CN109916453A - 一种基于窄带物联网的运动物体环境监测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于窄带物联网的运动物体环境监测装置及方法。所述装置包括：九轴传感器、卫星定位传感器、气压传感器、环境监测模块、控制器、窄带物联网模块和云端服务器；九轴传感器、卫星定位传感器、环境监测模块和窄带物联网模块均与控制器双向通信连接；气压传感器与九轴传感器双向通信连接；云端服务器与窄带物联网模块双向通信连接。本发明能够在获取物体姿态和环境参数的同时，实现精确定位，扩大了应用范围和场景。

Description

一种基于窄带物联网的运动物体环境监测装置及方法

技术领域

本发明涉及环境监测技术领域，特别是涉及一种基于窄带物联网的运动物体环境监测装置及方法。

背景技术

工业技术的不断发展、汽车用户的普及，这方方面面在给人们生活带来便利的同时，也产生了各种有害气体，加剧了环境的污染。最明显的就是，近几年在各大城市都有了雾霾现象，这不仅给人们的出行带来不便，而且也严重影响着人们的健康。因此，环境监测就越来越重要，通过环境监测，可以明确地了解环境质量情况并做出相应的改善措施。

公布号CN207319409U公布了一种环境质量检测及报警系统，通过环境质量检测终端、云端服务器和数据显示及报警终端，能够检测一氧化碳、二氧化碳和噪声，并根据与阈值的比较判断环境参数是否超标，进行报警。公布号CN105403248A公布了一种低功耗环境监测系统，能够在线监测温湿度、粉尘、噪声及三轴加速度方向，并且整个系统的功耗很低。虽然这些现有的专利能够准确检测环境参数，但是参数较单一，限定了应用范围和场景。

发明内容

基于此，有必要提供一种基于窄带物联网的运动物体环境监测装置及方法，以实现在获取物体姿态和环境参数的同时，实现精确定位。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于窄带物联网的运动物体环境监测装置，所述装置包括：九轴传感器、卫星定位传感器、气压传感器、环境监测模块、控制器、窄带物联网模块和云端服务器；

所述九轴传感器、所述卫星定位传感器、所述环境监测模块和所述窄带物联网模块均与所述控制器双向通信连接；所述气压传感器与所述九轴传感器双向通信连接；所述云端服务器与所述窄带物联网模块双向通信连接。

可选的，所述环境监测模块包括光照传感器、声音传感器、温湿度传感器、CO传感器和TVOC与CO₂一体传感器；

所述光照传感器、所述声音传感器、所述温湿度传感器、所述CO传感器和所述TVOC与CO₂一体传感器均与所述控制器双向通信连接。

可选的，所述装置还包括蓄电池管理模块；

所述蓄电池管理模块与所述控制器双向通信连接。

可选的，所述装置还包括电池充电模块；

所述电池充电模块与所述蓄电池管理模块连接；

所述电池充电模块为太阳能电池板或固定电源装置。

可选的，所述装置还包括数据存储模块；

所述数据存储模块与所述控制器双向通信连接。

可选的，所述控制器的型号为STM32L432KBU6；所述卫星定位传感器的型号为Air530；所述九轴传感器的型号为MPU9250；所述气压传感器的型号为BMP280；所述声音传感器的型号为LM158DT；所述温湿度传感器的型号为SHT3x-DIS；所述CO传感器的型号为MiCS5524；所述TVOC与CO2一体传感器的型号为SGP30。

可选的，所述窄带物联网模块的型号为AS32。

可选的，所述九轴传感器包括三轴加速度传感器、三轴角速度传感器和三轴磁力传感器。

本发明还提供了一种基于窄带物联网的运动物体环境监测方法，所述方法用于上述所述的运动物体环境监测装置，所述方法包括：

获取运动物体的姿态数据和环境监测数据；所述姿态数据包括三轴加速度、三轴角速度和三轴地磁量；所述环境监测数据包括声音数据、光照数据、温湿度数据、CO浓度值、TVOC浓度值和CO₂浓度值；

依据所述姿态数据确定所述运动物体的运行模式；所述运行模式包括静止模式、匀速模式和非匀速模式；

依据所述运行模式控制卫星定位传感器的开启和关闭；

依据所述姿态数据中的重力方向上加速度值和磁场强度值，控制气压传感器的采用频率，并获取所述气压传感器采集到的气压数据；

当所述卫星定位传感器处于开启状态时，获取所述卫星定位传感器采集到的运动物体的位置信息，并将所述位置信息、所述姿态数据、所述环境监测数据和所述气压数据发送至所述云端服务器；

