智能家居环境监测系统 2）智能家居控制灯系统 3）智能农业区-自动灌溉系统 2.基本要求： 1）学会单片机的应用方法，开发环境； 2）结合任务要求，完成系统设计和调试，鼓励功能扩展和创新； 3）会应用protues工具，根据设计的电路，画电路图，并利用protues进行验证仿真； 4）熟悉汇编或C51语言，用C51完成系统的软件编程； 5）按规范撰写课程设计说明书。 3. 项目分工 上位机：李永红、夏智君 下位机：陈建、李元毅

三、项目设计方案论证 基于ZigBee 协议栈的智能家居控制灯系统设计的整体方案 对ZigBee 协议框架结构进行分析，然后通过论述协议的应用层、网络层、数据链路层、物理层和MAC 层的功能，将无线传感器网络与ZigBee 技术相结合，阐述无线传感器网络节点的硬件和软件设计方法。在本设计中，选用功耗较小的CC2530芯片作为通信芯片来设计节点。通过编写协议栈程序，进行包含汇聚节点及传感器节点的组网通信实验。利用VC++编写上位机程序，通过串口进行数据交互，从而控制小灯。此系统的组成框图如图3-1所示： 图3-1 基于ZigBee 协议栈的智能家居控制灯系统设计的整体方案 系统实现原理 硬件原理图 本实验使用的是CC2530芯片， CC2530 具有一个IEEE 兼容无线收发器。RF 内核控制模拟无线模块。另外，它提供了MCU 和无线设备之间的一个接口，这使得可以发出命令，读取状态，自动操作和确定无线设备事件的顺序。无线设备还包括一个数据包过滤和地址识别模块。本系统主要涉及LED 、RS485模块、USB 转串口电路、CC2530典型应用电路。如下图所示： C C 2530 Z i g b e e 4模块 C C 2530 Z i g b e e 3模块 发送 无线模块 接收

基于物联网的生态环境监测

1 、生态环境监测的定义 对于生态环境监测，许多人有不同的理解。全球环境监测系统将其定义为是一种综合技术，可相对便宜地收集大范围内生命支持系统能力的数据。前苏联学者曾提出，生态监测是生物圈的综合监测。美国环保局把生态监测定义为自然生态系统的变化及其原因的监测。国内有学者提出“生态监测就是运用可比的方法，在时间和空间上对特定区域范围内生态系统或生态系统组合体的类型、结构和功能及其组合要素等进行系统地测定和观察的过程，监测的结果则用于评价和预测人类活动对生态系统的影响，为合理利用资源、改善生态环境和自然保护提供决策依据”，这一定义从方法原理、目的、手段、意义等方面作了较全面的阐述。 2 、生态监测的对象 生态环境监测已不再是单纯的对环境质量的现状调查，它是以监测生态系统条变化对环境压力的反映及趋势，侧重于宏观的、大区域的生态破坏问题。生态监测的对象包括农田、森林、草原、荒漠、湿地、湖泊、海洋、气象、物候、动植物等，每一类型的生态系统都具有多样性，不仅包括了环境要素变化的指标和生物资源变化的指标，同时还要包括人类活动变化的指标。另外根据《生态环境状况评价技术规范》的生态环境质量指标：生物丰度指数、植被覆盖指数、水网密度指数、土地退化指数和环境质量指数，提出了生态监测的因子。 3 生态监测的类型

根据生态监测2个基本的空间尺度，可将其划分为宏观生态监测和微观生态监测两大类。 (1)宏观生态监测。是在大区域范围内对各类生态系统的组合方式、镶嵌特征、动态变化和空间分布格局及其在人类活动影响下的变化等进行监测。主要利用遥感技术、地理信息系统和生态制图技术等进行监测。 (2)微观生态监测。其监测对象的地域等级最大可包括由几个生态系统组成的景观生态区，最小也应代表单一的生态类型。它是对某一特定生态系统或生态系统集合体的结构和功能特征及其在人类活动影响下的变化进行监测。 宏观生态监测起主导作用，且以微观生态监测为基础，二者既相互独立，又相辅相成。 4 、生态监测的特点 生态监测是一个综合性的工作，牵涉到多学科的交叉，它包含了农、林、牧、副、渔、工等各个生产领域。又是一个长期性的复杂性的工作，因为生态系统的发展是十分缓慢的复杂变化过程，受污染物质的排放、资源的开发利用，还有自然因素等的影响，长期监测才能揭示其变化规律。其还具有分散性，生态监测站点的选取往往相隔较远，监测网的分散性很大。同时由于生态过程的缓慢性，生态监测的时间跨度也很大，所以通常采取周期性的间断监测。 生态监测系统性强。生态监测本身是对系统状态的总体变化

