對于環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)來說，除了我們所熟知的它可以實(shí)時監(jiān)測溫度和濕度，PM2.5濃度和CO濃度等環(huán)境參數(shù)，并實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下采集數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，但我們對它的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可能并不熟悉，這種結(jié)構(gòu)比較好理解，環(huán)境監(jiān)測統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)由感知層，傳輸層和應(yīng)用層組成。以下是具體介紹。

在感知層中，主要包括三個部分：傳感器，ZigBee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)和ZigBee終端節(jié)點(diǎn)。協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)啟動網(wǎng)絡(luò)的建立，并且終端節(jié)點(diǎn)和路由器節(jié)點(diǎn)請求加入網(wǎng)絡(luò)。每個終端節(jié)點(diǎn)和ZigBee協(xié)調(diào)器形成一個無線局域網(wǎng)，多個傳感器形成一個ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，以完成感知層的短距離數(shù)據(jù)收集和傳輸。

在傳輸層中，4G網(wǎng)關(guān)由STM32處理器，4G通信模塊和以太網(wǎng)模塊組成。4G模塊和微處理器是4G網(wǎng)關(guān)的重要研究部分，STM32板連接4G通信模塊或以太網(wǎng)接口模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。ZigBee網(wǎng)絡(luò)收集的數(shù)據(jù)從串行端口傳輸?shù)骄W(wǎng)關(guān)，收集的環(huán)境數(shù)據(jù)按照4G網(wǎng)絡(luò)終端傳輸協(xié)議傳輸?shù)絀nternet。

在應(yīng)用層中，PC和移動電話接收環(huán)境數(shù)據(jù)，并且可以在界面上顯示實(shí)時監(jiān)視環(huán)境數(shù)據(jù)。

環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)首先是要對諸多環(huán)境參數(shù)進(jìn)行收集，然后才通過網(wǎng)絡(luò)將環(huán)境數(shù)據(jù)傳到協(xié)調(diào)器。當(dāng)網(wǎng)關(guān)處理完數(shù)值以后，可以將其在4G網(wǎng)絡(luò)中長距離傳輸?shù)絀nternet。使用者可以隨時查看到監(jiān)測情況或者通過移動終端查看環(huán)境數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測。

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