当所述卫星定位传感器处于关闭状态时，将所述姿态数据、所述环境监测数据和所述气压数据发送至所述云端服务器。

可选的，所述依据所述运行模式控制卫星定位传感器的开启和关闭，具体包括：

当所述运行模式为静止模式，则控制卫星定位传感器关闭；

当所述运行模式为匀速模式，则控制卫星定位传感器的开启，且将所述卫星定位传感器的工作状态设定为占空比获取模式，在所述占空比获取模式下，卫星定位传感器将以预设的占空比采集位置信息；

当所述运行模式为非匀速模式，则控制卫星定位传感器的开启，且将卫星定位传感器的工作状态设定为持续获取模式，在所述持续获取模式下，卫星定位传感器将实时采集位置信息。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提出了一种基于窄带物联网的运动物体环境监测装置及方法。所述装置包括：九轴传感器、卫星定位传感器、气压传感器、环境监测模块、控制器、窄带物联网模块和云端服务器；九轴传感器、卫星定位传感器、环境监测模块和窄带物联网模块均与控制器双向通信连接；气压传感器与九轴传感器双向通信连接；云端服务器与窄带物联网模块双向通信连接。本发明设置九轴传感器、卫星定位传感器和环境监测模块，不仅实现了对环境的监测，还能实现定位，扩大了运动物体环境监测装置的应用范围和场景；通过设置有气压传感器获取气压数据，由气压数据和卫星定位传感器采集到的位置信息共同实现定位，定位精度高；设置窄带物联网模块进行无线通信，能够降低能耗；当运动物体处于静止状态时，卫星定位传感器处于开启状态，当运动物体处于非静止状态时，卫星定位传感器处于关闭状态，相比于现有技术采用连续监测的方式，能够降低能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一种基于窄带物联网的运动物体环境监测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例一种基于窄带物联网的运动物体环境监测装置的结构示意图。

参见图1，实施例的运动物体环境监测装置包括：控制器1、卫星定位传感器2、九轴传感器3、气压传感器4、环境监测模块、窄带物联网模块5和云端服务器6；所述九轴传感器3、所述卫星定位传感器2、所述环境监测模块和所述窄带物联网模块5均与所述控制器1双向通信连接；所述气压传感器4与所述九轴传感器双向通信连接；所述云端服务器6与所述窄带物联网模块5双向通信连接。

所述九轴传感器3包括三轴加速度传感器、三轴角速度传感器和三轴磁力传感器，用于将采集到的运动物体的姿态数据传输至所述控制器1；所述姿态数据包括三轴加速度、三轴角速度和三轴地磁量；三轴加速度传感器采集运动物体的三轴加速度，三轴角速度传感器采集运动物体的三轴角速度，三轴磁力计采集运动物体的三轴地磁量；所述气压传感器4用于将采集到的运动物体所处环境的气压数据通过所述九轴传感器传输至所述控制器1；所述环境监测模块用于将采集到的运动物体的所处环境的环境监测数据传输至所述控制器1；所述控制器1用于控制所述卫星定位传感器2的开启和关闭，获取所述卫星定位传感器2采集到的运动物体的位置信息，并将所述姿态数据、所述气压数据、所述环境监测数据和所述位置信息通过所述窄带物联网模块5发送至所述云端服务器6；所述云端服务器6发送配置信息，通过控制器1为各个传感器配置参数，例如为各个传感器配置采样速率。

本实施例中，所述环境监测模块包括光照传感器7、声音传感器8、温湿度传感器9、CO传感器10和TVOC与CO₂一体传感器11；所述光照传感器7、所述声音传感器8、所述温湿度传感器9、所述CO传感器10和所述TVOC与CO2一体传感器11均与所述控制器1双向通信连接。