物联网系统课程设计方案

物联网系统课程设计 学系名称：物联网工程 班级名称：物联网工程 2 班 学生姓名：朱泓锦 20136239 指导教师：肖迎元助教： 二零一六年十月

摘要 智能车辆是集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，是智能交通系统的一个重要组成部分。它在军事、民用、太空开发等领域有着广泛的应用前景。随着电子工业的发展，智能技术广泛运用于各种领域，运用于智能家居中的产品更是越来越受到人们的青睐。 以arduino程序和蓝牙模组，app为基础，是蓝牙模组，arduino 小车和手机之间信息交互的关键。本课题所研究的物联网应用系统以arduino程序为核心，利用蓝牙模组，arduino小车和app等实现基本功能。 基本功能：利用蓝牙模组和app之间的信息交互，控制小车的移动，从而达到无线控制的效果 注：仅能实现小车的基本操作 关键词：arduino程序，arduino小车，app，蓝牙模组

1 绪论 随着科技进步，现代工业技术发展越来越体现出机电一体化的特征。无论是在金属加工、汽车技术、工业生产等等方面，机器设备表现了所谓智能化、集成化、小型化、高精度化的发展趋势。 1.1 选题背景 随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也就越来越受人关注。全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目，全国各高校也都很重视该题目的研究。可见其研究意义很大。本设计就是在这样的背景下提出的，指导教师已经有充分的准备。本题目是结合科研项目而确定的设计类课题。设计的智能电动小车应该能够实现适应能力，能自动避障，可以智能规划路径。 智能化作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作，无需人为管理，便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。同遥控小车不同，遥控小车需要人为控制转向、启停和进退，比较先进的遥控车还能控制器速度。常见的模型小车，都属于这类遥控车；智能小车，则可以通过计算机编程来实现其对行驶方向、启停以及速度的控制，无需人工干预。操作员可以通过修改智能小车的计算机程序来改变它的行驶方向。因此，智能小车具有再编程的特性，是机器人的一种。 中国自1978年把“智能模拟”作为国家科学技术发展规划的主要研究课题，开始着力研究智能化。从概念的引进到实验室研究的实现，再到现在高端领域（航

基于物联网的环境监测实现研究

基于物联网的环境监测实现研究

摘要 近年来物联网（TheInternetofthings）的概念和技术逐渐成为研究的热点，被认为它是继计算机、互联网与移动通信网之后信息产业发展又一次浪潮，开发应用前景巨大。物联网是通信网络的延伸，它能够使我们的社会更加自动化，降低生产成本提高生产效率，借助通信网络随时获取远端的信息。而作为物联网技术基础的无线传感器网络是当前国际上备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域。本文研究了物联网技术在环境监测系统的应用，尤其是在严酷环境中对环境参数的检测和采集，对无线传感器网络的几种关键技术，如节点供电、自组织路由，以及和互联网的连接等进行了研究，给出了具体解决方案、硬件和软件路由设计等。 关键词：物联网、无线传感网、环境监测、ZigBee、TinyOs 目录 1 前言......................................................................................... 错误!未指定书签。2物联网与无线传感网............................................................. 错误!未指定书签。 1.1.环境监测典型应用................................................... 错误!未指定书签。 3 物联网环境监测系统设计..................................................... 错误!未指定书签。 3.1无线采集节点设计.................................................................. 错误!未指定书签。 3.1.1节点结构及功能设计........................................................... 错误!未指定书签。 3.1.2硬件设计............................................................................... 错误!未指定书签。 3.2节点路由协议实现................................................................. 错误!未指定书签。 3.3 无线网关设计 .............................................................. 错误!未指定书签。 3.3.1网关与上位机通讯协议....................................................... 错误!未指定书签。 3.3.2 网关路由协议实现............................................ 错误!未指定书签。 3.4上位机通信与数据分析处理.................................................. 错误!未指定书签。 3.4.1上位机通信软件结构........................................................... 错误!未指定书签。 4 结束语..................................................................................... 错误!未指定书签。1前言 近年来物联网的概念和技术被广泛关注，普遍认为它是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业发展又一次浪潮，开发应用前景巨大。美国研

开源IOT-物联网系统设计方案及源码

?开源IOT-物联网系统设计方案及源码 框架: ?PHP Laravel? ?jQuery (Javascript 主要用于Ajax) ?jQuery Mobile（可选）(我觉得我有点懒，于是从原来做的项目直接拿了出来）?Bootstrap (可选）(其实没有多大实际用处，只是因为好看和jQuery Mobile一样) 语言: Processing/C/C++ Arduino用? Python 如果你有Raspberry Pi或者与之相近的都可以，只要可以与Arduino串口通信 PHP 我学得不是很好，因为Laravel没有让我学好，但是让我能做想做的事。 相关文章 1. 一个最小的物联网系统设计方案及源码 2. 最小物联网系统（一）——系统组成 3. 最小物联网系统（二）——RESTful 4. 最小物联网系统（三）——创建RESTful 5. 最小物联网系统（四）——详解Laravel的RESTful 6. 最小物联网系统（五）——Laravel RESTful模板化 7. 最小物联网系统（六）——Ajax打造可视化 关于 源码: 首页: Wiki IOT Wiki

