CN204347601U - 一种基于物联网与云计算的家居生活环境监测终端 - Google Patents
一种基于物联网与云计算的家居生活环境监测终端 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于物联网与云计算的家居生活环境监测终端，包括环境监测终端感知层、网络传输层、云计算层和应用层；所述环境监测终端感知层由传感模块、处理模块和电源模块组成；所述处理模块分别与传感模块和电源模块电连接；所述网络传输层由ZigBee模块和GPRS模块构成；所述ZigBee模块和GPRS模块分别与处理模块电连接；所述ZigBee模块与云计算层信号连接；所述云计算层与应用层信号连接；所述云计算层由云平台构成；所述应用层为控制终端和受控端；所述网络传输层与受控端电连接。本实用新型提出了一种基于物联网与云计算的家居生活环境监测终端，融合了传感技术、物联网技术和云计算技术，能够很好地进行环境数据采集、深入分析和控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种环境监测终端，特别涉及一种基于物联网与云计算的家居生活环境监测终端，属于环境监测技术领域。
背景技术
随着我国对于环境监测系统的研究日益增多，相关的产品也不断出现；例如：中国电子科技集团公司第二十七研究所设计的一款基于单片机的温湿度感测系统，湖南大学研究设计的基于MSP430单片机的二氧化碳测量系统和上海交通大学研究设计的医院多功能情报监控系统；这些环境监测系统都是基于单片机和环境传感器设计与开发而成的，具有一定的研究价值；在我国环境监测系统向前发展的同时，也积极引进国外先进的技术方案。例如：引进室内空气质量系统制造商美BROAN-NUTONE 集团相关技术和产品，用于房屋的建设和室内环境的监测与控制，保障了房屋室内环境的良好，节省了大量的能源，实现了住宅环境的健康化和绿色化；物联网作为新一代信息技术，通过对现有技术的综合运用，从而实现全新的商业模式。智能感知、云计算和大数据是其关键技术，广泛应用于智能家居、智能交通、绿色农业、仓储物流、环境保护、节能减排等方面。将物联网应用于环境监测中，易于获得实时、准确、动态的监测数据，实现环境监测的自动化、智能化和网络化。工业和信息化部预测，至2015年我国物联网行业市场规模将达到5000亿元，十三五后期将达到万亿元量级；环境监测将产生大量数据，需要对数据进行高效的计算，采用云计算技术，利用计算服务集群构建大规模的数据中心，通过互联网或其它大型网络将计算资源以按需分配的方式提供给不同用户；采用这种模式，各级监测部门可直接使用数据中心资源，改变人们以个人桌面系统为中心的应用模式到网络虚拟存储计算服务为中心的应用模式；将物联网和云计算技术应用于环境监测中。
现有技术中，还没有很好地将上述技术融入到环境监测终端中，造成了现有的监测系统的一些局限性。
发明内容
（一）要解决的技术问题
为解决上述问题，本实用新型提出了一种基于物联网与云计算的家居生活环境监测终端，融合了传感技术、物联网技术和云计算技术，能够很好地进行环境数据采集、深入分析和控制。
（二）技术方案
本实用新型的基于物联网与云计算的家居生活环境监测终端，包括环境监测终端感知层、网络传输层、云计算层和应用层；所述环境监测终端感知层由传感模块、处理模块和电源模块组成；所述处理模块分别与传感模块和电源模块电连接；所述网络传输层由ZigBee模块和GPRS模块构成；所述ZigBee模块和GPRS模块分别与处理模块电连接；所述ZigBee模块与云计算层信号连接；所述云计算层与应用层信号连接；所述云计算层由云平台构成；所述应用层为控制终端和受控端；所述网络传输层与受控端电连接；所述处理模块由移植嵌入式实时操作系统μC/OS-II后的ARM-CORTEX-M3处理器构成。
进一步地，所述传感模块由甲醛浓度传感器、颗粒物传感器、烟雾传感器及温湿度传感器构成。
进一步地，所述ZigBee模块通过ZigBee网络协调器与控制终端通信。
进一步地，所述控制终端为计算机或移动终端设备；所述受控端为空气净化器和新风交换机。
作为优选的技术方案，所述控制模块电连接有GSM模块。
作为优选的技术方案，所述控制模块电连接有报警器。
（三）有益效果