所述光照传感器7与控制器1连接，用于向其传输采集到的光照信息；所述九轴传感器3通过串行外设接口SPI与控制器1相连，将采集到的有关姿态信息发送给控制器1；所述CO传感器10通过ADC(模数转换)接口与控制器1连接，将CO气体参数传递给控制器1；所述气压传感器4通过串行总线I2C与控制器1相连，将气压信息传递给控制器1进行处理；所述温湿度传感器9通过串行总线I2C与控制器1连接，将采集到的温湿度信息传递给控制器1；所述TVOC与CO2一体传感器11通过串行总线I2C与控制器1连接，将TVOC和CO₂气体参数发送给控制器1进行处理。

本实施例中，所述装置还包括蓄电池管理模块12；所述蓄电池管理模块12与所述控制器1双向通信连接，用于为整个装置供电。所述蓄电池管理模块12预留有充电接口，可以连接电池充电模块。所述电池充电模块可以为太阳能电池板，采用太阳能电池板实现在线充电；也可以为固定电源装置，采用固定电源实现离线充电，用于多种场合。

本实施例中，所述装置还包括数据存储模块；所述数据存储模块与所述控制器1双向通信连接，用于对所述控制器1发送的数据进行存储和打包，并将打包后的数据定时发送至所述云端服务器6。所述数据存储模块通过串行外设接口SPI与控制器1相连，存储经过控制器1处理后的信号，当需要时发送给窄带物联网模块5。

本实施例中，所述控制器1的型号为STM32L432KBU6；所述卫星定位传感器2的型号为Air530；所述九轴传感器3的型号为MPU9250；所述气压传感器4的型号为BMP280；所述声音传感器8的型号为LM158DT；所述温湿度传感器9的型号为SHT3x-DIS；所述CO传感器10的型号为MiCS5524；所述TVOC与CO2一体传感器11的型号为SGP30；所述窄带物联网模块5采用LORA通信模块，其型号为AS32，LPWAN模块具有低功耗高性能的特点，运动物体环境监测装置中采用LPWAN模块作为窄带物联网模块进行无线通信，能降低整个装置的功耗；所述数据存储模块的型号为AT45DB321D。

控制器STM32L432KBU6通过通用异步收发串口UART1_TX和UART1_RX分别连接卫星定位传感器Air530的GPS_RXD和GPS_TXD，通过串行外设接口SPI1_SCK和SPI1_MOSI分别连接九轴传感器MPU9250的SCL/SCLK和SDA/SDI，通过模数转换接口ADC连接声音传感器LM158DT，通过串行总线I2C1_SCL和I2C1_SDA分别连接气压传感器BMP280的SCK和SDI，通过通用异步收发串口UART2_TX和UART2_RX分别连接窄带物联网模块AS32的RXD和TXD，通过串行外设接口SPI1_MOSI和SPI1_SCK分别连接数据存储模块AT45DB321D的SI和SCK，通过串行总线I2C1_SCL和I2C1_SDA分别连接TVOC与CO₂一体传感器SGP30的SCL和SDA，通过串行总线I2C1_SCL和I2C1_SDA分别连接温湿度传感器SHT3x-DIS的SCL和SDA，通过模数转换接口ADC连接CO传感器MiCS5524。

九轴传感器MPU-9250内置三种传感器独立工作时所需功耗不同，其中加速度传感器工作电流为450uA，角速度传感器工作电流为3.2mA，磁力传感器工作电流为280uA，三种传感器同时工作电流为3.5mA。气压传感器BMP280在通用模式下，即采样速率为1Hz时，工作电流2.7uA，此时功耗为4.86uW，睡眠模式下采样速率较低，工作电流为0.3uA，此时功耗为0.54uW。BMP280在此工作状态下可节省功耗4.32uW。卫星定位传感器Air530首次冷启动时间为27.5s，使用过程中的热启动时间小于1s。在关闭时为低功耗模式，工作电流为0.85mA，此时功耗约为2.8mW，以占空比模式获取坐标(位置信息)时，工作模式为跟踪模式，其工作电流为36.7mA，此时功耗约为121mW，持续获取坐标时，工作模式为捕获模式，其工作电流为42.6mA，此时功耗约为140mW。

本实施例中，所述九轴传感器3利用三轴加速度传感器、三轴角速度传感器和三轴磁力传感器构成惯性测量单元，来测量物体在三维空间中的方位和姿态；其中，三轴加速度传感器是利用3个相互垂直放置的单轴加速度传感器得到的。

