摘 要：本系統(tǒng)是基于一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的室內(nèi)微型健康環(huán)境監(jiān)測分析系統(tǒng)，包括室內(nèi)溫度傳感器、甲醛傳感器、PM2.5\\10傳感器、中央核心處理網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、B/S結(jié)構(gòu)(Browser/Server，瀏覽器/服務(wù)器模式)等組成，所述的各種室內(nèi)傳感器采集的環(huán)境數(shù)據(jù)通過Zigbee 無線接口傳送至室內(nèi)中央核心處理網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)經(jīng)過識別處理后，通過通信網(wǎng)絡(luò)傳送至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(可采用云平臺服務(wù)器)。

　　通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對室內(nèi)的各種環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行識別、記錄、存儲，并形成環(huán)境數(shù)據(jù)分析報(bào)告，實(shí)時獲取室內(nèi)環(huán)境情況，提供給人們進(jìn)行實(shí)時管理居室環(huán)境。同時云平臺服務(wù)器集數(shù)據(jù)匯集、統(tǒng)計(jì)分析為一體，可以獨(dú)立記錄單點(diǎn)居室數(shù)據(jù)，未來推廣后也可做為匯聚層收集多個居室，跨區(qū)域居室的數(shù)據(jù)，有效了解城市不同區(qū)域環(huán)境情況，提供大數(shù)據(jù)分析參考依據(jù)。本系統(tǒng)具有效率高、成本低、使用便捷、推廣前景廣闊等優(yōu)點(diǎn)。將來還可以構(gòu)建智能家居管理平臺，利用無線通信、自動控制技術(shù)、紅外控制等有關(guān)技術(shù)進(jìn)行功能拓展，通過現(xiàn)有室內(nèi)家居的智能化實(shí)現(xiàn)家居、家電各設(shè)施的互聯(lián)控制，實(shí)現(xiàn)健康、環(huán)保、節(jié)能的居住環(huán)境改善。

　　關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);大數(shù)據(jù);B/S結(jié)構(gòu);微型環(huán)境監(jiān)測分析;智能家居;Zigbee;環(huán)境數(shù)據(jù)分析

　　1 概述

　　近來，空氣環(huán)境質(zhì)量一直是個熱點(diǎn)話題。據(jù)調(diào)查京津冀周邊地區(qū)是全國環(huán)境空氣質(zhì)量最差的地區(qū)，河北、山西、天津、河南、山東5省(市)優(yōu)良天氣比例仍不到60%。河南省在2017年新建了915個城市建成區(qū)網(wǎng)格微型監(jiān)測站治理空氣污染，并陸續(xù)出臺了廢氣監(jiān)測、工地?fù)P塵治理等舉措。就在前不久，國家生態(tài)環(huán)境部也啟動“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)強(qiáng)化督查”，針對公眾場合大氣污染治理不斷出臺措施。同時由于人們大部分時間呆在室內(nèi)，所以對辦公室內(nèi)及居室環(huán)境關(guān)注更多。比如室內(nèi)空氣長時間不流通，或者房屋裝修后和購買新家具時會帶來的甲醛污染等，如果無法及時掌握室內(nèi)空氣數(shù)據(jù)，會對人身健康帶來較大危害。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r采集室內(nèi)空氣數(shù)據(jù)，并可隨時在智能終端上展現(xiàn)，提醒人們啟動干預(yù)措施，創(chuàng)造出舒適、安全、環(huán)保的室內(nèi)環(huán)境。該系統(tǒng)推廣后可利用成熟的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，把采集的數(shù)據(jù)上傳到云服務(wù)器，這樣形成大數(shù)據(jù)后就能起到類似政府建設(shè)網(wǎng)格監(jiān)測站的作用，統(tǒng)計(jì)分析出各小區(qū)或城市不同區(qū)域大概的室內(nèi)空氣數(shù)據(jù)，對政府將來制定空氣治理措施也有參考意義。

　　2 系統(tǒng)概述

　　本系統(tǒng)涉及物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域，是指一種基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)的室內(nèi)微型健康環(huán)境監(jiān)測分析系統(tǒng)。系統(tǒng)采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對房間內(nèi)外的溫度、甲醛傳感器、PM2.5\\10數(shù)據(jù)進(jìn)行識別、記錄、存儲，并形成房間內(nèi)外環(huán)境數(shù)據(jù)分析報(bào)告和圖例，實(shí)時獲取居室環(huán)境情況。同時利用網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器集數(shù)據(jù)采集、匯集為一體，可以獨(dú)立記錄單點(diǎn)居室數(shù)據(jù)，也可做為匯聚層收集多個居室，跨區(qū)域居室的數(shù)據(jù)，有效了解城市不同區(qū)域環(huán)境情況，提供環(huán)境大數(shù)據(jù)分析參考依據(jù)。未來還可以利用家居設(shè)備設(shè)施的智能化實(shí)現(xiàn)進(jìn)行實(shí)時管理居室環(huán)境。

