基于NB-IoT的环境监测系统

发布时间：2021-07-22 08:26

　　为了更进一步提高无线环境监测系统的性能,以NB-IoT传输技术和传感器技术为核心技术,设计出广覆盖、低功耗的环境监测系统。该系统以STM32F103C8T6嵌入式芯片为主控制器;感知层通过传感器采集温湿度及甲醛、粉尘、TVOC含量等环境数据;传输层使用中移物联M5310A模块将感知层数据输出到平台层（OneNET云平台）;应用层使用手机APP实时观看监测数据。优化系统软硬件后,环境监测系统能够稳定运行,实时准确采集和上传相关环境数据,方便用户远程监测,为环境监测提供有力保障。 

【文章来源】：实验技术与管理. 2020,37(05)北大核心

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【部分图文】：

7 手机APP数据显示

根据物联网的分层技术，环境监测系统的总体架构分为感知层、传输层、平台层和应用层[13]，该系统总体架构如图1所示。其中感知层通过温湿度、甲醛、TVOC、粉尘传感器采集外部环境数据；传输层使用NB-IoT技术通过基站为感知层和平台层之间建立“桥梁”；平台层通过OneNET云平台接收检测到的环境数据；应用层实现使用手机APP或网页实时查看环境数据[14]。

硬件系统主要由STM32单片机最小系统及外围电路[15]，温湿度、甲醛、TVOC、粉尘数据采集电路，OLED液晶显示电路，阈值警报电路和NB-IoT通信电路组成。硬件系统框图如图2所示。硬件电路工作原理是：主控制器STM32F103C8T6采用单总线协议读取温湿度传感器数据，采用串口协议读取甲醛、TVOC和粉尘传感器的数据，并用OLED液晶屏显示相关数据；如果环境值超过标准，阈值警报电路将发挥作用；最后将采集到的环境数据通过NB-IoT通信电路传输至OneNET云平台。

【参考文献】：
期刊论文
[1]传感器技术在环境空气监测与污染治理中的应用现状、问题与展望[J]. 秦孝良,高健,王永敏,宋英石,徐义生,陈少华,沈茜,柴发合.  中国环境监测. 2019(04)
[2]基于LoRa物联网技术的实验室安全监测系统的设计与实现[J]. 刘辉席,杨祯,朱珠,刘守印.  实验技术与管理. 2019(07)
[3]环境监测在环境保护中的作用与发展现状探究[J]. 许斌杰.  环境与发展. 2019(05)
[4]基于CC2530与CC3200的室内环境监测系统设计[J]. 蔡俊豪,曹广忠,彭业萍,周受钦.  现代电子技术. 2019(10)
[5]基于农业物联网的低功耗智能温室监控系统[J]. 姚引娣,王磊,海小娟,刘利.  西安邮电大学学报. 2019(02)
[6]基于STM32的气体分析仪设计[J]. 刘静超.  仪表技术与传感器. 2018(08)
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[8]基于无线传感器网络的工业环境温湿度监测系统[J]. 魏访,郑朝霞.  仪表技术与传感器. 2018(05)
[9]基于物联网开放平台的设备数据显示方案[J]. 陈文艺,宋亚红,李晓伦.  西安邮电大学学报. 2016(06)
[10]基于WinCE和GPRS的安防报警系统设计[J]. 管凤旭,徐冉,杨伟.  实验技术与管理. 2009(11)

硕士论文
[1]基于GPRS的农田环境远程监测系统设计[D]. 费永云.南京农业大学 2013



本文编号：3296803