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1、1本课述题所涉及的问题及应用现状综述随着我国经济的快速发展，人民生活水平现在已经提高到一个相对让人满 意的地步。但是，以损耗自然资源为代价换取经济发展的结果，也逐渐的暴 露出来。尤其去年北京等地连续的阴霾天气，尤为明显。因此，在此基础上 的大气颗粒检测就显得尤其重要。在空气中的大气颗粒变化后，我们希望有 一种有效的方式去检测它的变化，并且将大气颗粒的浓度显示出来，以便于 提醒人们出行。大气环境检测是所有大气环境工作的物质基础, 不论是进行大 气环境质量监测、大气污染防治,还是进行大气环境科学及工程的研究, 都必 须是在科学、准确测定大气环境参数的基础上进行, 离开了准确的检测, 其他 的大气环
2、境方面的所有工作都成了无稽之谈, 因此, 大气环境检测技术也随着 大气环境科学与工程的发展而得到了迅速发展。大气中悬浮颗粒物的存在, 会 对环境产生严重影响, 因此, 大气颗粒物一直是大气环境研究中最前沿领域之 一。大气颗粒物浓度是评价大气颗粒物的重要指标之一, 颗粒物浓度的检( 监)测一直受到环境工作者的重视。 物联网，又称为传感网，是互联网从人向物的延伸，是指在真实物理世 界中部署具有一定感知能力和信息处理能力的嵌入式芯片和软件系统，通过 网络设施实现信息传输和实时处理，从而实现物与物物与人之间的通信 从技 术的角度来看，物联网是在计算机互联网基础上利用射频识别无线数据通信 等技术，将射频
3、识别设备红外感应器全球定位系统激光扫描器等信息传感设 施按约定的协议把任何物品与互联网连接起来进行信息交换和数据通信，以 实现智能化识别定位跟踪监测和管理的新一代网络技术。在物联网中，各类 终端设备被植入可进行编码、扫描、读写的微型感应芯片，而且将其接入高 速互联网，使各类终端设备变得更加智能化，方便相关物品的自动识别、跟 踪定位、远程遥控、信息共享资源管理等。因此，物联网能够利用标签传感 器无线通信网络等实时采集物品的各种信息，并将这些采集到的信息通过高 速互联网或无线网络传输到信息处心，这些信息在信息处理中心经过云计算 技术提供的海量信息处理功能对其进行智能化处理之后，就可以实现人与人 物
4、与物、人与物之间的有效沟通。为了有效而快速的测定大气颗粒的变化情况，本文特此利用51单片机、 传感器、无线收发模块等，将检测大气颗粒的方法与物联网结合起来，用以 快速有效的检测大气颗粒的变化，并将其显示出来。2本课题需要重点研究的关键问题、解决的思路及实现预期目标的可行性分析A.关键问题：关键问题：1.熟悉单片机； 2.设计硬件系统，实现对大气颗粒物的浓度进行测量、远传、显示； 3.通过单片机（ARM)和传感器实现对大气颗粒物进行测量并通过无线传输， 在上位机上通过液晶或数码管将测得值显示出来B.解决的思路：解决的思路：通过网上搜索相关资料及其文献了解51单片机、传感器、无线通信模块的使 用方
5、法；熟悉点偏激的的组装原理，模块特点；查阅无线通信协议的相关书籍， 掌握相关代码的编写；掌握模拟信号与数字信号相互装换的原理，方法；针对课 题主要问题在老师的指导下形成课题具体论文报告，并不断完善论文。C.可行性分析可行性分析1.熟悉51单片机，并尽量动手实现各个模块的功能；2.掌握并运用无线传输相关知识，编程并调试。3.逐步搭建起完整的系统，并不断的纠正其中的问题。4.提升自己的自学能力，将所学理论运用到实践当中；5.培养了独立开展研究的能力，掌握一定的学习方法。对相关接收系统有一 个科学的论证。I摘要摘要作为未来的发展趋势之一物联网将在各个方面决定未来世界和人类社会的发展方向。物联网的主要
6、应用领域有：电信业 、人口管理和个人生活领域（Independent Living）食品安全追溯领域 、媒体、娱乐和票务领域等。物联网所涉及的技术领域极其广泛。特别是其中有一些技术领域的研究是十分重要的。另一方面，随着我国经济的发展，我国环境的恶化日益严重，尤其是去年，全国各大城市陆续出现雾霭天气，社会开始普遍关注环境变化。尤其是空气的问题。因此，在此基础上，可以实时的了解大气颗粒浓度的变化就格外的重要。本次的毕业设计就是为解决这种需求而设计的。本系统利用 STC-89C52 单片机、1602 液晶显示屏，NRF24L01 无线通信模块，数模转换模块组成。分为两个模块，第一个模块是检测模块，能
7、够实时的检测空气中大气颗粒的变化，并且发送给显示模块。第二个模块是显示模块，能够接受到发过来的数据并且显示到液晶显示屏上。建立后的系统是一个定点的实时检测大气颗粒的浓度的系统，供人们对空气的质量进行评估。关键字：物联网；大气颗粒检测；单片机IIABSTRACTAs one of the development trend of the future - in every aspect of things will determine the future of the world and the direction of development of human society.IOT mai
8、n application areas: telecommunications, population management and personal spheres of life (Independent Living) field of food safety, traceability, media, entertainment and ticketing fields. Things technical field covered an extremely wide range. As one of the development trend of the future - in e
9、very aspect of things will determine the future of the world and the direction of development of human society.In particular some of the technical field of research is very important. On the other hand, as Chinas economic development, Chinas environmental degradation is worsening, especially last ye
