發(fā)布時(shí)間：2020-11-20 03:05

　　 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高,人們對(duì)居住環(huán)境的安全性要求越來越高,對(duì)小區(qū)環(huán)境實(shí)施安全監(jiān)測刻不容緩。傳統(tǒng)的小區(qū)安防和環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)多采用4G、3G、WLAN等通信技術(shù),但存在功耗較大,通信距離有限、過多占用小區(qū)基站資源等缺點(diǎn)。隨著通信技術(shù)的發(fā)展,NB-IoT(窄帶物聯(lián)網(wǎng))技術(shù)由于具備低功耗、廣覆蓋、大連接等特點(diǎn)可以在小區(qū)安防監(jiān)控得到廣泛應(yīng)用。因此本文設(shè)計(jì)一種基于NB-IoT的小區(qū)安防與環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),這對(duì)提高小區(qū)群眾生活質(zhì)量和提升居民幸福指數(shù)有著重要的意義。本論文針對(duì)當(dāng)前城市小區(qū)內(nèi)的安防與環(huán)境監(jiān)測問題,結(jié)合目前安防與環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r,在研究了系統(tǒng)的功能和性能需求分析、整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和服務(wù)器端功能設(shè)計(jì)之后,采用嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)、人臉識(shí)別技術(shù)、NB-IoT通信技術(shù)以及應(yīng)用程序開發(fā)技術(shù)等,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于NB-IoT的小區(qū)安防與環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)采用基于S3C6410處理器的人臉識(shí)別模塊,采取僅上傳識(shí)別結(jié)果的方式來防止業(yè)主隱私的泄漏;選用STM32F103處理器和各種環(huán)境信息傳感器進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)從而對(duì)溫濕度、有害氣體濃度、PM2.5濃度等進(jìn)行實(shí)時(shí)采集,并通過NB-IoT模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸;經(jīng)過云平臺(tái)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)之后,通過使用SpringBoot+Maven+Eclipse Mars2+MySQL的架構(gòu)對(duì)服務(wù)器端進(jìn)行設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)接收、顯示和異常報(bào)警功能;移動(dòng)手機(jī)終端采用基于Android系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā),實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)器端的數(shù)據(jù)信息接收和顯示等功能。通過不同時(shí)間段、不同的天氣狀況下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測試,測試結(jié)果顯示,安防與環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)能夠長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行,并能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與傳輸。通過對(duì)系統(tǒng)采集到的環(huán)境信息數(shù)據(jù)與儀器測量值對(duì)比,溫濕度數(shù)據(jù)誤差均在3%以內(nèi),煙霧濃度和PM2.5濃度數(shù)據(jù)誤差均在5%以內(nèi)。通過測量系統(tǒng)采集和傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)間,平均響應(yīng)時(shí)間均在2s以內(nèi)。
【學(xué)位單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2020
【中圖分類】：TU89;TP391.44;TN929.5
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)及發(fā)展趨勢
        1.2.1 國外研究動(dòng)態(tài)
        1.2.2 國內(nèi)研究動(dòng)態(tài)
        1.2.3 發(fā)展趨勢及存在問題
    1.3 論文主要工作與章節(jié)安排
2 系統(tǒng)需求分析與總體方案設(shè)計(jì)
    2.1 系統(tǒng)的需求分析
        2.1.1 系統(tǒng)功能需求分析
        2.1.2 系統(tǒng)性能需求分析
    2.2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
        2.2.1 系統(tǒng)方案總述
        2.2.2 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.3 系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
        2.3.1 人臉識(shí)別技術(shù)
        2.3.2 NB-IoT技術(shù)
        2.3.3 通信協(xié)議的選擇
    2.4 本章小結(jié)
3 安防與環(huán)境信息監(jiān)測終端設(shè)計(jì)
    3.1 安防與環(huán)境監(jiān)測終端硬件設(shè)計(jì)
        3.1.1 安防與環(huán)境信息數(shù)據(jù)采集分站組成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.1.2 人臉識(shí)別模塊組成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.2 安防與環(huán)境監(jiān)測終端軟件設(shè)計(jì)
        3.2.1 安防與環(huán)境信息采集終端軟件需求分析
        3.2.2 安防與環(huán)境信息采集終端軟件設(shè)計(jì)
        3.2.3 安防與環(huán)境參數(shù)采集分站通信協(xié)議設(shè)計(jì)
        3.2.4 人臉圖像識(shí)別模塊軟件設(shè)計(jì)
        3.2.5 數(shù)據(jù)傳輸模塊軟件設(shè)計(jì)
    3.3 本章小結(jié)
4 安防與環(huán)境監(jiān)測平臺(tái)設(shè)計(jì)
    4.1 安防與環(huán)境監(jiān)測服務(wù)器端設(shè)計(jì)
        4.1.1 安防與環(huán)境監(jiān)測服務(wù)器端需求分析
        4.1.2 安防與環(huán)境監(jiān)測服務(wù)器端設(shè)計(jì)
    4.2 云平臺(tái)到監(jiān)測服務(wù)器端的通信
    4.3 移動(dòng)手機(jī)終端設(shè)計(jì)
        4.2.1 移動(dòng)手機(jī)終端需求分析
        4.2.2 移動(dòng)手機(jī)終端設(shè)計(jì)
    4.4 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與測試分析
    5.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的搭建
    5.2 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
        5.2.1 系統(tǒng)硬件的實(shí)現(xiàn)
        5.2.2 系統(tǒng)軟件的實(shí)現(xiàn)
    5.3 系統(tǒng)測試
        5.3.1 硬件測試
        5.3.2 軟件測試
        5.3.3 系統(tǒng)性能測試與分析
        5.3.4 測試結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄

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