搞硬件的同学需要重点了解的知识 ?RESTful ?Ajax ?JSON 搞软件的同学需要重要了解的知识 ?串口通信 ?高低电平 关于服务器 ?Nginx 需要配置，具体配置可以参照github上面的代码 ?LNMP 直接用上面的会比较简单，但是可能也会遇到一些问题。 ?Phpmyadmin 最好需要有这个，如果不是很精通MYSQL 补充说明 Arduino不是必需的，只要你懂得如何用你的芯片进行串口通信。 考虑到Raspberry PI的成本可能会有点高，你可以试着用OpenWRT Linux，主要用在路由器用的，上面可以跑Python。或者等等过些时候的小米路由器，可以加这个在上面。 如果你没有服务器没有Raspberry PI，那就找个路由器来当服务器吧，相关文章如下 Openwrt python,openwrt上使用Python 对了，如果你觉得哪里有问题记得在GITHUB上提出来，而不是在原文。 注意 ！请尽可能少我的用我的网站做测试 设计方案

基于物联网的环境监测系统设计

163 电子技术 1　引言 近几年来，我国不断投入大量的人力、物力和财力，加强环境保护的信息化建设，在环境监测监控系统、环境应急系统等硬件等软硬件建设方面做出了大量的探索和努力。现阶段我国的环境监测监控领域的发展并没有太大突破，尤其是环境监测监控系统的体系结构以及环境监控中的硬件设备等等，在当今物联网技术大发展的趋势下，随着环境监测监控新途径、新方法和新技术的发展，环境监测监控系统建设已经成为下一步环境监控的重要手段，把符合“物物相连”等要求的数据采集终端设备纳入环境监测监控物联网系统。数据采集终端设备之间通过相互协作，完成相关的环境监测业务。现有技术中存在多种类型环境要素接入时系统要求高、传输方式单一、数据采集可靠性低的问题。 2　系统介绍 基于物联网的环境监测系统设计 万　军1 ,张新婷2 （1.科盛环保科技股份有限公司,南京 211500;2.河海大学设计研究院有限公司,南京 210098） 摘　要：本文介绍了一种环境监测物联网系统，包括环境监测服务器、环境监测服务平台、物联网、环保数采仪、采集终端，解决了多种类型环境要素接入时系统要求高、传输方式单一、数据采集可靠性低的问题，具有多种类型环境要素可同时接入环境监测物联网系统、数据可靠、有利于判断数据的正确性、便于用户使用和升级、传输方式多样、适用于不同环境监测场合。关键词：物联网；环境监测；系统 DOI:10.16640/https://www.sodocs.net/doc/9518184321.html,ki.37-1222/t.2017.12.147 图1　是环境监测物联网系统结构图 如图1所示，环境监测物联网系统包括环境监测服务器、环境监测服务平台、物联网、环保数采仪、采集终端，采集终端用于采集废气污染物的数据、采集废水污染物的数据、设备运行数据、室温数据、室内湿度数据以及自身的工作状态并上传至环保数采仪，环保数采仪用于将接收的环保数据汇总后上传至经物联网上传至环境监测服务平台，环境监测服务平台将接收的环保数据保存至环境监测服务器，用户经环境监测服务平台监测环保数据并发出控制监控指令至采集终端，环境监测服务器用于向用户提供环保数据。 环境监测物联网系统，包括环境监测服务器、环境监测服务平台、物联网、环保数采仪、采集终端；采集终端用于采集废气污染物的数据、采集废水污染物的数据、采集锅炉负荷数据、室温数据、室内湿度数据以及自身的工作状态并上传至环保数采仪；环保数采仪用于将接收的环保数据汇总后上传至经物联网上传至环境监测服务平台；环境监测服务平台将接收的环保数据保存至环境监测服务器，用户经环境监测服务平台监测环保数据并发出控制监控指令至采集终端；环境监测服务器用于向用户提供环保数据。控制指令包括废气污染物控制指令、废水污染物控制指令、设备运行控制指令、室温控制指令、室内湿度 控制指令。环境监测物联网系统还包括网关，网关用于目的地址解析。 由于采用包括环境监测服务器、环境监测服务平台、物联网、环保数采仪、采集终端，采集终端用于采集废气污染物的数据、采集废水污染物的数据、采集锅炉负荷数据、室温数据、室内湿度数据以及自身的工作状态并上传至环保数采仪，环保数采仪用于将接收的环保数据汇总后经物联网上传至环境监测服务平台，环境监测服务平台将接收的环保数据保存至环境监测服务器，用户经环境监测服务平台监测环保数据并发出控制监控指令至采集终端，环境监测服务器用于向用户提供环保数据，网络拓扑结构合理，数据准确性高，便于用户使用和升级。 由于物联网用于采集终端和环境监测服务平台的数据传输，使得多种类型环境要素可同时接入环境监测物联网系统，由于物联网利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络，物联网是互联网的延伸，它包括互联网及互联网上所有的资源，兼容互联网所有的应用，但物联网中所有的元素(所有的设备、资源及通信等)都是个性化和私有化。 3　小结 （1）采用物联网用于采集终端和环境监测服务平台的数据传输，使得多种类型环境要素可同时接入环境监测物联网系统。 （2）由于采用了废气连续在线监测仪、锅炉运行负荷采集装置、废水在线监测仪、温度传感器、湿度传感器等多种采集终端接入的技术手段，多种环保数据的采集为环境监测服务平台的数据分析提供了更可靠的依据。 （3）上传采集终端自身的工作状态包括废气连续监测仪自身的工作状态和废水在线监测仪自身的工作状态，使得用户能及时发现设备存在的问题，有利于判断数据的正确性以及系统的维护。 （4）采用包括环境监测服务器、环境监测服务平台、物联网、环保数采仪、采集终端，采集终端用于采集废气污染物的数据、采集废水污染物的数据、采集锅炉负荷数据、室温数据、室内湿度数据以及自身的工作状态并上传至环保数采仪，环保数采仪用于将接收的环保数据汇总后上传至经物联网上传至环境监测服务平台，环境监测服务平台将接收的环保数据保存至环境监测服务器，用户经环境监测服务平台监测环保数据并发出控制监控指令至采集终端，环境监测服务器用于向用户提供环保数据，网络拓扑结构合理，数据准确性高，便于用户使用和升级。 （5）采用环保数采仪的技术手段，由于环保数采仪允许多种协议输入，统一格式输出，解决了传输方式单一的难题。从整体上说，本系统布局合理，连接简单，适用于不同环境监测场合。 作者简介：万军（1982-）,男,江苏南京人,本科,中级,研究方向:电气自动化。

