基于YeeLink物联网平台的校园环境监测系统的设计

摘要

随着科学技术的不断发展，人类的生活已经发生了翻天覆地的变化。由最初面对面的信息交换到相隔千山万水的信息共享，在缩短信息交换时间的同时也拓展了地域空间的广度。但是，我们应该意识到科学技术是把双刃剑，它在带给人们便利的同时也在威胁着人类自身的发展环境。生态环境的污染已经到了不容忽视的地步，雾霾和水污染已经成为了威胁人类的主要因素。传统的保护或者监测环境的方法和措施已经满足不了日益严重的环境污染，所以，我们应该利用最新的科技成果来改善我们的环境。通过高科技的手段来监测环境污染的点滴变化，时刻提醒人要注意保护环境。互联网的普及和应用引发了全新的信息革命和产业革命，目前物联网的时代已经到来了，智能家居、智能交通、智慧城市等等应用如雨后春笋般铺展开来。尽管目前国家已经在大部分城市安装了PM2.5监测设备，通过相关的网站和应用我们可以实时地掌握相关资讯，但是毕竟这些监测点是相对城市之间设立的，区域范围比较大，不能确切的分析出具体某一个地方的污染指数，特别是像学校、工厂等人口密度比较大的场所。
　　本文设计了一种使用方便、快捷且性价比较高的环境监测系统。本系统是以Yeelink物联网平台为基础，通过软、硬件的配合来实现对校园温湿度，PM2.5浓度等环境的监测。整个系统所测的所有数据最后都在该平台上显示。网络部分选择的是具有低功耗、低成本、自组网等特性的Zigbee网络。Zigbee的主要作用是把各个分立的监测点组成一个网络，完成监测数据的传输。硬件部分选择DHT11温湿度传感器测量环境的温湿度，GP2Y1050AU0F PM2.5粉尘传感器测量环境的PM2.5的浓度。处理器选择的是开源设计平台 Arduino mega2560。主要完成数据的处理和 Yeelink平台的通信。本系统通过互联网可实现校园环境的实时监测，并可以通过手机APP、微博账号等实时查看当前的环境参数，管理者可以设置环境参数，管理用户信息，控制传感节点等操作，随着物联网技术的逐步发展，该系统还可以扩展到智能家居，智慧医疗能方面，有着很大的应用和发展空间。

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第1章 绪 论

1.1课题的研究背景和意义

1.2课题的研究现状

1.3本文研究的主要内容

1.4本文的结构安排

第2章 Yeelink物联网平台的介绍

2.1 Yeelink平台的概述

2.2 Yeelink平台的特性

2.3 本章小结

第3章 系统总体架构设计方案

3.1 物联网的体系架构

3.2 感知层器件的选择

3.3 网络层的选择

3.4 应用层的选择

3.5 系统总体架构设计

3.6 本章小结

第4章 系统硬件电路设计

4.1 传感器数据采集电路设计

4.2系统电源电路的设计

4.3 主处理器电路的设计

4.4 网络通信接口电路的设计

4.5 本章小结

第5章 系统软件程序设计

5.1 传感器数据采集程序的设计

5.2 Zigbee组网程序的设计

5.3 主处理器与网络通信接口程序的设计

5.4 Yeelink平台通信接口命令程序的介绍

5.5 本章小结

第6章 系统测试和运行结果

第7章 总结与展望

7.1 研究总结

7.2 展望

参考文献

致谢

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