基于WiFi的实时环境监测系统设计与实现
发布时间：2022-02-22 02:42
随着深化改革的步伐进一步迈进,我国已经在过去的四十多年中取得了举世瞩目的成就,国家的整体实力稳步加强,国际话语权进一步提升。但人民物质生活获得极大丰富的同时,也伴随着严重的环境污染问题,诸如企业排放的废气、作物秸秆的燃烧等造成的空气污染,地下水和海水正遭受的水体污染,城市生活中的建筑垃圾、生活垃圾和噪声污染等。正如大范围影响人民生活的雾霾问题,使得人们逐步意识到环境保护的重要性,追求更高的生活品质。当前,政府已经将生态文明建设纳入到政府工作重点,并出台了针对大气污染、土壤污染和水体污染的防治行动计划等法律法规。对环境污染物的实时监测是保护环境的有效措施,不仅可以约束部分企业和个人的不文明行为,而且可以为预防污染提供指导性的可视化数据。本文针对企业工厂生产的安全监管,设计了一种基于WiFi的嵌入式实时环境监测系统。系统的硬件部分包含系统主控芯片及其外围接口,和用于采集环境相关参数数据的各类传感器。在主控芯片的选型上,采用SamSung推出的S5PV210微处理器,支持扩展多个GPIO和USB外围接口。在环境参数传感器的选择上,选用AM2302温湿度传感器、GP2Y1051粉尘浓度传感器和...
【文章来源】：华中师范大学湖北省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 论文组织结构
2 系统硬件平台构建
2.1 系统硬件平台总体设计
2.2 嵌入式微处理器
2.3 外围接口
2.3.1 串口
2.3.2 GPIO接口
2.3.3 以太网接口
2.3.4 USB接口
2.4 外接设备
2.4.1 温湿度传感器
2.4.2 粉尘浓度传感器
2.4.3 高清网络摄像头
2.4.4 无线模块
3 系统软件平台构建
3.1 交叉开发环境搭建
3.1.1 虚拟机安装
3.1.2 交叉编译器移植
3.2 嵌入式Linux系统移植
3.2.1 嵌入式Linux简介
3.2.2 BootLoader移植
3.2.3 Linux内核移植
3.2.4 根文件系统移植
4 参数采集功能的设计与实现
4.1 参数采集功能总体架构
4.2 温湿度采集功能实现
4.2.1 驱动程序设计
4.2.2 温湿度数据采集
4.2.3 温湿度数据处理
4.3 粉尘浓度采集功能实现
4.3.1 粉尘浓度数据采集
4.3.2 粉尘浓度数据处理
4.4 数据库移植
4.4.1 数据库系统
4.4.2 SQLite移植
4.4.3 数据库程序设计
4.5 Web服务器搭建
4.5.1 Web服务器简介
4.5.2 Web服务器移植
5 实时监控功能的设计与实现
5.1 V4L2架构概述
5.2 C/S模式功能实现
5.2.1 SOCKET网络编程
5.2.2 客户端界面设计
5.3 B/S模式功能实现
5.3.1 HTTP协议简介
5.3.2 传输程序设计
5.4 方案对比
6 交互系统功能的设计与实现
6.1 客户端网页设计
6.2 交互功能实现
6.2.1 CGI库移植
6.2.2 CGI程序设计
6.3 系统测试
7 总结与展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]习近平生态文明思想体系探微[J]. 周广维. 中共石家庄市委党校学报. 2020(02)
[2]现代无线通信技术的现状分析及其发展前景[J]. 邵旻昊. 科技风. 2020(04)
[3]试论环境监测在生态环境保护中的作用及发展措施[J]. 张翠忠. 中小企业管理与科技(下旬刊). 2019(12)
[4]地质勘查中测绘新技术的应用及发展研究[J]. 商健林. 居舍. 2019(36)
[5]水环境保护中水质自动监测技术的实施[J]. 杜昀怡. 中国标准化. 2019(24)
[6]基于嵌入式技术的医疗激光器控制系统设计[J]. 罗文奇,罗凌云. 激光杂志. 2019(12)
[7]基于物联网的智慧建筑工地远程环境监测系统[J]. 史雷萌,谢云,施啸. 物联网技术. 2019(12)
[8]PHP中基于MySQLi类操作MySQL数据库的实现[J]. 郭灿杰. 湖南邮电职业技术学院学报. 2019(04)
[9]海尔造出世界第一台5G物联中央空调[J]. 陈莉. 电器. 2019(12)
[10]新中国70年生态文明建设的成就与经验[J]. 许伟. 决策与信息. 2019(12)
硕士论文
[1]基于HTTP2.0的流媒体服务器优化策略的研究与设计[D]. 曹嘉旺.北京邮电大学 2019
[2]作业场所金属粉尘监测技术研究及在线监测系统的开发[D]. 宋琳.浙江工业大学 2019
[3]基于物联网的校园环境监测系统研究[D]. 陈兆强.吉林大学 2018
[4]基于无线WIFI的视频监控系统的设计[D]. 赵鹏.贵州师范大学 2018
[5]基于Cortex-A8环境监测系统的设计与实现[D]. 汪纯云.华中师范大学 2018
