基于物聯網的室內環境智能監控大數據挖掘系統

毛維民

摘要：研究室內環境智能監控大數據挖掘技術，在改善室內環境監控和智能能力，以及提高環境監控力度等方面具有重要意義。當前，對室內環境智能監控大數據挖掘方法主要有統計特征分析挖掘方法、傳感器融合挖掘方法及關聯規則挖掘方法等。構建室內環境智能監控大數據挖掘的相關性統計分析模型，結合傳感器組網設計，進行數據挖掘，但傳統方法進行數據挖掘的智能性不好，對環境實時信息的跟蹤能力不強。因此，本文提出基于物聯網的室內環境智能監控大數據挖掘系統。

關鍵詞：物聯網;智能監控;大數據

引言

健康住宅早已成為現代住宅建設發展的主流方向，我國為此出臺支持舉措，大力提倡以安全、綠色、健康及環保等諸多標準為指導的健康住宅建設要求，鼓勵建設具備居住功能和綠色發展理念相結合的新型住宅。健康住宅在原理上主要是通過健康環境、設施及服務的提供，有效推進住宅居民在多個層面的健康水平攀升（生理、心理、道德及社會）。而建設全新概念的健康住宅，必須依托智能科技（物聯網、互聯網、人工智能技術、云計算等）的融入，在健康住宅設計中融入全新的智能科技元素，促使住宅設計的創新。

1系統總體設計構建和功能模塊分析

為了實現對室內環境智能監控大數據挖掘系統的優化設計，需要進行總體結構分析，結合系統總體設計，完成大數據信息融合和物聯網組網設計分析。在圖1所示的物聯網拓撲結構中，基于ZigBee組網控制技術，采用星型網絡拓撲結構構建多個ZigBee節點，以采集溫濕度傳感器信息，實現信息傳輸和總線控制。ZigBee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網協議，在IEEE802.15.4協議標準下，構建室內環境智能監控大數據挖掘系統的物聯網模塊。

2智能科技下的健康住宅功能結構設計

智能科技住宅經過持續的探索，發展至今已初步形成“端、管、云”的整體結構，最終聯通物聯網云平臺，形成完善的規劃流程。首先通過3D建筑建模的形式達成住宅場景的可視化轉變，再借助物聯網平臺的網絡設備連接進行感知分析，由平臺全面承載住宅社區的多維度服務運營，最后通過智能化的運營指揮IOC來達成各個智能子系統間的互通互聯，將所有的系統、場景數據匯集一體，達成統一的指揮調度，還可在此基礎上持續更新升級。建設健康住宅需依托智能科技聯通物聯網來實現，由此設置相應的健康升級模塊，如增設住戶等級系統，借助系統的功能設置人臉識別功能，以無接觸的形式塑造健康場景，并且可由此大量匯集各方面的大數據信息，包含空氣、水、溫濕度、健康屋數據等。還可借助人工智能賦能場景構建，塑造智能化的健康場景，且此類場景具有可定義、計算及自動展開適應性調整的前沿功能。能在此基礎上可對住戶的健康走向進行評估，也可在此基礎上專門規劃健康安全管理方案，以動態的、可監測的健康指標來協助系統對住戶的健康實施跟蹤管理。住戶只需打開移動App、信息論壇及網站、微信公眾號等可實時獲得相應的幫助及反饋，從而更好地宣傳和倡導健康理念，切實提升居民健康意識和素質的同時，有效增強整個住宅社區的管理水平。

3室內環境智能監控設計

3.1云計算通信模塊

云計算通信模塊以ENC28J60元件作為核心搭建設備，左右兩端同時設置等量的通信傳輸接口，其中左部接口與網絡通信數據的輸入端相連，右部接口與網絡通信數據的輸出端相連。在云計算網絡環境中，隨待傳輸通信數據總量的改變，輸入端接口的占據狀態也會逐漸產生變化。通常情況下，當待輸入數據總量不超過7.5×1015TB時，只有前10個輸入端接口能達到滿額占據狀態;而當待輸入數據總量達到9.3×1015TB時，所有輸入端接口都能達到額定傳輸標準，只不過后4個接口只能保持間歇性輸入狀態。與輸入端接口相比，輸出端接口的傳輸連接能力相對較強，在待輸入數據總量不斷上升的情況下，這些物理接口始終具備較強的連接作用，直至將ENC28J60元件內暫存的云計算通信信息完全轉存至下級系統應用結構之中。

3.2數據采集

3.3云服務監控協議

網絡通信遠程監控系統中包含TCP/IP、UDP、OSI、RAM四類云服務應用協議。其中，TCP/IP協議作用于遠程通信網絡的源端口位置，當數據信息的傳輸長度保持在16～31位之間時，這類型協議的連接完全不受其他系統設備元件作用情況的影響。UDP協議作用于遠程通信網絡的遠端口位置，受到數據信息傳輸長度數值的直接影響，隨著系統硬件設備執行能力的改變，該協議的連接作用強度也會發生變化。OSI協議作用于遠程通信網絡的中間傳輸位置，隨網絡芯片外圍電路中電子輸出能力的增強，該類型協議的連接作用范圍會出現適當的擴大。RAM協議作用于遠程通信網絡的數據信號減弱區域，在信息收集方面具備較強的實際應用能力，但在云計算網絡的作用下，該類型協議的實際作用空間始終保持不變。

3.4數據存儲

在服務器端，數據存儲服務負責接收從采集數據系統傳遞的數據，數據進行格式化處理，然后存儲在MySQL數據庫中。數據存儲服務在某些情況下數據存儲間隔時間達到了秒級間隔，如果同時有大量的數據來源需要存儲，就會出現數據接收存儲的性能瓶頸。針對中小型倉儲系統，因為倉儲環境數據的數據量可能并不是太大，作為傳統的關系型數據庫MySQL，其實時的數據存儲處理存儲能力，足以滿足系統的實際需求。

結束語

基于云計算網絡通信遠程監控系統的實際應用能力更強，且在網絡芯片外圍電路、主控制器模塊等多個硬件執行元件的作用下，可實現對云服務監控協議的按需連接。從實用性角度來看，DPI指標上升、監控指令運行時長下降，能夠對增強數據化信息的實際排查精準度起到適當的促進作用，滿足遠程通信網絡的實際應用需求。

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