机场,楼宇,工业园区环境监测物联网系统

lora环境监测物联网系统 解 决 方 案

一、系统背景 人们越来越重视环境问题，为此创羿兴晟研发了多款lora产品，例lora控制终端CY-LRB-102、lora检测终端CY-LRB-101、lora控制终端CY-LRW-102、lora检测终端CY-LRW-101等产品型号，还有多款产品正在研发中，通过lora窄带物联网技术实现对场所内环境，包括pm2.5、CO2含量、光照、粉尘颗粒物浓度、环境温度气压等的监测，打造lora环境监测物联网系统，通过对环境的监测实现对环境状态的提前预警，实现从被动承受到主动防御的转变。 一台lora控制终端可连接16-32个环境传感器。Lora远距离通信，大大减少了中继的成本。本系统可应用于机场、车站、工业园区、居民区、学校等各种需要监测实时环境状态的场景，实现对环境的实时监控和提前预警。 二、系统组成及总体设计 lora环境监测物联网系统由各种环境传感器、lora控制终端CY-LRB-102、lora检测终端CY-LRB-101、DDC设备及云数据管理平台等几个部分组成。 系统总体网络拓扑结构如图1所示，主要包括环境数据管理中心、lora控制终端CY-LRB-102、lora监测终端CY-LRB-101以及DDC 设备，该系统lora控制终端CY-LRB-102与各类传感器以有线一对多方式相连，采集传感器的模拟量数据；lora控制终端CY-LRB-102与lora监测终端CY-LRB-101采用lora无线一对一的通信方式，传输传

感器的模拟量数据；lora监测终端CY-LRB-101与DDC设备以有线多对一方式相连，将环境信息发送给DDC设备，并将数据上传到环境数据管理中心。 lora控制终端CY-LRB-102向下与传感器根据modbus通信规约通过RS485方式连接，向上借助lora网络的超长距离无线通信能力与lora监测终端CY-LRB-101通信；lora监测终端CY-LRB-101向上与DDC设备根据baet通信规约通过RS485方式连接，将采集的环境数据通过DDC设备传回环境数据管理中心。lora控制终端CY-LRB-102与lora监测终端CY-LRB-101内都有modbus/baet通信规约机制，可根据需要转换通信机制。若遇障碍物严重遮挡，导致lora控制终端CY-LRB-102与lora监测终端CY-LRB-101不能正常通信时，可增加中继节点以使采集的数据传输至Lora监测终端CY-LRB-101。 环境数据管理中心通过对采集数据的分析处理，智能分析每个接入传感器的状态，并转换成有价值的信息，供授权用户访问使用。由此可见，该系统可实现上电即用、网络简单、数据上传、数据下发、抗干扰等功能，实现环境数据的采集与管理。该系统不仅为环境数据管理中心提供查询和管理的便捷，还能提供智能决策，帮助管理中心提高服务水平。

基于物联网的智能家居系统设计

基于物联网的智能家居 系统设计 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

报告名称：基于物联网的智能家居控制系统设计方案 班级组号： 指导老师： 组长学号姓名： 组员学号名字： 2017年3月17日 目录 一. 项目背景 (1) 二. 系统需求分析 (1) 1.方便的手持设备.............. .. (1) 2.摄像头.............. (1) 3.门禁.............. . (1) 4.空气质量检测.............. (2) 5.湿度、烟雾检测.............. .. (2) 6.远程控制.............. .. (2) 三.智能家居系统功能简述 (2) 1.智能安防系统 (2) 2.智能照明系统. (2) 3.智能电器控制系统. (2) 4.门禁系统. (3) 5.烟雾检测统. (3) 6.空气质量检测系统. (3) 四.智能家庭平面图 (4) 五. 智能家居各系统原理图 (5) 1.智能安防与视频监控系统 (5) .设备组成 (5) .功能 (5)

