淺析云端智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

王才文 顧菁菁 施佳儷

摘? 要：隨著手機(jī)和電腦的使用范圍日益廣泛，電子科技水平也在日益提高，電子設(shè)備正在影響著我們的生活，而智能家居的概念也開始在中國(guó)流行，云端智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)也日益提升，相應(yīng)的科技應(yīng)用也在日益完善。本篇文章將會(huì)簡(jiǎn)要闡述云端智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和智能室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);云平臺(tái);室內(nèi)環(huán)境監(jiān)控

隨著社會(huì)的發(fā)展和科技水平的日益提高，讓人類的日常生活和工作更加方便快捷，但同時(shí)也給環(huán)保帶來了負(fù)面的沖擊，由環(huán)保產(chǎn)生的安全問題也屢見網(wǎng)絡(luò)，在我們的日常生活和工作中產(chǎn)生很多安全隱患，環(huán)保問題也日益引起我們的關(guān)注。由于各國(guó)對(duì)環(huán)境監(jiān)督與控制的重要性，環(huán)境污染監(jiān)督與控制是未來的一項(xiàng)重點(diǎn)工作。通過建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算平臺(tái)，并合理運(yùn)用先進(jìn)國(guó)家的環(huán)境自動(dòng)檢測(cè)監(jiān)控技術(shù)，可以逐步建立出完備、先進(jìn)的家居環(huán)保監(jiān)測(cè)體系。

1云端智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)概述

1.1云端智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)功能

云端智慧環(huán)境監(jiān)測(cè)管理，實(shí)時(shí)地為使用者提供真實(shí)且全方位的家居室內(nèi)環(huán)境資訊?？刂葡到y(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)，將多個(gè)功用不同的感應(yīng)器分配在家居室內(nèi)環(huán)境的收集地點(diǎn)，感應(yīng)器可以隨時(shí)檢測(cè)被采集工作室內(nèi)因素的信息，如氣溫、相對(duì)濕度、各類有毒有害氣體的含量、光照強(qiáng)度、塵埃含量等，并將上述信號(hào)統(tǒng)一上傳給后臺(tái)的云端平臺(tái)與控制中心管理，當(dāng)工作室內(nèi)的任何參數(shù)都超過了正常標(biāo)準(zhǔn)范圍或安全區(qū)域時(shí)，由后臺(tái)的服務(wù)管理系統(tǒng)及時(shí)做出反應(yīng)，并自動(dòng)發(fā)布安全預(yù)警信息和制定應(yīng)對(duì)對(duì)策，以確保室內(nèi)工作人員與周圍環(huán)境的安全。本智能系統(tǒng)組成包括環(huán)境傳感器終端采集設(shè)備、基于物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議的集中控制器、基于云計(jì)算架構(gòu)的管理系統(tǒng)，包括終端采集設(shè)備、集中控制器、基于云計(jì)算架構(gòu)的管理系統(tǒng)。

1.2云端智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)

本云端智能環(huán)境監(jiān)測(cè)體系，在結(jié)構(gòu)上大致包括三個(gè)層面：感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層。感知層面包含感應(yīng)器等的數(shù)據(jù)采集終端，使用ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)?；ヂ?lián)網(wǎng)級(jí)主要承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)連接、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸及其相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理和監(jiān)控，重點(diǎn)包括計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)以及監(jiān)控平臺(tái)與服務(wù)器設(shè)備的互聯(lián)網(wǎng)連接編程。而應(yīng)用級(jí)解答了數(shù)據(jù)處理和人機(jī)界面方面的主要問題，重點(diǎn)涉及依托云計(jì)算技術(shù)的大數(shù)據(jù)挖掘、服務(wù)器設(shè)備人機(jī)交互以及控制與管理編程等。

2云端智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)主要通過對(duì)STM32、集成電路、無線通信、環(huán)境智能控制技術(shù)、無線傳感器TEEN協(xié)議、家居以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的綜合運(yùn)用，研發(fā)生產(chǎn)環(huán)境智能安全監(jiān)控儀和專用軟件，對(duì)各大中型企業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)參數(shù)實(shí)現(xiàn)了在線監(jiān)測(cè)、傳信、數(shù)字監(jiān)測(cè)、提示、告警等。智能環(huán)境控制系統(tǒng)以模塊型的無線通訊嵌入式集成電路晶片為核心，在改善架構(gòu)、完善電路工作的基礎(chǔ)上，利用移動(dòng)、國(guó)家電訊、國(guó)家聯(lián)通等的現(xiàn)有環(huán)境保護(hù)網(wǎng)路資源，利用無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將有關(guān)公司及產(chǎn)品安裝現(xiàn)場(chǎng)上要求的環(huán)境保護(hù)技術(shù)參數(shù)的資料，實(shí)時(shí)傳送至軟件監(jiān)控信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和產(chǎn)品環(huán)境保護(hù)安全管理手機(jī)上，由此形成了家居的環(huán)境保護(hù)管理網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，本控制器通訊頻率必須符合無線電管理的有關(guān)規(guī)定。由前臺(tái)通信服務(wù)系統(tǒng)采用無線通信系統(tǒng)或具有無線通信技術(shù)的信息處理軟件，采集由專用無線網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)傳信控制器或用戶手機(jī)所傳輸?shù)母鞣N數(shù)據(jù)信息內(nèi)容，并經(jīng)過相應(yīng)信息處理后提供給后臺(tái)信息庫(kù)使用系統(tǒng)管理，由后臺(tái)信息庫(kù)使用管理系統(tǒng)完成信息編碼加密數(shù)據(jù)信息的解密、查閱數(shù)據(jù)庫(kù)等相應(yīng)處理過程，并且將相應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)果信息內(nèi)容經(jīng)由前臺(tái)數(shù)據(jù)通信服務(wù)管理系統(tǒng)傳回發(fā)收終端用戶的智能控制臺(tái)或管理員手機(jī)。該智能環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要是針對(duì)家居企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的煙塵、有毒氣體、風(fēng)機(jī)風(fēng)速、灰塵等環(huán)境異常實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)、傳信、監(jiān)視、提示、信息傳輸、報(bào)警等，并設(shè)計(jì)出各不相同的家居專用環(huán)保監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，以便建立更加完善的家居環(huán)保監(jiān)測(cè)體系，以實(shí)現(xiàn)可產(chǎn)業(yè)化的目的，并形成實(shí)際的效益。