10、ar, the major cities, emerging haze weather, changes in society generally begin to concern for the environment. Especially air issue. Thus, on this basis, real-time understanding of the changes in the concentration of airborne particles is particularly important. The graduation project is to address
11、 this need and design.The system uses STC-89C52 micro-controller, 1602 LCD screen, NRF24L01 wireless communication module, digital to analog conversion module. Is divided into two modules, the first module is the detection module, real-time detection of changes in atmospheric particles in the air, a
12、nd to the display module. The second module is the display module, able to receive data sent to and displayed on the LCD screen.After the establishment of the system is a fixed-point real-time detection of atmospheric particulate concentration system, for people to assess the quality of the air.Keyw
13、ords: Internet of Things;Detection of atmospheric particles;ssSCM基于物理网的大气颗粒检测系统11 绪论1.1 什么是物联网什么是物联网物联网是新一代信息技术的主要组成部分。其英文名称是“The Internet of things” 。由此，顾名思义， “物联网就是物体和物体相连的互联网” 。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍旧还是互联网，但是它在互联网基础上进行了延生和扩展；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。物联网的定义就是“物物相连的互联网” 。物联网利用智能感知、识别技术与普适计算、
14、泛在网络的融合，被称为继计算机、互联网之后信息产业发展的又一次浪潮。物联网是互联网在应用领域的拓展，与其单纯的物联网是网络，不如说物联网是应用与业务的结合。因此，物联网发展的核心是应用创新，物联网发展的灵魂是以用户体验为核心的创新。物联网(Internet of Things)是一种以互联网为基础、传统电信网等信息为承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现通信的网络。它 3 个重要特征是普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化。“物联网概念”是在“互联网概念”的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念。它的定义是：通过射频识别技术、红外感应
15、器、全球定位系统等信息传感设备，按照已定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。物联网(Internet of Things)这个词，国内外普遍公认的是 MIT Auto-ID 中心Ashton 教授 1999 年在研究 RFID 时最早提出来的。在 2005 年国际电信联盟（ITU）发布的同名报告中，物联网的定义和范围 已经发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是指基于 RFID 技术的物联网。1.1.1 物联网的十大基本功能为：物联网的十大基本功能为：(1)在线监测：这是物联网最基本的功能，物联网业务一般以集中监测为
16、主、控制为辅。(2)定位追溯：一般基于传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等 GPS（或其他卫星定位，如北斗）和无线通信技术，或只依赖于无线通信技术的定位，如基于移动基站的定位、RTLS 等。(3)报警联动：主要提供事件报警和提示，有时还会提供基于工作流或规则引擎基于物理网的大气颗粒检测系统2（Rule“sEngine）的联动功能。(4)指挥调度：基于时间排程和事件响应规则的指挥、调度和派遣功能。(5)预案管理：基于预先设定的规章或法规对事物产生的事件进行处置。(6)安全隐私：由于物联网所有权属性和隐私保护的重要性，物联网系统必须提供相应的安全保障机制。(7)远程维保：这是物联网技术能够提供或提升的服务，主要适用于企业产品售后联网服务。(8)在线升级：这是保证物联网系统本身能够正常运行的手段，也是企业产品售后自动服务的手段之一。(9)领导桌面：主要指 Dashboard 或 BI 个性化门户，经过多层过滤提炼的实时资讯，可供主管负责人实现对全局的”一目了然“.(10)统计决策：指的是基于对联网信息的数据挖掘和统计分析，提供决