.程序流程图 (6) 2.智能照明系统 (7) .设备组成 (7) .功能 (7) .程序流程图 (8) 3.智能电器控制系统 (8) .设备组成 (8) .功能 (9) .程序流程图 (9) 4.门禁系统 (10) .设备组成 (10) .功能 (10) .程序流程图 (10) 5.烟雾检测系统 (11) .设备组成 (11) .功能 (11) .程序流程图 (12) 6.空气质量检测系统 (12) .设备组成 (12) .功能 (12) .程序流程图 (13) . 六.团队成员的分工安排 (13)

基于物联网的智能化环境监测系统研究平台.doc

基于物联网的智能化环境监测系统研究平台 摘要：本文通过对重点污染源排放状态的自动监控，及时、准确、全面地反映环境质量现状及趋势，为环境管理、污染源控制、环境规划、环境评价提供客观的科学依据，采用了计算机、通讯和自动化领域最新的产品和技术，从而构建新一代的污染源在线自动监测（监控）系统。 关键词：物联网；环境；检测（监控）；平台 哥本哈根气候峰会在2009年12月举行，许多国家希望达成一份具有约束力的二氧化碳减排协议。与此同时，各国都陆续将物联网的建设上升到国家战略的层面，旨在通过物联网的应用实现节能减排，成就低碳经济。物联网作为低碳经济革命的技术创新之一，是要在能源流的整个过程中提高能源生产率和降低二氧化碳的排放。低碳经济社会的特点是要建立能源互联网，使得不同形式、不同时空的能源可以得到聪明的使用。这既可以大幅度地减少能源消耗和二氧化碳排放，同时又可以大幅度地提高人们的生活质量和便利性。 1 系统总体设计 1.1 异构自组织无线传感器网络 拟采用三层架构：底层节点包括信息采集设备等；中间层由车载设备节点或多跳转发设备构成；上层由位置固定的网关节点组成。 1.2 平面型环境监测气体传感器 气体传感器：一是提高灵敏度和工作性能，降低功耗和成本，缩小尺

寸，简化电路，与应用整机相结合，这也是气体传感器一直追求的目标。二是增强可靠性，实现元件和应用电路集成化，多功能化，发展MEMS技术，发展现场适用的变送器和智能型传感器。 1.3 环境与气象监测信息处理中心及通讯终端 监控中心采用标准的B/S系统架构，同时采用通用的软、硬件产品，并规范数据存储格式，使系统具有兼容性强、规模易扩展的特性。定制移动终端采用CPU+DSP核的硬件架构，可以实现高速的数据处理能力。丰富的外部接口和高亮度大屏幕，坚实的外壳能很好满足特殊要求。终端采用VISION公司的VISION225+TI公司的OMAP5910构成的硬件平台。 2 系统技术难点分析 基于物联网的智能化环境监测系统主要研究的内容是异构自组织无线传感器网络与平面型环境监测气体传感器。 2.1 异构自组织无线传感器网络系统架构 信息采集节点：由传感模块和数据处理传输模块组成，能够自组织成无线网络的节点。传输距离50-100米，功耗休眠期10mW，工作时间100mW，传输距离可扩展为500米，接口包括模拟4-20MA和RS485接口。车载节点和多跳转发节点：是具有较强数据收集能力的中心节点，把传感节点汇集来的数据进行接收和处理，传输距离500-1000米，功耗随传输距离变化。网关节点：把车载节点和多跳转发节点通过Internet转发给中央控制系统，具有无线接入网络和宽带接入网络功能。终端设备：是由能够上网的PC、PDA或智能手机构成，实现远程浏览。中央控制管理：通过节点收集的各类信息最终汇总到中央控制系统，自主设计开发的中央控制系统

物联网的设计

物联网设计 本文阐述物联网的设计过程。此工程实例详细说明如下:城市需要对多个端点（里面加热，温湿度数据）实例证明，所有信息需传送到一个Web Service 上显示，而这就是一个物联网的设计过程。为了实现这个Project本系统设计意志就是采用传感器和嵌入式系统组成主机，将采集到的数据信息通过TCP/IP协议由GPRS模块发送到GPRS公共网络。采用socket编程技术建立TCP/IP服务器，接收嵌入式主机发送的数据信息，将数据上传到Internet。很好地实现了在互联网基础上通过无线网的联立，构建新型物联网。 一、系统概述 系统由以基于嵌入式为主机的数据采集发送终端、移动GPRS网络、公网固定IP （服务器）、客户端4部分组成。系统的总体结构如图1所示。 图1、系统总体结构 二、基于嵌入式为主机的数据采集发送终端 1、数据采集发送终端的硬件设计 系统硬件结构框图如图2所示。数据采集发送终端的控制器采用LPC2138，该芯片是一个支持实仿真和嵌入式跟踪的32/16位ARM7TD-MI-STM CPU的微控制器，并带有512KB高速Flash存储器和具有独立的电源和时钟源的实时时钟，片上集成了丰富的功能部件，如SPI （Serial Peripheral Interface）串口，UART0、UART1全串口，A/D转换等。很好的满足了硬件系统的要求。

