1. 研究目的与意义（文献综述）
1.1研究目的及意义
随着全球信息化的飞速发展，目前的通信技术已经发展得相当成熟，并且人工智能的应用也日趋广泛，人们对于智慧生活的需求的日益增长。在此背景下，通信技术和智能硬件的组合逐渐出现，物联网的概念由此提出，窄带物联网技术就是在此种历史背景之下所诞生的。窄带物联网(narrow band internet of things，nb-iot)是3gpp在Ｒel-13中引入的一项为 mmtc 场景设计的低功耗广域网( low power wide area network，lpwan) 技术，可处理大规模的低功耗连接，提供超大覆盖范围，并具有深度室内穿透性能，较4g网络、zigbee等短距离通信技术，能够支持更多应用场景，具有较高的工业价值。该技术的结构以蜂窝网络为基础，有效的实现物联网在低速窄宽带的环境下构建，通过对于蜂窝结构这项科学技术合理使用，只需要消耗 180khz左右带宽的情况下，就可以进行gsm网络、umts网络的设计与部署，该技术的使用，很大程度的降低了物联网技术通讯运营的成本，在此过程中，也大大的降低了人力资源成本。
随着生活水平的逐渐提高，人们对于环境的质量也日益关注，环境监测逐渐从工业、农业、气象等专业领域逐渐进入到普通大众的生活中。目前人们主要关注环境中的温度、湿度、pm2.5等指标。此次的环境监测系统主要通过硬件监测室内的各项环境指标，并通过窄带物联网将数据上传到云端。
2. 研究的基本内容与方案
论文以STM32单片机为核心控制器，通过温湿度等传感器采集环境数据，使用NB-IOT无线通信模块定时将采集的数据传送到指定的云端服务器，用户再通过互联网登录云端服务器来查看环境质量监测数据。完成硬件电路设计和制作、单片机控制模块的软件设计、开发和测试。
环境参数采集端使用STM32芯片作为主控，通过单总线协议控制温湿度传感器DHT22采集温湿度、PM2.5浓度传感器采集PM2.5浓度，STM32通过串口通信将数据传送给NB-IOT模块，NB-IOT模块将数据传送给云端服务器，用户通过互联网访问云端服务器获取数据，在用户端可以设计统计图来展示数据。通过STM32定时收集数据，在云端储存的数据有温度、湿度、PM2.5浓度等。温度和湿度通过折线图来展示，PM2.5则依靠其浓度等级来划分，分为优质、良好、一般、较差、很差。
数据采集模块通过温度传感器、湿度传感器、PM2.5传感器采集环境数据，STM32芯片串口收到采集到的数据，NB-IOT物联网模块在收到STM32芯片传来的数据后，连接移动网络将采集到的环境数据通过互联网传送到云平台，云平台处理并存储数据，用户再通过客户端下载数据，观看环境监测的数据。系统的总体结构框架图如图1所示。
图1系统的总体结构框架图
3. 研究计划与安排
第1周—第3周 搜集资料，撰写开题报告；
第4周—第9周 论文开题；元器件的购买 、组装；单片机编程学习；数据收集系统开发；
第10周—第12周 软件、硬件的调试；撰写论文初稿；
4. 参考文献（12篇以上）
[1] zhang, ruijian. design of a dataacquisition and transmission system for smart factory based on nb-iot [c].lecture notes in electrical engineering. 2020(517): 875-880
[2] wang yi-hsuan. design of mushroomhumidity monitoring system based on nb-iot [c]. advances in intelligent systemsand computing. 2020(1017): 281-289
[3] yunfeng, li. a design of dissolved oxygenmonitoring system based on nb-iot [c]. 2019 international conference on smartgrid and electrical automation. 2019. 98-101
