arduino和乐联网在pm2.5实时监测系统中的应用

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1、Arduino和乐联网在PM2．5实时监测系统中的应用肖凡，等Arduino和乐联网在PM2．5实时监测系统中的应用ApplicationofArduinoandLewei50inReal—timeMonitoringSystemofPM2．5商凡马衄罐余勇(武汉科技大学信息科学-b工程学院，湖北武汉430081)摘要：针对传统的PM2．5空气质量监测系统体积大、成本高，造成系统覆盖面较小并且实时性不好等问题，提出了基于Am&no、W5100和乐联网的实时监测PM2．5浓度值的方案。重点描述了监测终端的硬件结构与软件设计，并对系统的工作流

2、程及乐联网的配置进行了介绍。实验结果验证了该系统应用于PM2．5实时监测的正确性及可行性，具有性能稳定可靠、经济高效等优点。关键词：PM2．5ArduinoW5100物联网空气质量监测实时监测中图分类号：TP277；TH83文献标志码：ADOI：10．16086／j．cnki．issnl000—0380．201512017Abstract：ToovercomethedemeritsoftraditionalPM2．5airqualitymonitoringsystem-C．g．，bulky-highcost，smallersystemco

3、verage。andpoorrealtimeperformance。etc．。theschemebasedonArudlnoW5100andLewei50networkformonitoringPM2．5inrealtimeisproposed．ThehardwarestructureandsoftwaredesignoftIlCmonitoringterminalaredescribedemphatically。theworkflowofthesystemandtheconfigurationofLewei50networkareint

4、roduced．TheexperimentalresultsverifythecolTcctnessandfeasibilityofthesystemapplyinginrealtimemonitoringofPM2．5：itpossessesstableandreliableperformanceandhighereconomicalefects．Keywords：PM2．5ArduinoW5100InternetofthingsAirqualitymonitoringReal—timemonitoring数据采集与传输、数据融合与分析

5、引、数据查询，如0引言图1所示。PM2．5是指环境空气中空气动力学当量直径小数数于等于2．5m的颗粒物，也称可人肺颗粒物。虽然据据数采_J＼融PM2．5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对集．．．———．_J＼据————合———]查与与询空气质量和能见度等有重要的影响，已经成为空气污传分染的罪魁祸首⋯。输析在实际监测工作中已有很多PM2．5监测系统，图1PM2．5实时监测系统结构这些系统使用ZigBee节点和粉尘颗粒物传感器组建Fig．1StructureofPM2．5real—timemonitoringsystem的无线传感器网络

6、作为监测网络，并通过GPRS无线传输方式传输数据的PM2．5监测系统。也有使用数据采集与传输：是本系统中的底层硬件，这层包Arduino单片机的系统，只是数据处理通过Raspberry含了系统中所有的硬件管理，包括硬件的设计，硬件拓Pi传输到Yeelink平台J。随着监测项目的增多，监扑结构的布置，PM2．5的采集、存储及传输等。各个测范围的扩大及点位的密布，价格昂贵、实时性差、粉尘颗粒物传感器进行监测时，都会对相关信息进行系统运行维护费用高等缺点逐渐表现出来。为了解记录保存，这些信息最终会实时存入乐联网平台，用户决上述种种问题，本文提出

7、了基于Arduino和乐联网可以通过多种途径登录乐联网查看实时的PM2．5值。的PM2．5实时监测的设计方案，方案具有很好的网数据融合与分析：是本系统中进行数据处理、分析络拓展性能。的核心层。这层主要对下位机采集的数据进行管理，1系统总体方案设计并在曲线图中实时体现出来。同时，通过发送新浪微博或者微信的方式告知用户，可以对下位机进行配置PM2．5实时监测系统可以按照功能分为三部分：与管理等。国家自然科学基金青年基金资助项目(编号：61104215)。数据查询：用户只需要登录乐联网平台，即可在用修改稿收到日期：2015—04—25。户中心获

8、取需要的实时数据，根据已有的PM2．5曲线第一作者肖凡(1991一)，男，现为武汉科技大学控制科学与工程专业在读硕士研究生；主要从事传感器网络、嵌入式系统的研究。图直观地了解最近一段时间PM2