3云端智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1云端智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)在家居生產(chǎn)上的應(yīng)用

在高度密閉的生產(chǎn)廠房?jī)?nèi)，云端智能環(huán)境監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)能夠更有效地監(jiān)測(cè)生產(chǎn)廠房?jī)?nèi)的周圍環(huán)境，并時(shí)刻提示管理人員廠房?jī)?nèi)的氣溫、濕度，以保障廠房?jī)?nèi)生產(chǎn)員工和產(chǎn)品的安全，而針對(duì)于某些比較特別的生產(chǎn)廠房，如無塵廠房還能夠監(jiān)測(cè)室內(nèi)空氣中的灰塵含量，或由于車間內(nèi)生產(chǎn)物品很容易散發(fā)出的有毒有害化學(xué)物質(zhì)或廢氣，也能夠額外監(jiān)測(cè)室內(nèi)空氣中有毒有害化學(xué)物質(zhì)或廢氣的濃度，但如果出現(xiàn)泄露等事件，造成室內(nèi)空氣中的這些化學(xué)物質(zhì)超過了安全標(biāo)準(zhǔn)閾值，智能室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件會(huì)及時(shí)地向安全管理人員和生產(chǎn)員工發(fā)送警告并實(shí)施換氣，采取緊急措施，以確保廠房?jī)?nèi)生產(chǎn)員工的安全，從而降低損失。

3.2云端智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)在科學(xué)實(shí)踐上的運(yùn)用

在大專院校和企業(yè)的科研項(xiàng)目和試驗(yàn)室建設(shè)上，高智能的環(huán)境監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)也有它的用武之地。高校的生化試驗(yàn)一般都會(huì)形成特殊的生化煙霧，而微生物試驗(yàn)環(huán)境條件又必須嚴(yán)酷的化學(xué)環(huán)境條件才能生存，因此利用智能室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠隨時(shí)隨地監(jiān)測(cè)密封研究室以及實(shí)驗(yàn)箱中的化學(xué)環(huán)境條件，以保證科學(xué)實(shí)驗(yàn)的順利完成。在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，還能夠增加了視頻采集攝像頭，真實(shí)的記錄下了試驗(yàn)過程，給科研帶來了鮮活的試驗(yàn)信息與狀態(tài)。

環(huán)保雖是國(guó)家目前已大加提出的重要發(fā)展主題，大量的廢氣廢水垃圾污染在自然環(huán)境中，嚴(yán)重危害著人類的生存環(huán)境，因此通過智能室內(nèi)水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的傳感器采集終端，能夠在全國(guó)主要的飲用水功能區(qū)部署大量的水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器開展水質(zhì)監(jiān)測(cè)，并定時(shí)地向國(guó)家網(wǎng)絡(luò)中心提交水質(zhì)數(shù)據(jù)，從而更有效地定位了飲用水污染物的主要來源，從而有效地緩解了污染中無直接責(zé)任人的問題。

結(jié)語

由于我國(guó)企業(yè)環(huán)保監(jiān)督與管理的重要性，環(huán)境監(jiān)測(cè)與管理必然成為企業(yè)與公眾必須積極應(yīng)對(duì)的問題。該體系不只是對(duì)我們生活質(zhì)量的保障，同時(shí)也是未來我國(guó)企業(yè)統(tǒng)計(jì)和控制家居內(nèi)部生產(chǎn)條件變化的一項(xiàng)基礎(chǔ)。而智能家居內(nèi)部監(jiān)測(cè)技術(shù)則是根據(jù)目前正蓬勃發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)上的應(yīng)用產(chǎn)物，經(jīng)過科學(xué)合理地配置感應(yīng)器終端收集信息，并利用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)上傳到系統(tǒng)的云端數(shù)據(jù)庫(kù)中完成分析與管理，從而完成了對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在“端—管—云”3個(gè)階段上的整體運(yùn)用。同時(shí)，我們也可以看到，目前物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的科技發(fā)展趨勢(shì)已相當(dāng)成熟，如何從技術(shù)創(chuàng)新的層面上精準(zhǔn)地抓住物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)定位，并解決在產(chǎn)品生產(chǎn)與使用流程中的痛點(diǎn)問題，都必將為相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)帶來巨大的市場(chǎng)發(fā)展機(jī)會(huì)與利潤(rùn)空間。

參考文獻(xiàn)

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