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基于物联网和5G技术的室内气体监测系统设计与应用
摘要:在国家的快速发展和科技的持续发展下,人民对家庭的居住品质提出了更高的需求,其中最重要的就是通过数据化、可视化、信息化的方式,优化家庭内部的环境,特别是空气质量等标准进行数据化、可视化、信息化的直观感受,并能实现实时调整,从而全方位地提升居住的舒适性和满意度。所以本文介绍了一种以物联网和5G技术为基础的新型室内气体监测系统,并通过实践证明其可靠和实用。
关键词:物联网;5G;室内气体;监测系统
最近几年,社会发展势头很好,在社会、政治、经济、文化和科技生活方面都展现出了前所未有的创新发展模式。在这种发展的大环境下,人民的物质生活有了实际的改善,思想和个人需求也在持续发展,并且更加关注生命的价值。这也就体现在居民对家居生活需求与品质的提升,正是室内气体检测趋向的一个重要体现。另外,若室内空气品质持续不良,将严重危害人类的身体健康。从这两个角度出发,主动利用不断发展的科学技术,采用先进、高效的方法,对住宅室内环境进行科学的监控,对于提高居住环境的健康水平,有着十分重大的现实和战略意义。
1.基于物联网和5G技术的室内气体监测系统设计的原理及整体方案
物联网的本质是将多个物体连接起来,通过三维探测周边的外界环境,达到人和物体的相互转化和交换。5G技术是建立在电脑互联网技术之上的思想,离开了网络,物联网的实际运用就不可能实现。从最近几年国内关于物联网技术的研究结果来看,物联网和5G技术在目前国内的社会发展过程中有着非常广泛的应用空间,同时也有着很多的政策支持措施,并且也已经逐步形成了一股新的力量,
一般来说,物联网的技术架构可以分为三个层级。第一是认知层级,也就是利用射频识别技术、相机设备、感应设备等来完成物体的物理状况与属性的认知。第二,网络结构,也就是物联网的传输层,通过物联网和5G技术等通讯手段,把采集到的信息数据从传感层级中传送出去。第三是采用分层架构,也就是对网络中的各种信息进行分析、加工,以达到物联网的终极目标,同时也为物联网和5G技术在各个行业中的具体应用提供了参考。作为一种新型的监测方法,物联网和5G技术作为一种新型的监测方法,在大气监测、水资源监测和废水治理等方面发挥着重要作用。以物联网和5G技术为基础,结合传感监控、网络通讯等最新科技,构建了一套以物联网和5G技术为基础的智能家居环境监测系统。采用物联网和5G技术构建的智能化室内空气监控系统,其监控目标为室内的温度、湿度、CO气体浓度和光照角;同时,它还能对各种非法侵入和其他不法活动进行实时监控,有效地保障人民群众的生命和财产的安全。在软硬件的设计上,首先要满足低功耗、小体积、安全性、实用性等基本需求。另外,在系统的开发上,还应满足模块化和格式化的要求,从而为该装置的具体设计运行,保证该系统的成功投入运行。
2.基于物联网和5G技术的室内气体监测系统设计与应用
2.1采用物联网和5G技术的室内气体监测系统的硬件实现
第一,室内气体监测系统由无线感知、数据采集、系统控制和供电控制三部分组成,这是整个监控系统的重点和中心,其作用是对房间内的空气品质进行测量,10-20m的范围就能够达到监控的指标。第二,采集资料的设备。首先,在空气温湿度数据采集过程中,选用了数字式空气温湿度传感装置,该装置具有很高的可靠性,并且可以有效地提高其工作寿命。其次,利用MO-2型传感器进行大气颗粒物浓度检测,特别是对甲烷的检测非常敏感,能够防止火灾,该设备不仅仅适用于建筑内部的火灾;在工业生产中,也能起到易燃气体泄漏的预警功能。最后,选择CO/CF-1000型传感器进行CO检测,通过测量结果的线性改变实现CO浓度的定量。第三,对设备的系统进行分析,其中包括DM9000芯片,SD口电路,网口电路,液晶显示屏等设备。第四,功率调节设备。为上述各种感测设备和系统设备提供可靠的电力供应
2.2采用物联网和5G技术的室内气体监测系统的软件设计
第一,感知系统的软件实现。本文的重点在于实现了室内气体监测系统的设备和PC机之间的联网,PC机的作用就是监控电脑终端的数据,使使用者能够更加直接地理解和把握房间内的空气品质。从机部分主要完成了整机和控制设备的软件开发。第二,关于内部联网的软件开发。该软件技术以接受和传输数据资料为核心,通过特定的工艺过程,将其传送到房间电脑终端,并从监控中心反馈回来的特定的工作指示。第三,客户端的软件开发。这一部分主要是为使用者而设计的,它能够向使用者提供大气质量数据查询和远程调控的能力,它由三大模块组成:数据信息显示接口、传感器节点分布显示接口和真实操作接口。
结语
总而言之物联网和5G技术是当今时代出现的一种新型产业,也是国家科学技术发展的一个发展趋势,更是一个国家的关键要素。本文所研究的以物联网和5G技术为基础的室内气体监控系统正是顺应这种发展趋势而产生的一种技术创新,是满足人们物质生活需求,服务基本民生需求的一项重大战略措施。但是,这一领域还有待于进一步的研究和探讨。
参考文献:
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