与现有技术相比，本终端融合ZigBee技术、GPRS技术和传感器技术等物联网技术，通过对家居环境实采集与传输，开发出对室内甲醛浓度、PM2.5浓度、烟雾浓度、温湿度等进行全天候实时远程监测终端，控制室内换气设备的开启与关闭，改善家居空气质量并实现报警，通过GSM模块以短信的形式把报警信息发送到家居主人手机中；并且与各种通信网络相联，实时的将数据传送到数据中心；利用云计算的强大处理能力，将海量的数据的存储和处理放置在数据中心的不同的服务器上，监测部门或企业等用户可以通过“云”的方式获轻松获取需要的资源。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图。
具体实施方式
如图1所示的基于物联网与云计算的家居生活环境监测终端，包括环境监测终端感知层、网络传输层、云计算层和应用层；所述环境监测终端感知层由传感模块、处理模块和电源模块组成；所述处理模块分别与传感模块和电源模块电连接；所述网络传输层由ZigBee模块和GPRS模块构成；所述ZigBee模块和GPRS模块分别与处理模块电连接；所述ZigBee模块与云计算层信号连接；所述云计算层与应用层信号连接；所述云计算层由云平台构成；所述应用层为控制终端和受控端；所述网络传输层与受控端电连接；所述处理模块由移植嵌入式实时操作系统μC/OS-II后的ARM-CORTEX-M3处理器构成；由于云平台的数据深入处理构架可以采用现有技术中主流的数据构架，其具体结构在此不再赘述。
其中，所述传感模块由甲醛浓度传感器、颗粒物传感器、烟雾传感器及温湿度传感器构成，上述传感模块用于感知、获取室内的环境数据，并将其转换成数字信号；很容易实现探测节点与监测参数的拓展，并且通过外接不同的传感器，可适用于多种不同场合的监测监控，其具体电路属于现有技术，在此不再赘述；所述ZigBee模块通过ZigBee网络协调器与控制终端通信，通过ZigBee网络协调器进行网络组群，可以将传感模块的信号送到云平台，同时控制终端也可以通过ZigBee网络协调器发送信号，对受控端进行控制，调节室内环境；所述控制终端为计算机或移动终端设备，通过控制终端进行全天候监控家居环境污染情况，对家居生活环境多个参数远程监测，实时感知、准备定位，能实现换气控制和实时预警；所述受控端为空气净化器和新风交换机；所述控制模块电连接有GSM模块；所述控制模块电连接有报警器；如有异常情况出现时，报警器会报警，并通过GSM模块将报警信息发送到主人手机中；同时，将采集的数据分别存储到云平台的监测数据库中，实现环境监测数据的有效利用；整个环境监测平台是基于云计算的，为用户提供按需服务；用户可以使用计算机、手机等终端通过访问网络来获取服务资源。
上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (6)
1.一种基于物联网与云计算的家居生活环境监测终端，其特征在于：包括环境监测终端感知层、网络传输层、云计算层和应用层；所述环境监测终端感知层由传感模块、处理模块和电源模块组成；所述处理模块分别与传感模块和电源模块电连接；所述网络传输层由ZigBee模块和GPRS模块构成；所述ZigBee模块和GPRS模块分别与处理模块电连接；所述ZigBee模块与云计算层信号连接；所述云计算层与应用层信号连接；所述云计算层由云平台构成；所述应用层为控制终端和受控端；所述网络传输层与受控端电连接；所述处理模块由移植嵌入式实时操作系统μC/OS-II后的ARM-CORTEX-M3处理器构成。
2.根据权利要求1所述的基于物联网与云计算的家居生活环境监测终端，其特征在于：所述传感模块由甲醛浓度传感器、颗粒物传感器、烟雾传感器及温湿度传感器构成。
3.根据权利要求1所述的基于物联网与云计算的家居生活环境监测终端，其特征在于：所述ZigBee模块通过ZigBee网络协调器与控制终端通信。
4.根据权利要求1所述的基于物联网与云计算的家居生活环境监测终端，其特征在于：所述控制终端为计算机或移动终端设备；所述受控端为空气净化器和新风交换机。
5.根据权利要求1所述的基于物联网与云计算的家居生活环境监测终端，其特征在于：所述控制模块电连接有GSM模块。
6.根据权利要求1所述的基于物联网与云计算的家居生活环境监测终端，其特征在于：所述控制模块电连接有报警器。
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