1. 研究目的与意义（文献综述）

1目的及意义（含国内外的研究现状分析）

1.1 引言

随着时代的发展，安全健康的生活环境成为越来越多人追求的目标，室内环境污染问题也逐渐引起了人们的关注。室内装饰材料带来的毒性气体含量超标、室内火灾、煤气泄漏等室内灾害严重威胁着人们的生命财产安全。除此之外，室内空气过于干燥、可吸入颗粒物浓度较高等也会人们的生活造成一定的不适。因此，研发一套实用、稳定的室内环境监测系统对人们的健康生活来说是很有必要的。

1.2 研究背景

随着我国经济的快速发展，城市化与工业化进程的不断加快，室内环境污染也在不断加重， 并成为影响人们身体健康的一大杀手。根据监测，室内空气污染是室外污染的5到10倍， 在特殊情况下可达到100倍，其中有二十多种是致癌物。

1.3室内环境检测系统研究进程

随着科技的进步与人类对日常生活皮质的追求，刺激了国内外室内环境检测系统及其产品的相关研发，尤其是对室内检测系统传感器与如何降低系统能耗方面做了较多的研究。

2. 研究的基本内容与方案

2 基本内容和技术方案

2.1 基本内容

2.2.1 总体构架设计

该系统主要由4 部分组成：传感器节点、网关节点、 one net 平台和交互终端。传感器节点主要包括传感器数据采集模块和执行控制模块。传感器节点可以根据不同室内环境要求监控参数不同，设置相匹配的监控模块，可进行一定的扩展;网关节点通过 wifi 模块与数据监控单元的各个模块进行数据交互; one net 平台是中国移动提供的物联网平台，负责接收和存储监测数据信息及向各控制模块发送指令信息; 交互终端可以是用户电脑、手机等，用户随时随地通过访问远程监控平台的方式，实时监控整个室内环境。系统总体结构图如图2.1 所示[1]。

图2.1 系统总体结构

2.2.2 通讯模式设计

esp8266模块主要负责将各个室内采集的温湿度等信息传送到物联网上。以下操作均通过官方所给的sak，利用c语言完成。通过串口连接esp8266模块，程序通过发送at指令，判断串口接收到的数据可以判断工作模式，在设esp8266模块连接tcp模式之前，需要先复位一下，esp8266有三种模式，这里将wifi模块设置为sta模式，然后将路由器信息设置好，这样esp8266便搜索附近的无线连接。再进一步连接系统到物联网平台，这样esp8266就可以通过tcp协议连接到云平台服务器了。本次设计采用的是 http 网络通信协议，用 post 打包传感器采集的数据，用 get 方法查看云端的控制命令数据。首先当温湿度传感器采集完数据后会被处理器读取，处理器将需要发送的数据按照基于http协议报头的格式编辑，其中包括在云端申请的虚拟设备id和apikey，然后在应用层通过json格式将数据打包，最后通过 http协议的post方法将数据上传到云平台，可以通过pc端或者手机对上传的数据进行查看。程序流程图如图2.2所示[1]：

3. 研究计划与安排

1-3周 进行相关文献的查阅、英文文献的翻译，并撰写开题报告；

4-5周 确定室内环境监测系统的总体架构、工作模式和通讯模式的确定；

6-7周 进行室内环境监测系统的硬件系统的设计；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 杜元生. 基于无线传感器网络的室内环境监测系统设计与实现[d]. 南京航空航天大学, 2013.

[2] 朱恒军,张玉龙,靳展,等. 基于zigbee的室内空气环境监控系统设计[j]. 电子技术应用, 2015, 41(2):86-88.

[3] 马勇,郑勤振,刘林,等. 基于无线传感技术的体育场馆室内空气环境监控系统设计[j]. 武汉体育学院学报, 2017, 51(3):70-76.