基于加速度的基本原理，三轴加速度传感器可以测量静态或准静态环境下物体的倾斜角，从而估计物体在三维空间中的倾斜角；三轴角速度传感器测量物体在三维空间中的x、y、z三个方向的角速度三轴磁力传感器主要受地磁场作用，测量物体在x、y、z三个方向的磁场强度H_x、H_y、H_z；所述九轴传感器所输出的加速度、角速度和磁场强度参数通过I²C协议传输到控制器，控制器1通过四元数法进行数据分析和解析来获得三维空间的方位变化。

本实施例中，所述卫星定位传感器2对当前位置进行定位，得到位置信息后通过串口传输给控制器1行处理；控制器1通过UART串口通信技术采集位置信息，对接收到的数据进行解析，得到其UTC时间、计算出经度和纬度，并将数据存储到数据存储模块。

本实施例中，所述声音传感器接收环境中的声波，这一声波会使传感器内部产生一个微小电压，随后这一微小电压被转化为0-5V的电压，这一电压信号通过模拟输入口被发送到控制器1；所述控制器1接收声音传感器发送过来的模拟信号，并对此模拟信号进行处理，具体包括：

声音的频率范围为300-3400Hz，因此先取此模拟信号的前5ms(记为x₁(t))进行处理。

对模拟信号进行采样，采样频率为16kHz，得到80个采样值，记为x₁(1)，x₁(2),....x₁(80)。

对采样值x₁(k)进行频谱分析，数字信号的频谱表达式：

由此可得到模拟信号前5ms的幅度频谱，即以频率为横坐标，声波幅度为纵坐标的图像。

对此频谱采用80点等距采样计算，得到80个频率分量和其对应的幅度值，记为X₁(1)，X₁(2),...,X₁(80)。

计算声音强度Y(dB)：Y₁＝20lgX₁(k)，得到80个声音强度值。

以5ms为滑动窗口，依次将重叠50％的窗口范围内的时域信号重复上述步骤，计算出声音强度。

最后，控制器将数据分析后所得到的结果通过串行外设接口SPI传送给数据存储模块。

本实施例中，所述气压传感器4向控制器1提供气压参数，用来判断物体的高度，具体过程如下：

以标准海平面为基准面，测量高度为：

R为常数8.51，T为热力学温度(常温下)，g为重力加速度9.8，M为气体的分子量29，P₀为标准大气压，P为要求的高度的气压。

本实施例中，所述TVOC与CO₂一体感器采用SGP30，采样率分别为TVOC:1Hz、CO₂:1Hz，在测量方式下的工作电流为48.2mA。其工作过程为：

当对传感器的供电幅度达到其上电的阈值电压V_POR时，传感器开始上电，随后需要0.4ms的时间进入空闲状态，当传感器进入空闲状态后，就能够接收来自控制器的命令了。SGP30和控制器之间通过I²C进行通信，传感器的I²C地址为0x58，当控制器向SGP30发送测量命令“Measure_air_quality”(0x2008)后，控制器等待直到达到最大执行时间或期望的持续时间，然后轮询数据直到传感器识别到读取标头，最后控制器读取测量结果。

在测量过程中，SGP30采用动态基线补偿算法和片上校准参数，可提供准确的TVOC和CO₂eq特性读数。通过初始化指令，开始测量空气质量，之后以1s的时间间隔接收测量空气质量指令，保证动态基线补偿算法的正常运行。通过适当的I²C命令，补偿算法的这些基准值可在外部存储并读回该器件，并可在关机或重启时应用。在I²C初始化指令的最初15秒内，传感器处于收集传感器测量和基线补偿数据的初始化状态，并会返回400ppm CO2eq和0ppb TVOC的固定值。

与此同时，为了测量结果的准确度，用片上湿度补偿进行气体校正。为了进行片上湿度补偿，需要一个准确的湿度值。使用“接收湿度”(“Set_humidity”)指令，一个新的湿度值就会以2个数据字节(MSB优先)和1个CRC字节被写进SGP30。这两个数据字节将湿度值表示为固定点8.8位，最小值为0x0001(1/256g/m³)最大值为0xFFFF(255g/m³+255/256g/m³)。得到一个新的湿度值以后，这个值就会被用到片上湿度补偿算法中，直到得到第二个新的湿度值。重启传感器(上电或软重置)或者是发送一个值0x0000(＝0g/m³)设置被用来补偿的湿度值为默认值0x0B92(11.57g/m³)直到一个新的湿度值被发送。当然，发送一个0x0000的湿度值也可以关闭湿度补偿。

