基于物联网的便携式智能环境监测系统.docx

基于物联网的便携式智能环境监测系统

目录

内容概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.3系统架构概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

物联网技术基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

2.1物联网定义与发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

2.2关键技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

2.3物联网在环境监测中的应用案例．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

便携式智能环境监测系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

3.1系统需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

3.2系统功能规划．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

3.2.1数据采集模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

3.2.2数据处理与存储模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

3.2.3用户界面与交互模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

3.2.4通信与网络模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

3.3系统硬件选型与配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

3.3.1传感器选择与布局．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

3.3.2微控制器与嵌入式系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

3.3.3电源管理与电池技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

3.4系统软件设计与实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

3.4.1固件开发流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

3.4.2数据采集与处理算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

3.4.3用户界面设计与实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

系统功能实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

4.1数据采集与传输．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

4.1.1传感器数据采集原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

4.1.2数据传输协议与网络安全．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

4.2数据处理与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

4.2.1数据滤波与预处理技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

4.2.2环境参数分析与解读．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

4.3用户界面与交互设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

4.3.1移动应用开发平台选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

4.3.2人机交互设计原则与实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

4.4系统集成与测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

4.4.1硬件集成过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

4.4.2软件集成与调试方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

4.4.3系统性能测试与评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

系统应用案例．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．