基于物聯網技術下室內環境監控系統的設計

將物聯網技術運用到室內環境監控系統中可以改變以往監控方式的缺陷。物聯網通過終端節點、監控中心點和路由節點相互合作實現實時的監控，在物聯網技術設計時需要從這三方面進行優化

設計。

現如今，家庭火災和煤氣中毒等頻繁發生在室內住宅中。同時，由于人們生活水平的不斷提高，人們對居住環境的要求越來越高，會使用各種裝修材料來裝飾室內環境，這樣就導致人們居住的環境受到了各種化學物質的影響。

室內環境監控系統設計中物聯網技術應用的重要性和技術特點

1.室內環境監控系統設計中物聯網技術應用的重要性

現階段，室內環境監控系統大多采用有線的監測技術，這種技術的弊端是需要布置大量的線路。不僅使室內的美觀受到影響，而且在不便于系統的維護以及管理，常常會因為某個節點出現故障就導致其他節點無法工作。而將物聯網技術應用到室內監控系統中，就可以通過物聯網系統與互聯網結合，對室內信息進行實時監控，一旦遇到危險信息可以及時有效地將信息反饋給業主，可以很好地解決傳統方式存在的弊端。

2.室內環境監控系統設計中物聯網技術應用的特點

室內環境監控系統設計中物聯網技術主要通過三層結構來實現監控的功能，即監控中心點、終端節點和路由節點。監控中心和終端節點的信息傳輸是在結構之間建立層次性網絡，室內信息正是通過這種網絡由終端節點傳輸到監控中心;路由器則是物聯網系統中局部監測的核心，其任務轉發通信以及維護網內路徑。終端節點屬于是系統中的子節點，通過傳感器來實時監測室內環境的信息，路由器就是終端節點與監控中心信息傳輸的硬件設備，監控中心則負責顯示和存儲終端節點傳輸的信息。一旦室內存在危險的信息，可以通過蜂鳴器發出報警，同時通過分組無限業務模板向業主發送報警的

短信。

物聯網技術下的室內環境監控系統設計要素

1.系統軟件的設計

（1）終端節點設計

終端節點在運行時，往往具有不同的工作模式，每種工作模式的功耗也有著較大的差別。解決這種問題的最好方式就是使各個工作模式并行運行，使其在完成任務的同時使用最好的能耗。因此，可以使用周期性監測的工作方式，其工作流程是首先制定一個工作周期。通常來說，工作周期以外各個節點就處于睡眠狀態，進入工作周期之后又進入工作狀態。等待協調器發出信息收集命令之后，各個節點開始收集信息，收集完成之后再傳輸到協調器節點。

（2）WIFI/藍牙模塊設計

WIFI/藍牙模板主要通過無線路由器來實現，無線路由器的網線網卡可以使用ZYDASZD1211作為主芯片，帶有NDS WIFI功能，型號是DIR-605L，以802.11n為基礎。該型號的無線路由器的傳輸速度能達到300M/S，有線傳輸效率是10/100Mbps。另外設兩根5dBi具有較大功率的天線，可以實現大范圍、無死角的信號覆蓋。

為了可以保證無線路器可以與室內局域網或互聯網連接，還需要安裝無線網卡驅動。這樣，用戶計算機和智能手機的WIFI才能與基于物聯網技術的室內環境監控系統連接。連接成功之后，通過終端節點開啟互聯網瀏覽器，用戶就可以利用WIFI/藍牙模板遠程控制和查看室內環境信息。

（3）監控軟件

監控軟件的作用主要有兩個，一是構建網絡，二是把協調器節點獲取的信息傳輸到監控中心硬件的處理器中，通常，處理器處理和分析信息之后便可以判斷信息是否屬于危險信息。如果判斷結果是危險，就通過蜂鳴器發出報警信號，并通過全球地位系統向業主發送報警短信，便于危險信息能被及時地處理。

2.系統硬件的設計

（1）監控中心的硬件

監控中心有多塊模板構成，例如中央處理單元、液晶顯示模板、協調器模板、報警模板、報警模板、GPRS模板等。中央處理單元的關鍵部分核心處理器，可以選擇S3C2440A作為系統的微處理器。該處理不僅價格地和功耗少，而且性能也較高，還外設了完整的通用系統，使系統的總成本大大降低。GPRS模板可以選擇新型的MC37i，該模板在性能上較為穩定，體積也比較小。且GPRS技術速度快，設置了嚴格的參數，具備兩個獨立的串口，及支持GPRS的數據通訊，也支持AT指令的并行操作。協調器節點其作用就相當于終端節點，只是數據的處理能力和信息的通信能力較強，能存儲更多的信息，在芯片選擇上，可以與終端節點一樣，采用CC2530。

（2）終端節點的硬件

終端節點屬于系統的基礎設備，在維持系統的穩定性上有著關鍵性的作用。終端節點產生作用主要是通過傳感器來實現，其核心是CC2530，包含的模板有傳感器、電源管理、報警裝置以及繼電器。

在所有終端節點的模板中，傳感器是最重要的組成部分，其作用是室內信息的收集。且傳感器有不同的種類，用戶需要根據終端節點的設置的位置和室內檢測數據的類型決定安裝那種傳感器。通常情況下，選擇數字化的傳感器一方面有利于可以減少CPU資源的占有率，另一方面便于設計傳感器模板的接口。

報警模板當檢測信息為危險情況時發出報警信號。其作用的實現是終端節點把收集到的室內信息通過微處理器進行處理和分析之后，利用無線路由器的無線傳輸將信息發送到監控中心。

結束語

本文通過分析物聯網技術的重要性和特點，建議在室內環境監控系統中采用物聯網技術。這種技術可以對室內各種危險的信息進行數據的收集和處理，如果發現危險信號，蜂鳴器會發出報警信號，業主也會受到短信的提醒。根據實際運用的效果來看，這項技術不僅能進行實時監控，系統穩定，而且設計成本較少，也不會產生太多的

功耗。

（作者單位：北京光合谷生態農業科技有限公司）