图2、硬件结构框图 传感器部分使用DHT90温湿度数字传感器采集温湿度数据，使用RS485总线连接异步串行通信UART0端口，并将控制器配置成RS485主机。通过RS485总线与LPC2138进行通信，因为使用RS485总线，可以同时接受多路温湿度传感器的数据信息。 GPRS无线模块采用BenQ公司的M23G,M23G支持GPRS功能，并且内嵌TC/IP，可用于实时性较高的、数据传输量相对较大、传输速率相对较快的数据通信领域。通过软件控制，可实现与Internet固定IP地址双向数据传输。 2、数据采集发送终端的软件设计 数据采集发送终端的应用软件程序设计主要包括以下两个部分：GPRS接受命令和数据采集与发送两个部分。应用程序软件是基于嵌入式实时操作系统 μC/OS-Ⅱ。软件流程图如图3所示。 应用程序定义了四个主要的时间标志位：GPRS在线标志位、数据采集标志位、采集完毕标志位和接受命令标志位。这四个标志位协调系统的数据采集、数据发送、接收命令等任务。当初始化完成后，获得GPRS在线标志位，连接服务器成功后即可进行命令接受以及命令解析。系统主要设置了三条命令，分别是采集发送数据命令，设置采样频率命令和采集数据量大小命令。每个命令的获得都会置位相应的标志位，通过对标志位是否置位的判断来决定程序下一步的执行。在系统软件中可以设置采集发送的时间间隔（默认为15分钟），即每隔15分钟，采集发送终端通过通用TCP服务器软件将采集的数据包发送给客户端。同时可以改变采集数据包的大小（默认为1024字节），即改变数据采集动态缓冲区的大小，数据缓冲区满即可发送数据。

HJKJ2014060015 基于物联网的水环境监测及分析系统

基于物联网的水环境监测及分析系统 梁艳，俞旭东，谢凯 （南京南瑞集团公司，江苏南京211106） [摘要]:基于物联网的水环境监测及分析系统集传感器、测控、通信、计算机应用、地理信息系统等技术为一体，实现了“测得准、传得快、说得清、管得好”的总体目标，可为水环境管理、水功能区管理、污染物减排和总量控制提供科学依据。系统可方便接入其他业务系统，实现资源共享，提高环保部门环境监察、管理能力，增强应对突发性污染事故快速反应能力，满足环境监测和环境管理的业务需求。 关键词：物联网；水环境监测；水环境分析 0引言 随着环保产业的发展及物联网概念的兴起，将物联网与环境监测融合已成为环境监测与管理新的发展趋势[1]。环境参数、设备状态、视频监控等信息通过具有定位功能的传感器、智能监测分析仪器等感知设备进行采集后，经由网络设备和通道实时传输至信息平台进行存储和分析，实现环境管理部门对水环境信息的实时监控，同时实现其对监测站点测控、数据传输装置及排污口闸门等设备进行远程控制和工况监测，增加系统运行的稳定性和可靠性，有效防止和应对突发性环境污染事故的发生。物联网技术在环境监测中的应用使得环境监测与管理更加便利和准确[2-3]。 传统的水环境监测以实验室监测为主，还包括便携式仪器现场人工取样检测和固定监测站点连续取样监测[4]，各方式分别具有其优缺点。如实验室监测响应时间长，检测频次有限，但监测参数全面且分析结果精确；自动在线监测投资运行成本高，但监测及时，预警能力强等。物联网将3种监测手段结合起来，充分利用传感器技术、射频技术、无线通信技术等，快速有效获取大范围（甚至是整个水域）水质信息并对这些信息进行综合挖掘利用，作出整体有效的评价[5-6]。水质信息的快速准确获取以及数据的高效利用是水环境监测中物联网技术运用的关键。 水环境监测及分析系统在物联网先进感知技术的基础上，充分利用网络技术、数据库技术、GIS技术、Web发布技术，以智能传感器为基础，结合自由组网传输方式将采集数据传输至环境业务数据中心。系统对业务应用进行扩展，其业务应用模块依据水质规范，对监测项目各种动态数据进行综合性地分析和评价，实现有效的监控预警；并且根据内置的各种水质模型，为污染物总量控制、水功能区环境治理提供科学依据及技术支持，提高环境管理部门监察监管能力，增强其应对突发性污染事故快速反应能力，实现环境监测管理“测得准、传得快、说得清和管得好”的总体目标。

根据物联网的环境监测实现研究

-` 基于物联网的环境监测实现研究 戴礼森

摘要 近年来物联网（The Internet of things）的概念和技术逐渐成为研究的热点，被认为它是继计算机、互联网与移动通信网之后信息产业发展又一次浪潮，开发应用前景巨大。物联网是通信网络的延伸，它能够使我们的社会更加自动化，降低生产成本提高生产效率，借助通信网络随时获取远端的信息。而作为物联网技术基础的无线传感器网络是当前国际上备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域。本文研究了物联网技术在环境监测系统的应用，尤其是在严酷环境中对环境参数的检测和采集，对无线传感器网络的几种关键技术，如节点供电、自组织路由，以及和互联网的连接等进行了研究，给出了具体解决方案、硬件和软件路由设计等。 关键词：物联网、无线传感网、环境监测、ZigBee、TinyOs

