1. 研究目的与意义
一、研究目的和意义
社区是人们居住生活的地方，而随着时代的发展，社区的空气环境也到了严重的污染，空气中的生物物质、气体、蒸汽和粒子能够引起某些个体身上的不舒服反应，具体由其对某些特定物质和浓度的敏感性决定。这些一直存在、不受欢迎的污染物是潜在的、有毒的、会感染的、过敏性的、使人不愉快或者有害的。较差的空气质量是全世界范围内被绝大多数的大型协会和机构列为主要的五项健康问题之一[1]。pm2.5可以通过对太阳辐射吸收和散射作用破坏地表的能量收支平衡，影响地球的气候系统，降低大气能见度并且危及人体健康，是影响空气环境质量的重要污染物[2]。所以，建立实用性强、系统质量优异、性价比高的空气质量监测系统，对全面进行空气质量监测评价和环境保护工作的开展有着极为重要的理论分析意义和现实实用价值[3]。
随着智慧城市的发展，物联网、大数据与生活中的基础设施相结合，人们的生活得到了极大的便利，较为突出的一方面就在于，传统的社区小区在升级成为智慧社区之后，逐渐成为了高档社区的代名词。智慧社区区别于传统社区之处在于，智慧社区拥有很多智慧型功能，例如环境监测、智能门禁、人脸识别等等。其中涉及到的环境监测主要分为室内及室外监测两部分。小区室外一般采用空气监测微站进行布点，空气质量监测微站主要的作用是用来监测小区内的环境数据的，基础参数有pm10、pm2.5、二氧化氮（no2）、臭氧（o3）、湿度、温度、噪声、风力风向等参数。空气监测微站由于体积小巧的优势，可以部署安装在小区的不同区域，通过内部的传感器进行实时的监测，这些长时间段的监测数据会不间断的上传至智慧小区云平台，为业主及住户展示小区内的环境空气质量，也为小区开发商及物业提供环境质量变化趋势分析及预警信息，为污染源头的追溯及治理提供依据[4]。
2. 研究内容和预期目标
一、主要研究内容：
本设计是一种基于stm32 的无线空气质量监测系统，包含了传感器模块、lora无线通信模块、数据显示模块等。硬件平台主要是由一块显示端和四块数据采集端构成，显示端由stm32开发板和lora模块构成，每一块数据采集端都是由stm32开发板、温湿度传感器、pm2.5 传感器和lora模块构成,通过组网的方法采集不同地点的数据。
（1）了解本空气环境监测的系统架构及工作方式；
3. 研究的方法与步骤
一、拟采用的研究方法
系统主要由一个数据显示端和四个数据采集端组成，四个数据采集端分别置于社区四个不同的地点，每个数据采集端都由stm32开发板、温湿度传感器、pm2.5传感器和lora模块构成。系统总体的结构框图如图1所示：
4. 参考文献
[1] 陈学慧. 大气污染问题的环境监测及对策研究[j].黑龙江科技信息,2018(27).
[2]张斌. 大气污染物减排与环境空气质量改善措施[j].环境与发展,2017.
[3]吴婷婷.环境空气质量检测系统的研究与实现. 重庆邮电大学,2018.
[4]丁纪祥. 物联网技术在智慧城市的应用. 青岛酒店管理职业技术学院,2020.[5]李礼,翟崇治,余家燕,王斌. 国内外空气质量网络设计方法研究进展. 重庆大学,2018.[6]熊新竹,陶双成,高硕晗,黄山倩. 国外道路环境空气质量监测技术体系建设经验及对我国的启示. 交通运输部科学研究院,2019.[7]张江洪. 国内外环境监测现状分析. 科学与财富,2018.
5. 计划与进度安排
| 序号 | 起讫日期 | 工作内容 |
| （1） | 2020年2月10日- 2020年2月20日 | 对研究课题《社区室外空气环境监测系统研究与设计》进行调研和查阅文献资料 |
| （2） | 2020年2月22日- 2020年2月27日 | 设计系统的整体方案，通过调研了解整个系统大体的设计思路 |
| （3） | 2020年2月28日- 2020年3月5日 | 对设计方案进行改进完善，确定最终方案 |
| （4） | 2020年3月8日- 2020年3月25日 | 进行系统硬件的设计，确定单片机、传感器、电源模块、无线通信模块等 |
| （5） | 2020年4月1日- 2020年4月25日 | 进行系统软件的设计，进行控制程序以及通信模块中信号发射与接收程序的设计 |
| （6） | 2020年5月1日- 2020年5月17日 | 对软硬件进行联合调试，对实验结果进行误差分析，并对 设计方案尝试改进。 |
| （7） | 2020年5月20日- 2020年6月06日 | 初步撰写设计论文，并进行论文的改进和翻译。 |
| （8） | 2020年06月06日- 2020年06月10日 | 整理毕设的相关资料，制作一个ppt，准备答辩 |
