1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
一、研究背景
空气环境与人的健康息息相关，社区作为人类的聚居点，其空气环境更应被重视。近年来，随着城镇化建设进程的不断加快，城市人口迅速膨胀，环境问题日益突，城市人口的激增为当前环境造成了巨大的负荷，污染状况日益严重[1]，其中空气污染已经成为人类身体健康的无形杀手。由于居民生活质量的不断提高，对保护环境和自身健康的意识逐渐加强,会将目光放在空气环境的质量方面，特别是室内空气质量，室内作为人们日常生活的主要场所，室内环境污染严重，直接影响人们的健康。目前，室内环境污染问题已经成为最重视的问题，已经超过煤烟污染和废水废物污染。如何在室内环境污染日益严重的今天采取科学有效的措施对是室内环境进行监测是当下重点关注的问题，确保监测数据的准确性和有效性，进而避免室内环境污染对人们的健康造成重大影响[2]。传统人工取样实验室分析的方法，是通过专门的工作人员在指定的检测地点按照不同的时段分别进行气体样本的采集，其后将样本带回特定的检测实验点进行化学检测得到该采样地点的多时间段的气体环境信息。这种方法得到的空气质量信息有着很高的精确度，但是不能立即得到具体的数据结果，从而没有办法做到实时监测，同时考虑到人工成本，检测采样点的个数也受到极大限制[3-4]。早期我国更多注重室外环境监测，所以缺乏良好的设备对室内空气质量进行监测。相关设备缺少生产企业，国外设备占多数，设备的先进性和有效性得不到保障。
2. 研究的基本内容和问题
一、主要研究内容
1. 研究各种传感器与mcu的通讯方式，完成传感器数据的读取和转换。
2．研究lora模块之间的通信和组网方式，并比较不同组网方式的差异和优劣。
3. 研究的方法与方案
一、拟采用的研究方法
系统设计方案包括软件和硬件部分的设计。硬件部分包括空气环境监测节点和数据处理节点，空气环境监测节点使用co2、pm2.5、甲醛和温湿度传感器对社区空气中相关数据进行采集，并通过lora模块发送至数据处理节点。数据处理节点通过lora模块接收到相关数据后再通过wifi模组降数据穿至云端。
软件部分包括mcu部分和pc部分。在mcu上主要是实现对数据的读取、发送和上传，pc端实现对数据的下载和处理。系统总体设计框图如下：
4. 研究创新点
[1]谭传兴,曹金静.基于nb-iot的城市网格化环境监测系统研究[j].住宅与房地产,2021(03):225-226.
[2]高翔. 基于气体传感器阵列的室内空气质量检测系统设计与实现[d].哈尔滨工业大学,2017.
[3]张粤,倪桑晨,倪伟.基于智能传感器网络的环境信息监测系统设计[j].传感器与微系统,2012,31(02):140-142 145.
5. 研究计划与进展
| 序号 | 起讫日期 | 工作内容 |
| （1） | 2021年2月28日- 2021年3月02日 | 查看任务书，对课题《社区空气环境监测系统研究与设计》进行调研并查阅文献资料。 |
| （2） | 2021年3月05日- 2021年3月09日 | 确定系统整体设计方案和思路，完成系统整体框图和流程。 |
| （3） | 2021年3月12日- 2021年3月23日 | 研究确定系统元器件选型，完成系统整体硬件设计，并焊接完成实物。 |
| （4） | 2021年3月26日- 2021年4月13日 | 研究系统软件设计，完成模块相关驱动代码和整体处理器代码。 |
| （5） | 2021年4月26日- 2021年5月11日 | 系统软硬件联调测试，分析调试结果，完善改进不足部分。 |
| （6） | 2021年5月14日- 2021年5月18日 | 完成英文文献翻译。 |
| （7） | 2021年5月21日- 2021年6月08日 | 完成系统最终测试，整理相关资料，撰写毕业设计论文。 |
| （8） | 2021年6月11日- 2021年6月15日 | 完善相关文档，制作答辩PPT，准备毕业答辩。 |
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