基于物聯(lián)網(wǎng)的室內環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)課件

1、 基于WSN的室內環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)目錄 市場調研 產品設計方案可行性分析系統(tǒng)整體概述 經費預算項目任務分工市場調研 由于社會的發(fā)展和需求，人們的生活方式和工作習慣的改變，對家庭任務的工作日求簡化，人們對現(xiàn)代居家方式的理念產生了重大的變化，人們想要一種安全、方便、舒適、高效和快捷的生活環(huán)境，由此生產一套室內監(jiān)測及控制系統(tǒng)對于人們的日常生活來說顯得及其重要，自然有著廣闊的發(fā)展前景。市場調研 雖然目前我國在智能家居系統(tǒng)得到了一定程度的發(fā)展，但總體上還是沒有完全成熟，在這片領域還有著很大的空白?，F(xiàn)在的監(jiān)控系統(tǒng)還遠遠沒能夠完全滿足人們的要求，這與人們對該服務日益提升的需求存在著明顯的矛盾。是故研究一套安全、

2、文定、便宜的室內環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)有著極大的意義和市場需求。產品設計方案 本監(jiān)控系統(tǒng)將設計出一套基于ZigBee的無線傳感器網(wǎng)絡室內環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，主要由三部分對家庭室內環(huán)境進行檢測及控制室內監(jiān)控系統(tǒng)底層Zigbee中間層網(wǎng)關上位機界面上位機主要是接收上傳的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)，處理然后數(shù)據(jù)分析處理，方便人們實時查詢，同時可下發(fā)指令進行相應控制設計方案網(wǎng)關負責將底層采集到的數(shù)據(jù)打包，通過sim900模塊與Internet網(wǎng)連接，將數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機底層是對家庭室內環(huán)境數(shù)據(jù)進行采集，利用基于ZigBee通信協(xié)議的無線傳感器網(wǎng)絡技術進行數(shù)據(jù)傳輸產品可行性分析底層：本系統(tǒng)的傳感器節(jié)點模塊采用ZigBee技術，其憑借低成本

3、、低功耗、組網(wǎng)方便等諸多優(yōu)勢在無線傳感器網(wǎng)絡中逐漸脫穎而出。ZigBee技術具備的強大的網(wǎng)絡功能,它支持目前三種主要的自組織無線網(wǎng)絡類型,且具有很強的魯棒性和系統(tǒng)可靠性,加上其丟包率小于0.1%，大大保證了信息傳輸?shù)木珳士煽啃?。使得ZigBee網(wǎng)絡更加高效、靈活地被應用。8網(wǎng)關：網(wǎng)關摒棄了傳統(tǒng)連線以太網(wǎng)的構造，各網(wǎng)關節(jié)點組成了中層GPRS網(wǎng)絡。采用了Sim900和GPRS技術，提高了資源利用率和傳輸效率，大大降低數(shù)據(jù)傳輸時間，實現(xiàn)了快捷方便網(wǎng)絡服務的隨時隨地的效果。有效地解決了底層無線傳感器網(wǎng)絡與中層GPRS網(wǎng)絡的協(xié)調、通信問題。上位機： 遠程服務器從各網(wǎng)關節(jié)點接收信息，完成數(shù)據(jù)解析、處理、存

4、儲、查詢、統(tǒng)計、圖表繪制等其他信息系統(tǒng)集成整合的功能。 一方面使用QTcreator設計圖形界面，可在電腦上方便進行數(shù)據(jù)的顯示； 同時可使用android編寫手機APP，用戶也可通過手機實時查詢數(shù)據(jù)觀察室內變化情況，及時進行檢測控制。本室內監(jiān)控系統(tǒng)主要從以下幾個方面開展研究工作： （1）無線傳感器體系； （2）數(shù)據(jù)采集，處理模塊； （3）無線傳輸模塊； （4）串口通信技術； （5）顯示模塊； （6）下行控制模塊。系統(tǒng)整體概述系統(tǒng)主要框架如下圖所示圖1 室內監(jiān)控系統(tǒng)整體框圖室內溫度監(jiān)控部分 采用ZigBee技術對家庭室內空調進行智能化控制，通過SHT10或DHT11溫濕度傳感器采集監(jiān)測室內溫度情

5、況，當監(jiān)測到溫度過高或者過低時，可實現(xiàn)自動控制打開空調調節(jié)溫度，也可選擇通過上位機手動控制。當我們下班回家時我們可以手機發(fā)送指令代碼傳到次監(jiān)控系統(tǒng)通過空調控制器讓空調自行啟動，當回到家時家里就已達到自己需要的溫度等要求日光燈監(jiān)控部分 光照傳感器采集光強信息，當天黑時自動打開日光燈，睡覺時可通過上位機關閉日光燈圖1 空調和日光燈的監(jiān)制室內氣體監(jiān)控部分 此模塊對家庭進行CO2、和PM2.5煤氣等常見有害氣體的檢測，當檢測的數(shù)據(jù)發(fā)生異常時，進行警報響應，首先將煤氣源、電源關閉，并通過其中的報警系統(tǒng)報警，同時將警報信號以短信方式發(fā)給主人,同時可啟動排風系統(tǒng)換氣。如圖3所示： 圖3 室內氣體監(jiān)測經費預算

6、 底層方面：光照傳感器GY-30模塊：8元； 溫濕度DHT11模塊：6元； MQ135傳感器：9元； PM2.5傳感器模塊：30元； 節(jié)點底板+核心板: 120； 網(wǎng)關方面： sim300+GPRS模塊：100左右； 上位機方面：0元 其余硬件設施：50元； 總經費預測：300+。 項目進程計劃本項目大致分四個階段完成，如下所示： 第一階段：在選定項目后，我們組協(xié)商規(guī)定每個組員在每個星期日晚上將進行探討，并且將該計劃隨著項目的進程不斷改進，一直沿用到項目結束。 第二階段：我們積極的從網(wǎng)上查詢文獻，向圖書館借來書籍，力求對該監(jiān)控系統(tǒng)有了更深的認識。 項目進程計劃 第三階段：經過兩個階段的理論學習后，我們將會對該項目進行了切割分塊，根據(jù)我們每一個組員學習方面的不同，讓他們負責自己擅長的模塊，并每