基于LoRa技术的校园环境无线监测系统的设计与实现的开题报告.docx

基于LoRa技术的校园环境无线监测系统的设计与实现的开题报告
一、选题背景
如今，人们对于生活环境的质量和健康越来越关注，而校园是学生们日常生活的地方，环境的质量直接影响到学生的身体健康和学习效果。因此，如何有效地监测和控制校园环境的质量成为了一个非常重要的问题。
传统的监测方法需要人力去进行，费用高、周期长、实时性差，无法满足现代化生活的要求。因此，本文提出了一种基于LoRa技术的校园环境无线监测系统，通过无线传输方式实时监测校园环境中的温度、湿度、PM2.5等指标，并将数据通过网关上传至服务器。在服务器上实现数据的管理和分析，进而实现对校园环境质量的监测和控制。
二、研究内容
本文的研究内容主要包括以下几个方面：
1.硬件设计方面，采用LoRa模块、传感器模块和单片机实现校园环境监测点的设计。
（1）LoRa模块：本文采用SX1278作为LoRa通信模块，实现无线传输。
（2）传感器模块：本文设计温度传感器DS18B20、湿度传感器DHT11和PM2.5传感器PMS3003等传感器模块，实现对环境参数的实时监测。
（3）单片机：本文采用STM32F1系列单片机，实现对传感器模块的数据采集和LoRa模块的数据传输。
2.软件设计方面，设计数据上传模块、数据接收模块和数据管理系统。
（1）数据上传模块：通过LoRa模块实现对数据的传输。
（2）数据接收模块：本文采用ESP8266实现WiFi模块，实现对数据的接收和上传至服务器。
（3）数据管理系统：本文采用Web后台管理系统，实现对数据的存储、管理和分析。
三、研究意义
1.提高校园环境的监测和控制效率，实现校园环境的可视化管理。
2.采用无线传输方式，解决了传统监测方法中费用高、周期长、实时性差等问题。
3.本文的研究成果可推广至其他领域中的环境监测系统，如农业、医疗等领域。
四、研究方法
1.硬件设计方面，采用单片机和传感器模块实现数据采集和LoRa模块实现数据传输。
2.软件设计方面，采用嵌入式程序实现数据的上传和接收，Web后台管理系统实现数据的存储、管理和分析。
3.实验验证方面，通过对传感器模块和LoRa模块进行测试，以及对数据管理系统的测试，验证系统的可行性和有效性。
五、预期结果
本文预期结果如下：
1.成功设计和实现了一个基于LoRa技术的校园环境无线监测系统，能够实时监测温度、湿度和PM2.5的值。
2.通过无线数据传输方式，实现了数据的上传和接收，使得监测和控制校园环境质量更加便捷。
3.实现了基于Web的后台管理系统，方便数据的存储、管理和分析。
六、研究计划
1.前期调研和学习相关技术，调试环境传感器和LoRa模块，了解传感器模块的数据采集特性。
2.完成硬件设计、调试和测试。实现数据的传输和数据采集的自动化。
3.完成软件设计、调试和测试。实现数据的上传、接收和管理，以及实现Web后台管理系统。
4.验收和整理。完成文献综述、论文撰写、PPT制作等工作。