[6]基于嵌入式Linux视频图像采集及其无线传输的研究[D]. 李长才.苏州科技大学 2017
[7]基于ARM的智能监控系统的设计与实现[D]. 田旭东.湖南大学 2017
[8]基于嵌入式的无线视频监控系统设计与实现[D]. 刘恒.广西师范大学 2017
[9]基于嵌入式的远程视频监控系统的设计与实现[D]. 胡森晨.哈尔滨理工大学 2017
[10]基于嵌入式Linux下视频监控系统的研究[D]. 赵舒畅.安徽理工大学 2016
本文编号：3638529
【文章来源】：华中师范大学湖北省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 论文组织结构
2 系统硬件平台构建
2.1 系统硬件平台总体设计
2.2 嵌入式微处理器
2.3 外围接口
2.3.1 串口
2.3.2 GPIO接口
2.3.3 以太网接口
2.3.4 USB接口
2.4 外接设备
2.4.1 温湿度传感器
2.4.2 粉尘浓度传感器
2.4.3 高清网络摄像头
2.4.4 无线模块
3 系统软件平台构建
3.1 交叉开发环境搭建
3.1.1 虚拟机安装
3.1.2 交叉编译器移植
3.2 嵌入式Linux系统移植
3.2.1 嵌入式Linux简介
3.2.2 BootLoader移植
3.2.3 Linux内核移植
3.2.4 根文件系统移植
4 参数采集功能的设计与实现
4.1 参数采集功能总体架构
4.2 温湿度采集功能实现
4.2.1 驱动程序设计
4.2.2 温湿度数据采集
4.2.3 温湿度数据处理
4.3 粉尘浓度采集功能实现
4.3.1 粉尘浓度数据采集
4.3.2 粉尘浓度数据处理
4.4 数据库移植
4.4.1 数据库系统
4.4.2 SQLite移植
4.4.3 数据库程序设计
4.5 Web服务器搭建
4.5.1 Web服务器简介
4.5.2 Web服务器移植
5 实时监控功能的设计与实现
5.1 V4L2架构概述
5.2 C/S模式功能实现
5.2.1 SOCKET网络编程
5.2.2 客户端界面设计
5.3 B/S模式功能实现
5.3.1 HTTP协议简介
5.3.2 传输程序设计
5.4 方案对比
6 交互系统功能的设计与实现
6.1 客户端网页设计
6.2 交互功能实现
6.2.1 CGI库移植
6.2.2 CGI程序设计
6.3 系统测试
7 总结与展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]习近平生态文明思想体系探微[J]. 周广维. 中共石家庄市委党校学报. 2020(02)
[2]现代无线通信技术的现状分析及其发展前景[J]. 邵旻昊. 科技风. 2020(04)
[3]试论环境监测在生态环境保护中的作用及发展措施[J]. 张翠忠. 中小企业管理与科技(下旬刊). 2019(12)
[4]地质勘查中测绘新技术的应用及发展研究[J]. 商健林. 居舍. 2019(36)
[5]水环境保护中水质自动监测技术的实施[J]. 杜昀怡. 中国标准化. 2019(24)
[6]基于嵌入式技术的医疗激光器控制系统设计[J]. 罗文奇,罗凌云. 激光杂志. 2019(12)
[7]基于物联网的智慧建筑工地远程环境监测系统[J]. 史雷萌,谢云,施啸. 物联网技术. 2019(12)
[8]PHP中基于MySQLi类操作MySQL数据库的实现[J]. 郭灿杰. 湖南邮电职业技术学院学报. 2019(04)
[9]海尔造出世界第一台5G物联中央空调[J]. 陈莉. 电器. 2019(12)
[10]新中国70年生态文明建设的成就与经验[J]. 许伟. 决策与信息. 2019(12)
硕士论文
[1]基于HTTP2.0的流媒体服务器优化策略的研究与设计[D]. 曹嘉旺.北京邮电大学 2019
[2]作业场所金属粉尘监测技术研究及在线监测系统的开发[D]. 宋琳.浙江工业大学 2019
[3]基于物联网的校园环境监测系统研究[D]. 陈兆强.吉林大学 2018
[4]基于无线WIFI的视频监控系统的设计[D]. 赵鹏.贵州师范大学 2018
[5]基于Cortex-A8环境监测系统的设计与实现[D]. 汪纯云.华中师范大学 2018
[6]基于嵌入式Linux视频图像采集及其无线传输的研究[D]. 李长才.苏州科技大学 2017
[7]基于ARM的智能监控系统的设计与实现[D]. 田旭东.湖南大学 2017
[8]基于嵌入式的无线视频监控系统设计与实现[D]. 刘恒.广西师范大学 2017
[9]基于嵌入式的远程视频监控系统的设计与实现[D]. 胡森晨.哈尔滨理工大学 2017
[10]基于嵌入式Linux下视频监控系统的研究[D]. 赵舒畅.安徽理工大学 2016
本文编号：3638529
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