目录 1 前言 (3) 2物联网与无线传感网 (5) 1.1.环境监测典型应用 (5) 3 物联网环境监测系统设计 (7) 3.1无线采集节点设计 (7) 3.1.1节点结构及功能设计 (7) 3.1.2 硬件设计 (10) 3.2 节点路由协议实现 (12) 3.3 无线网关设计 (16) 3.3.1网关与上位机通讯协议 (17) 3.3.2 网关路由协议实现 (21) 3.4 上位机通信与数据分析处理 (23) 3.4.1 上位机通信软件结构 (23) 4 结束语 (27) 1前言 近年来物联网的概念和技术被广泛关注，普遍认为它是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业发展又一次浪潮，开发应用前景巨大。美国研究机构Forrester预测，物联网所带来的产业价值要比互联网大30倍，将形成下一个万亿元级别的通信业务。 所谓物联网是指通过信息传感设备，按约定的协议实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络，其主要特征是通过射频识别、传感器等方式获取物理世界的各种信息，结合互联网、移动通信网等网络进行信息的传送与交互，采用智

物联网智能环境监测系统

物联网智能环境监测系 统 Document number：BGCG-0857-BTDO-0089-2022

《传感器与物联网技 术》 综合报告 题目：智能环境与物联网技术 专业： 学号： 姓名： 提交日期：二О一六年六月 摘要 环境与所有人的日常生活都息息相关，而物联网技术也随着计算机技术，信息技术，以及智能技术的发展越来越多的开始被应用到我们的日常生

活中来。本文主要针对物联网技术应用到环境监测中的相关问题进行了分析与探讨。 智能环境利用各种传感器技术，移动计算，信息融合等技术对空气环境，海洋环境,河,湖水质，生态环境，城市环境质量进行全面有效地监控，通过构建全国各地环境质量的检测实现对全国范围内的环境进行实时在线监控和综合分析，建立全国性的污染源信息综合管理系统，为采取环境治理措施和污染预警提供更客观，有效的依据。 关键字：智能环境物联网技术传感器

目录 1引言 (4) 物联网简介 (4) 智能环境研究的目的和背景 (4) 2需求分析 (4) 智能环境功能需求分析 (5) 各子系统需求分析 (5) 大气污染监测子系统需求分析 (5) 海洋污染监测子需求分析 (5) 水质监测子系统需求分析 (5) 生态环境检测子系统需求分析 (5) 城市环境检测子系统需求分析 (5) 其他非功能需求分析 (6) 可靠性需求 (6) 开放性需求 (6) 可扩展性需求 (6) 安全性需求 (6) 应用环境需求 (6)

3详细设计 (6) 各环境监测子系统解决方案 (6) 智能环境监测系统结构图 (5) 各子系统环境监测拓扑结构图 (6) 4结论 (12) 参考文献 (13) 1引言 物联网简介 物联网是一种新兴技术，其核心内容是将各种信息传感设备和互联网结合起来而形成的一个巨大的网络，实现信息的高速获取和交换，是人类的生产和生活具有更高的智能化。物联网作为一种新理念，却非凭空产生，而是随着传感器技术，无线网络技术，人工智能技术和数据融合技术的发展而出现的。目前的传感器已经能够实现对温度，湿度，声音，光线，辐射等多种环境信号的采集；物联网技术领域也出现了一种Wifi，CDMA以及Adhoc等高速网络接入和容错组网的方式，使得高速数据传输成为可能；人工智能技术经过多年的发展，目前已经能够实现一定程度的自动控制；高性能计算技术的出现也使得海量数据处理和融合不再成为控

设计建设基于物联网的相关应用系统

四、论述题。 请结合您所在的单位以及我市目前基于物联网技术方面的应用前景，设计建设基于物联网的相关应用系统 答：物联网是通过射频识别、红外线感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络。其可以延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。 现在中国包括我市的通信网络都已经很发达，已经覆盖了城乡，从繁华的城市到偏僻的家村，到处都有通信网络(包括无线网络)，这是实现物联网必不可少的基础设施，安置在动物、植物、机器和物品上的电子介抽产生的数字信号可随时随地通无处不在的网络传送出去。云计算技术的运用，使数以亿计的各种物品的实时动态管理变得可能。目前物联网已经应用到各个领域，包括建筑，家居，电能，水利，环境等等。 由于我们的单位是建筑行业，以后的智能建筑是一个巨大的产业。智能建筑就是物联网的典型应用。比如我们施工现场，其中一个重要的工作就是施工的安全，因为施工安全的隐患无处不在，以前都是人工检查，和验收安全，这也是建筑单位和相关部门关注的头等大事，例如，临边洞口和出入口防护棚防护不到位或防护不严，且未进行工具化、定型化防护，部分电梯井口防护未做到定型化和工具化，架体首层立网没有进行全封闭，从而被违规兼做通道现象较为普遍，也就造成到处都存在出入口的危险，安全风普遍存在材质较差，部分作业人员高处作业未系安全带，部分工地存在对现场不戴安全帽的治理疏散现象。 现在可以借助物联网技术，设计一个施工安全监控系统。我们可以使用无线射频识别标识在临边洞口、出入口防护棚、电梯井口防护等防护设施上，并在标签芯片中载入对应编号、防护等级、报警装置等与管理中心的施工安全监控系统相对应，这样可以达到实进监控效果。同样也可以对高空作业人员的安全帽，安全带，身份识别牌进行相应的无线射频识别，同样在施工安全监控系统中精确定位，如操作作业未符合相关规定，身份识别牌与施工安全监控系统中相关定位并同时报警，这样使管理人员精准定位隐患位置，从而采取措施以避免安全事故的发生。

