环境监测数据与控制系统方案

 

 

环境监测反馈与控制系统方案

文档管理信息表

主题	环境监测反馈与控制系统方案
版本	V1.1
内容	关于环境监测反馈与控制系统方案说明
关键字	模块，服务器，数据反馈
创建时间	2017.06.07
公司	郑州诚毅物联网技术有限公司
创建人	臧卫杰:17337171710
最新发布日期	2018.04.24

 

文档变更纪录

更改人	日期	更改内容

文档主要评审意见

产品组

评审人员	日期	意见
巴维翔	2018.04.24	无

 

 

QA组

评审人员	日期	意见
臧卫杰	2018.04.24	修改部分排版

 

公司名称

公司全称	公司简称
郑州诚毅物联网技术有限公司	诚毅物联

 

目录：

1. 项目背景 4

2. 需求方案 4

3. 项目拓扑图 4

4. 硬件工作原理 5

5. 通讯协议 6

5.1. 协议流程： 6

5.2. 数据包 6

5.3. 校验方法： 7

6. 服务器（云端）功能 7

7. 手机端功能 8

8. 电脑端功能 8

9. 安全协议 9

10. 硬件支持 9

 

1. 项目背景

为了更好的通过电脑和手机等智能设备来获取传感器模组的参数，把握最新的动态，同时方便调试人员进行实时数据观测传感器模组。

2. 需求方案

环境监测反馈与控制系统方案工作原理：传感器模组与云端服务器建立连接后，传感器模组采集一些N02、CO、O3、SO2、PM2.5、PM10、温度、湿度、风向、风速等信息，通过GPRS与外网建立连接并上传到云端，云端服务器对信息进行分析和存储。电脑端可以对数据进行统计、查看和分析。同时手机端也可以通过云服务器间接的给传感器模组传送数据。

3. 项目拓扑图

 

 

传感器模组向服务器传输数据：传感器模组通过GPRS与服务器建立连接，建立连接之后就可以向服务器传输收集的信息，服务器经过接收和分析后将数据存入到数据库中，网页和手机端通过接口去调取服务器已经存在的信息并将其显示出来。

手机端、网页端去传感器模组主动传送数据：手机端与服务器建立连接去给服务器发送数据信息，服务器转发给传感器模组，当传感器模组收到信息后会将成功的信息反馈给服务器，然后服务器再转发给手机端、网页端。

如果中间出现丢包、错包和脏包等等都要抛弃，需要重新发指令。

4. 硬件工作原理

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    六参数小型空气站和扬尘监测站主要由CO、NO2、SO2、O3传感器模组（扬尘监测站无）、PM2.5、PM10粉尘传感器模块、风速风向模块、温湿度模块、噪音模块（六参数小型空气站无）和无线传输模块组成。

 

5. 通讯协议

5.1. 协议流程：

 

5.2. 数据包

数据包整体分为：消息头、消息体、消息尾三部分，分别如下表格所示：

项目	说明
Message Header	消息头(所有消息公共包头)
Message Body	消息体
Message End	消息尾

1. 消息头

下表表示发送消息消息头格式规范。

字段名	字节数	类型	描述
command	4字节，	ASCII整数	定义该数据包进行的操作
statusCode	2字节	ASCII整数	状态码。在请求包中必须为“00”，应答包中表示应答状态。“00”表示成功，其它表示处理失败
seq	4字节	ASCII整数	流水号。标识一个数据包，0000-9999循环使用，由通信发起方维护，通信过程中应答包中的序列号与对应请求包相同，可以用于匹配请求-应答对

2. 消息尾定义

数据通信过程中通信双方数据包结尾都以ASCII码字符\r\n为结束标志。

3. 消息体

暂时有：上传数据包信息和手机和电脑主动给传感器模组传送信息等协议。

5.3. 校验方法：

校验和：所有从功能指令码“****”到检验码之前的字符串或分隔符的16进制数之累加和，除以256的余数，再用256减去这个余数得到的就是校验和。如结果为0x36,则校验和为字符串“36”. 如结果为0xF2, 则校验和为字符串“F2”。

6. 服务器（云端）功能

传感器模组通过GPRS与服务器建立联系，传感器模组将数据发送给服务器，服务器将数据分析后存入到服务器数据库中，可以被电脑端进行调取查看

服务器也可以接受来自电脑/手机端的传过来数据信息，然后再传给传感器模组。

7. 手机端功能

手机端通过GPRS/WiFi与服务器端建立联系后，从服务器获取空气传感器模组数据，进而向传感器模组传送数据，手机具有以下具体功能：

登录：手机号和密码。

获取最新数据：选择特定的传感器模组后显示N02、CO、O3、SO2、PM2.5、PM10、温度、湿度、风向、风速的最新数据。

8. 电脑端功能

电脑端通过网络与服务器建立联系，可以通过下面操作进而修改数据库和向传感器模组后发送数据。

1. 登录：手机号和密码。

2. 修改密码：可以修改登录密码与用户名。

3. 修改传感器模组名称：可以自己设定传感器模组名称。

4. 获取最新数据：选择特定的传感器模组后显示N02、CO、O3、SO2、PM2.5、PM10、温度、湿度、风向、风速的最新数据。

5. 历史数据：可以查看最近一周的N02、CO、O3、SO2、PM2.5、PM10、温度、湿度、风向、风速的历史数据。电脑端（后台）功能。

6. 发送数据：选择特定的传感器模组后可以向其发送数据。

7. 查看：查看所有仪器的全部信息。

8. 添加：给特定的仪器绑定特定手机号即注册设备。

9. 删除：根据仪器和手机号删除特定的绑定信息。

9. 安全协议

序号	相关 板块	指标项	达到效果
1.	系统 整体	平台	客户端实现Android、iOS；后台采用asp.net技术实现后台管理功能；服务器端采用socket技术实现与硬件交互。
2.		性能	采用分布式架构，当硬件达到指定要求时，最多可支持20000个设备建立连接，服务器响应速度在3秒以内（终端网速及硬件配置过低产生的响应速度慢，不包含在此性能范围内），用户操作流畅。
3.		扩展性	系统拥有良好的扩展性，可与第三方平台进行对接和进行二次开发。
4.		易用性	系统功能分布合理，设计美观，用户操作简单方便，杜绝出现异常退出情况。
5.		易维护性	整体代码规范，注释清晰；功能、模块分类合理方便后期维护与二次开发；
6.	iOS平台	平台需求	系统适配iOS 7.0及以上版本，分辨率适配960x640，1136x640,1334x750和2208x1242分辨率；
7.		安全性	符合相关代码规范和安全，无漏洞；
8.	Android平台	平台需求	系统适配Android 4.4及以上版本，分辨率适配1280x720，1920x1080，854x480和960x540 分辨率；
9.		安全性	符合相关代码规范和安全，无漏洞；
10.	API 接口	架构风格	接口框架基于RESTful设计和实现；
11.		数据格式	数据交互采用标准的JSON数据格式；
12.	API 接口	安全性	对客户端进行身份验证和授权； 对敏感数据信息进行加密与解密。
13.		数据格式	数据交互采用标准的JSON数据格式；

10. 硬件支持

需要一个域名，一个服务器，其配置根据硬件个数不断升级。