摘 要：本系統是基于一種基于物聯網技術的室內微型健康環境監測分析系統，包括室內溫度傳感器、甲醛傳感器、PM2.5\\10傳感器、中央核心處理網關、網絡服務器、B/S結構(Browser/Server，瀏覽器/服務器模式)等組成，所述的各種室內傳感器采集的環境數據通過Zigbee 無線接口傳送至室內中央核心處理網關，網關經過識別處理后，通過通信網絡傳送至網絡服務器(可采用云平臺服務器)。

　　通過物聯網技術對室內的各種環境數據進行識別、記錄、存儲，并形成環境數據分析報告，實時獲取室內環境情況，提供給人們進行實時管理居室環境。同時云平臺服務器集數據匯集、統計分析為一體，可以獨立記錄單點居室數據，未來推廣后也可做為匯聚層收集多個居室，跨區域居室的數據，有效了解城市不同區域環境情況，提供大數據分析參考依據。本系統具有效率高、成本低、使用便捷、推廣前景廣闊等優點。將來還可以構建智能家居管理平臺，利用無線通信、自動控制技術、紅外控制等有關技術進行功能拓展，通過現有室內家居的智能化實現家居、家電各設施的互聯控制，實現健康、環保、節能的居住環境改善。

　　關鍵詞：物聯網;大數據;B/S結構;微型環境監測分析;智能家居;Zigbee;環境數據分析

　　1 概述

　　近來，空氣環境質量一直是個熱點話題。據調查京津冀周邊地區是全國環境空氣質量最差的地區，河北、山西、天津、河南、山東5省(市)優良天氣比例仍不到60%。河南省在2017年新建了915個城市建成區網格微型監測站治理空氣污染，并陸續出臺了廢氣監測、工地揚塵治理等舉措。就在前不久，國家生態環境部也啟動“藍天保衛戰強化督查”，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，所以對辦公室內及居室環境關注更多。比如室內空氣長時間不流通，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空氣數據，會對人身健康帶來較大危害。該系統能夠實時采集室內空氣數據，并可隨時在智能終端上展現，提醒人們啟動干預措施，創造出舒適、安全、環保的室內環境。該系統推廣后可利用成熟的物聯網技術，把采集的數據上傳到云服務器，這樣形成大數據后就能起到類似政府建設網格監測站的作用，統計分析出各小區或城市不同區域大概的室內空氣數據，對政府將來制定空氣治理措施也有參考意義。

　　2 系統概述

　　本系統涉及物聯網、大數據應用領域，是指一種基于物聯網、大數據的室內微型健康環境監測分析系統。系統采用物聯網技術對房間內外的溫度、甲醛傳感器、PM2.5\\10數據進行識別、記錄、存儲，并形成房間內外環境數據分析報告和圖例，實時獲取居室環境情況。同時利用網絡物聯網服務器集數據采集、匯集為一體，可以獨立記錄單點居室數據，也可做為匯聚層收集多個居室，跨區域居室的數據，有效了解城市不同區域環境情況，提供環境大數據分析參考依據。未來還可以利用家居設備設施的智能化實現進行實時管理居室環境。

　　3 系統調研及可行性分析

　　3.1 系統調研

　　以往的空氣環境監測更偏重于室外，但由于人們大多數時間是在室內，而且近期媒體傳播的室內空氣污染如甲醛等層出不窮，人們對室內環境的了解需求更迫切。本系統設計要實現的功能大致如下：

　　(1)實現房間的溫度、甲醛、PM2.5\\10各項傳感器數據的采集、上傳。

　　(2)實現通過云端服務器平臺對傳感器各項數據進行識別、記錄、存儲。

　　(3)實現通過系統數據展現功能形成房間內外環境數據分析報告，實時獲取居室環境情況，提供給人們進行實時管理居室環境。

　　(4)實現網絡物聯網服務器集數據采集、匯集為一體，可以獨立記錄單點居室數據，未來推廣后也可做為匯聚層收集多個居室，跨區域居室的數據，有效了解城市不同區域內環境情況，提供環境大數據分析參考依據。

　　(5)將來還可以以此為基礎，構建智能家居管理平臺，利用無線通信、自動控制技術、紅外控制等有關技術進行功能拓展，利用家居設施的智能化實現進行實時管理居室環境。

　　3.2 系統總體目標

　　本系統通過獨特的視角提醒人們關注日常居室環境，避免室內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、簡單的設計實現室內環境數據的采集和呈現，并通過共享到云服務器為環境大數據分析提供依據。同時也考慮后期維護上比較容易，成本低、效率高。

　　3.3 技術可行性分析

　　本系統是一個以傳感器數據采集、物聯網窄帶通信傳輸、數據庫應用、網絡平臺分享為一體的數據采集、分析管理系統。通過各類傳感器數據采集后進行匯聚，采用PHP+MYSQL技術實現本系統的開發。PHP語言簡單、功能強大，而MYSQL是一個非常優秀的網絡數據庫系統，方便使用，性能穩定。國內外許多知名網站和應用均使用該數據庫作為數據的存儲。

　　4 系統分析

　　4.1 系統需求分析

　　經過上述對系統調研及可行性分析后，下面將對系統在功能設計上進行進一步的需求分析。

　　4.1.1功能需求

　　(1)系統管理功能。

　　系統管理功能初期設計的較為簡單，以主要實現基本信息的管理以及系統參數設置，主要包括傳感器信息、位置信息、區域信息、居室信息、用戶信息等，可以對其各項信息進行添加、修改、刪除操作。

　　(2)數據前臺展示功能。

　　通過WEB應用服務器將設備數據存儲至數據庫中，并對各類數據，環境信息進行分析處理，形成區域、單居室、各小區的大數據環境平臺。通過應用服務器將這些數據展現于互聯網，供查看某區域、某居室、某小區的環境信息和設備狀態，同時也可通過應用服務器一對一的遠程控制設備的運行狀態。

　　4.1.2性能需求

　　設備需求：PC機，Winxp、win7、win8、win10操作系統、android、ios系統智能手機、平板終端。

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