基于物联网的智能家居系统设计

报告名称：基于物联网的智能家居控制系统设计方案班级组号： 指导老师： 组长学号姓名： 组员学号名字：

2017年3月17日 目录 一. 项目背景 .............................................. 错误!未定义书签。 二. 系统需求分析 .......................................... 错误!未定义书签。 1.方便的手持设备.............. . (1) 2.摄像头.............. (1) 3.门禁.............. .. (1) 4.空气质量检测.............. (2) 5.湿度、烟雾检测.............. . (2) 6.远程控制.............. . (2) 三.智能家居系统功能简述 (2) 1.智能安防系统 (2) 2.智能照明系统. (2) 3.智能电器控制系统. (2) 4.门禁系统. (3) 5.烟雾检测统. (3) 6.空气质量检测系统. (3) 四.智能家庭平面图 (4) 五. 智能家居各系统原理图 (5) 1.智能安防与视频监控系统 (5) 1.1.设备组成 (5) 1.2.功能 (5) 1.3.程序流程图 (6) 2.智能照明系统......................................... 错误!未定义书签。 2.1.设备组成....................................... 错误!未定义书签。 2.2.功能............................................ 错误!未定义书签。 2.3.程序流程图 (8) 3.智能电器控制系统 (8) 3.1.设备组成 (8)

基于物联网的远程环境监测技术探究

基于物联网的远程环境监测技术探究 在经济快速发展的背景之下，生态环境问题日益激烈，已经影响到人们的日常生产生活。例如水系污染、饮水安全以及土壤污染严重等问题，都对后续可持续发展目标的实现造成诸 多阻碍。因此，针对基于物联网的远程环境监测系统进行构件是社会发展客观要求，是进一 步推动环境监测现代化水平的重要前提。也可改善我国环境监测信息化建设不足的问题，逐 步实现生态文明建设的目标。改善人们现有生活环境与生活质量。 一、环境监测与物联网的相关概念 环境监测的概念是贯穿在环境质量整个监测的过程中的,以前的环境检测对象都是相对单一的,但是随着环境问题的严重化趋势越来越明显,环境监测的范围必须要扩大发展方向,要加 上对于环境质量与环境污染的监测。其中环境监测的主要流程包括现场调查、样品收集与处理、样品保存、数据处理与综合评价。数据分析后必须以报告的形式进行数据的综合评价,这 样的形式也为今后的环境监测工作提供必要的依据。物联网简单来说就是通过先进技术将待 识别物体与互联网技术相融合,可以做到对这些事物的识别、定位、追踪、监控和管理。物联网，顾名思义就是物物相连。 二、环境监测中物联网的作用 1.物联网技术与空气质量监测 近年来人们越来越关系空气质量，"灰霾天气"中PM2.5、有害气体含量等成了大众所关 心的话题。传统的监测是监测人员直接观察并记录，从数据入手分析各污染物的含量是否满 足国家标准。这种方式往往耗费许多的人力和物力资源，缺乏动态性。由此本文提出基于物 联网的空气远程式的监测系统，系统原理是利用物联网的相关技术实现对空气情况实现实时 监测、传输和处理等。物联网技术对空气的质量有一个实时全面的监测，根据反馈回来的数 据对空气污染成分分析及对污染来源进行追溯，确保预防工作和消除污染措施的落实，因此 物联网技术在空气质量的监测和溯源应用中的作用十分重大。 2.物联网技术在水污染监测中的应用 在环境监测中，水污染监测占据重要位置，是其不可缺少的一部分内容。水质监测概念 设计到相当大的范围。水温、溶解氧以及电导率等是传统水质自动监测站在开展工作时间测 的主要对象，同时不能忽略浊度以及氧化还原电位等指标的重要性。生活水以及水污染是我 国开展水质监测与检测工作的两个重要内容。在检测过程中，传统的检测方式需要在每段时 间内通过反复取水的方式了解水质，这种方法存在一定的弊端。为在真正意义上实现对上述 现象的改善。利用物联网技术构建科学的水质自动监测系统，是满足实时、连续、准确监测 水域的重要前提，也可以有效掌握水域的变化状况。检测所得的数据会直接与调度中心来回 传输，通过自动储存与取出的方式判断目标水域。如果有问题出现，系统会第一时间报警， 在便捷性方面占据绝对优势。 三、基于物联网的远程环境监测技术的系统设计 1.架构设计 物联网的基本特征可概括为全面感知、可靠传送和智能处理。其自下而上可以分为以下 几个层次： （1）感知层目的是全面感知 利用传感器技术等感知、捕获采集物体的各种信息；