本实施例的基于窄带物联网的运动物体环境监测装置，设置九轴传感器、卫星定位传感器和环境监测模块，不仅实现了对环境的监测，还能实现定位，扩大了运动物体环境监测装置的应用范围和场景；通过设置有气压传感器获取气压数据，由气压数据和卫星定位传感器采集到的位置信息共同实现定位，定位精度高；设置窄带物联网模块进行无线通信，能够降低能耗；当运动物体处于静止状态时，卫星定位传感器处于开启状态，当运动物体处于非静止状态时，卫星定位传感器处于关闭状态，相比于现有技术采用连续监测的方式，能够降低能耗；蓄电池管理模块预留充电接口，可外接太阳能电池板，也可以离线通过固定电源装置充电，能满足多种场合的远程姿态监测和环境测量；使用LORA通信模块能够实现低功耗和远距离的统一。

本发明还提供了一种基于窄带物联网的运动物体环境监测方法，所述方法用于上述所述的基于窄带物联网的运动物体环境监测装置。所述方法运动物体环境监测方法首先，控制器以固定周期从九轴传感器获取三轴加速度、三轴角速度、三轴磁场强度；通过这些数据在线分析确定物体运行模式，控制卫星定位传感器的工作状态，以获取位置坐标信息；通过分析重力方向上加速度和磁场强度的变化情况，控制气压传感器的采样速率，以准确获取气压值判断物体高度；同时此装置能够获取环境中多种信息，实现环境的测量。其中，控制器依据前期离线提取的姿态信息，在线分析确定物体运行模式包括静止模式、匀速模式、非匀速模式，先通过自协方差方法监测静止模式到非静止模式的转变，再采样贝叶斯决策理论的条件概率密度函数阈值区分匀速模式与匀速模式，同时根据判决结果动态调整阈值提高运行模式的分类准确度。

所述方法具体步骤如下：

1)初始化设定卫星定位传感器、九轴传感器、气压传感器、声音传感器、光照传感器、CO传感器、TVOC与CO₂一体传感器、温湿度传感器的采样速率。

2)获取运动物体的姿态数据和环境监测数据；所述姿态数据包括三轴加速度、三轴角速度和三轴地磁量；所述环境监测数据包括声音数据、光照数据、温湿度数据、CO浓度值、TVOC浓度值和CO₂浓度值。

3)依据所述姿态数据确定所述运动物体的运行模式；所述运行模式包括静止模式、匀速模式和非匀速模式。

4)依据所述运行模式控制卫星定位传感器的开启和关闭。当所述运行模式为静止模式，则控制卫星定位传感器关闭；当所述运行模式为匀速模式，则控制卫星定位传感器的开启，且将所述卫星定位传感器的工作状态设定为占空比获取模式，在所述占空比获取模式下，卫星定位传感器将以预设的占空比采集位置信息；当所述运行模式为非匀速模式，则控制卫星定位传感器的开启，且将卫星定位传感器的工作状态设定为持续获取模式，在所述持续获取模式下，卫星定位传感器将实时采集位置信息。卫星定位传感器的工作状态，能大大降低能耗。

5)依据所述运行模式判断运动物体高度是否发生变化。

6)依据所述姿态数据中的重力方向上加速度值和磁场强度值，控制气压传感器的采用频率，并获取所述气压传感器采集到的气压数据。

7)当所述卫星定位传感器处于开启状态时，获取所述卫星定位传感器采集到的运动物体的位置信息，并将所述位置信息、所述姿态数据、所述环境监测数据和所述气压数据发送至所述云端服务器；当所述卫星定位传感器处于关闭状态时，将所述姿态数据、所述环境监测数据和所述气压数据发送至所述云端服务器。

本实施例的基于窄带物联网的运动物体环境监测方法，将气体监测与声音、光照、温湿度监测应用在一起，并结合九轴传感器和卫星定位模块进行载体定位以及姿态的识别，能够在获取姿态信息和环境数据的同时，实现定位，扩大了运动物体环境监测装置的应用范围和场景；通过各传感器获取环境信息，通过九轴传感器监测物体姿态，通过在线分析运动模式，触发卫星定位传感器的开启与关闭以及控制气压传感器的采样速率，与占空比工作模式相结合，在可靠的监测环境参数的同时节约能耗。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种基于窄带物联网的运动物体环境监测装置，其特征在于，所述装置包括：九轴传感器、卫星定位传感器、气压传感器、环境监测模块、控制器、和云端服务器；