　　3 系統(tǒng)調(diào)研及可行性分析

　　3.1 系統(tǒng)調(diào)研

　　以往的空氣環(huán)境監(jiān)測更偏重于室外，但由于人們大多數(shù)時間是在室內(nèi)，而且近期媒體傳播的室內(nèi)空氣污染如甲醛等層出不窮，人們對室內(nèi)環(huán)境的了解需求更迫切。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)的功能大致如下：

　　(1)實(shí)現(xiàn)房間的溫度、甲醛、PM2.5\\10各項(xiàng)傳感器數(shù)據(jù)的采集、上傳。

　　(2)實(shí)現(xiàn)通過云端服務(wù)器平臺對傳感器各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行識別、記錄、存儲。

　　(3)實(shí)現(xiàn)通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)展現(xiàn)功能形成房間內(nèi)外環(huán)境數(shù)據(jù)分析報(bào)告，實(shí)時獲取居室環(huán)境情況，提供給人們進(jìn)行實(shí)時管理居室環(huán)境。

　　(4)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器集數(shù)據(jù)采集、匯集為一體，可以獨(dú)立記錄單點(diǎn)居室數(shù)據(jù)，未來推廣后也可做為匯聚層收集多個居室，跨區(qū)域居室的數(shù)據(jù)，有效了解城市不同區(qū)域內(nèi)環(huán)境情況，提供環(huán)境大數(shù)據(jù)分析參考依據(jù)。

　　(5)將來還可以以此為基礎(chǔ)，構(gòu)建智能家居管理平臺，利用無線通信、自動控制技術(shù)、紅外控制等有關(guān)技術(shù)進(jìn)行功能拓展，利用家居設(shè)施的智能化實(shí)現(xiàn)進(jìn)行實(shí)時管理居室環(huán)境。

　　3.2 系統(tǒng)總體目標(biāo)

　　本系統(tǒng)通過獨(dú)特的視角提醒人們關(guān)注日常居室環(huán)境，避免室內(nèi)污染對身體健康在不被感知的情況下造成的損害。采用方便、簡單的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)的采集和呈現(xiàn)，并通過共享到云服務(wù)器為環(huán)境大數(shù)據(jù)分析提供依據(jù)。同時也考慮后期維護(hù)上比較容易，成本低、效率高。

　　3.3 技術(shù)可行性分析

　　本系統(tǒng)是一個以傳感器數(shù)據(jù)采集、物聯(lián)網(wǎng)窄帶通信傳輸、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)平臺分享為一體的數(shù)據(jù)采集、分析管理系統(tǒng)。通過各類傳感器數(shù)據(jù)采集后進(jìn)行匯聚，采用PHP+MYSQL技術(shù)實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的開發(fā)。PHP語言簡單、功能強(qiáng)大，而MYSQL是一個非常優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，方便使用，性能穩(wěn)定。國內(nèi)外許多知名網(wǎng)站和應(yīng)用均使用該數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)的存儲。

　　4 系統(tǒng)分析

　　4.1 系統(tǒng)需求分析

　　經(jīng)過上述對系統(tǒng)調(diào)研及可行性分析后，下面將對系統(tǒng)在功能設(shè)計(jì)上進(jìn)行進(jìn)一步的需求分析。

　　4.1.1功能需求

　　(1)系統(tǒng)管理功能。

　　系統(tǒng)管理功能初期設(shè)計(jì)的較為簡單，以主要實(shí)現(xiàn)基本信息的管理以及系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置，主要包括傳感器信息、位置信息、區(qū)域信息、居室信息、用戶信息等，可以對其各項(xiàng)信息進(jìn)行添加、修改、刪除操作。

　　(2)數(shù)據(jù)前臺展示功能。

　　通過WEB應(yīng)用服務(wù)器將設(shè)備數(shù)據(jù)存儲至數(shù)據(jù)庫中，并對各類數(shù)據(jù)，環(huán)境信息進(jìn)行分析處理，形成區(qū)域、單居室、各小區(qū)的大數(shù)據(jù)環(huán)境平臺。通過應(yīng)用服務(wù)器將這些數(shù)據(jù)展現(xiàn)于互聯(lián)網(wǎng)，供查看某區(qū)域、某居室、某小區(qū)的環(huán)境信息和設(shè)備狀態(tài)，同時也可通過應(yīng)用服務(wù)器一對一的遠(yuǎn)程控制設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

　　4.1.2性能需求

　　設(shè)備需求：PC機(jī)，Winxp、win7、win8、win10操作系統(tǒng)、android、ios系統(tǒng)智能手機(jī)、平板終端。

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