基于Android的粉塵實時檢測和預警系統(tǒng).pdf

1、近年來，粉塵問題日益嚴重。粉塵可以對人們的身體造成直接的慢性傷害，引發(fā)一系列疾?。ㄈ绫茄?、咽炎、支氣管炎、塵肺病等），也可以引發(fā)讓人心驚膽寒的爆炸事件。因此，對粉塵進行檢測和預測對公眾安全是極為重要的。本文基于Android系統(tǒng)，利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計并實現(xiàn)了粉塵實時檢測和預警系統(tǒng)，主要工作如下:
　　(1)粉塵數(shù)據(jù)的感知與收集。本文設(shè)計了擴展的匯聚樹協(xié)議(Exp and Collection Tree Protocol，E

2、CTP)，在傳統(tǒng)的匯聚樹協(xié)議(Collection Tree Protocol，CTP)基礎(chǔ)上增加了根節(jié)點到葉節(jié)點的反向路由，使反向路由快速適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓撲的變化，實現(xiàn)了基于確認的傳輸。
　　(2)服務(wù)器端的數(shù)據(jù)管理。在服務(wù)器端本文設(shè)計并實現(xiàn)了串口管理工具，通過與傳感器網(wǎng)絡(luò)中Sink節(jié)點的串口通信來獲取粉塵數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)解析與 管理，同時建立Apache服務(wù)實時監(jiān)聽客戶端請求，保證粉塵數(shù)據(jù)實時有效推送至客戶端。
　　(3)混合

3、應(yīng)用(Hybrid App)設(shè)計與實現(xiàn)。本文綜合考慮了原生應(yīng)用(Native App)移植困難、維護和開發(fā)成本高，以及網(wǎng)頁應(yīng)用(Web App)消息推送不夠及時，調(diào)用移動端本地文件系統(tǒng)的能力弱等不足，最終得到跨平臺高兼容的Hybrid App以展示粉塵數(shù)據(jù)并根據(jù)情況作出預警。
　　(4)對所提方案進行實驗。本文在TinyOS操作系統(tǒng)上利用nesC程序設(shè)計語言編制程序，以粉塵傳感器節(jié)點、TeolsB作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，對粉塵數(shù)據(jù)

4、進行感知與傳輸;利用.NET實現(xiàn)的串口管理工具、Apache服務(wù)與Php腳本在PC上建立服務(wù)器端并與傳感器節(jié)點進行串口通信、對客戶端進行請求監(jiān)聽;利用基于Android平臺開發(fā)的Hybrid App向服務(wù)器端發(fā)送數(shù)據(jù)請求并進行數(shù)據(jù)的實時展示。再者，對不同粉塵濃度的場景進行試驗，結(jié)合服務(wù)器端與客戶端的系統(tǒng)界面對應(yīng)用結(jié)果進行展示分析，在粉塵濃度超過限定值時系統(tǒng)顯示粉塵數(shù)據(jù)與濃度等級并進行預警。此外，通過實驗驗證了ECTP較CTP有更高的包交