所述九轴传感器、所述卫星定位传感器、所述环境监测模块和所述窄带物联网模块均与所述控制器双向通信连接；所述气压传感器与所述九轴传感器双向通信连接；所述云端服务器与所述窄带物联网模块双向通信连接。

2.根据权利要求1所述的基于窄带物联网的运动物体环境监测装置，其特征在于，所述环境监测模块包括光照传感器、声音传感器、温湿度传感器、CO传感器和TVOC与CO₂一体传感器；

所述光照传感器、所述声音传感器、所述温湿度传感器、所述CO传感器和所述TVOC与CO₂一体传感器均与所述控制器双向通信连接。

3.根据权利要求1所述的基于窄带物联网的运动物体环境监测装置，其特征在于，所述装置还包括蓄电池管理模块；

所述蓄电池管理模块与所述控制器双向通信连接。

4.根据权利要求1所述的基于窄带物联网的运动物体环境监测装置，其特征在于，所述装置还包括电池充电模块；

所述电池充电模块与所述蓄电池管理模块连接；

所述电池充电模块为太阳能电池板或固定电源装置。

5.根据权利要求1所述的基于窄带物联网的运动物体环境监测装置，其特征在于，所述装置还包括数据存储模块；

所述数据存储模块与所述控制器双向通信连接。

6.根据权利要求2所述的基于窄带物联网的运动物体环境监测装置，其特征在于，所述控制器的型号为STM32L432KBU6；所述卫星定位传感器的型号为Air530；所述九轴传感器的型号为MPU9250；所述气压传感器的型号为BMP280；所述声音传感器的型号为LM158DT；所述温湿度传感器的型号为SHT3x-DIS；所述CO传感器的型号为MiCS5524；所述TVOC与CO2一体传感器的型号为SGP30。

7.根据权利要求1所述的基于窄带物联网的运动物体环境监测装置，其特征在于，所述窄带物联网模块的型号为AS32。

8.根据权利要求1所述的基于窄带物联网的运动物体环境监测装置，其特征在于，所述九轴传感器包括三轴加速度传感器、三轴角速度传感器和三轴磁力传感器。

9.一种基于窄带物联网的运动物体环境监测方法，其特征在于，所述方法用于如权利要求2所述的基于窄带物联网的运动物体环境监测装置，所述方法包括：

获取运动物体的姿态数据和环境监测数据；所述姿态数据包括三轴加速度、三轴角速度和三轴地磁量；所述环境监测数据包括声音数据、光照数据、温湿度数据、CO浓度值、TVOC浓度值和CO₂浓度值；

依据所述姿态数据确定所述运动物体的运行模式；所述运行模式包括静止模式、匀速模式和非匀速模式；

依据所述运行模式控制卫星定位传感器的开启和关闭；

依据所述姿态数据中的重力方向上加速度值和磁场强度值，控制气压传感器的采用频率，并获取所述气压传感器采集到的气压数据；

当所述卫星定位传感器处于开启状态时，获取所述卫星定位传感器采集到的运动物体的位置信息，并将所述位置信息、所述姿态数据、所述环境监测数据和所述气压数据发送至云端服务器；

当所述卫星定位传感器处于关闭状态时，将所述姿态数据、所述环境监测数据和所述气压数据发送至所述云端服务器。

10.根据权利要求9所述的基于窄带物联网的运动物体环境监测方法，其特征在于，所述依据所述运行模式控制卫星定位传感器的开启和关闭，具体包括：

当所述运行模式为静止模式，则控制卫星定位传感器关闭；

当所述运行模式为匀速模式，则控制卫星定位传感器开启，且将所述卫星定位传感器的工作状态设定为占空比获取模式，在所述占空比获取模式下，卫星定位传感器将以预设的占空比采集位置信息；

当所述运行模式为非匀速模式，则控制卫星定位传感器开启，且将卫星定位传感器的工作状态设定为持续获取模式，在所述持续获取模式下，卫星定位传感器将实时采集位置信息。