齊京

摘 要：近年來(lái)，隨著高等職業(yè)教育的快速發(fā)展，高職院校開(kāi)展項(xiàng)目設(shè)計(jì)成為潮流，加強(qiáng)高職院校師資隊(duì)伍的建設(shè)成為各院校的重點(diǎn)任務(wù)。教師們?cè)谄髽I(yè)人員的指導(dǎo)下開(kāi)展項(xiàng)目設(shè)計(jì)是一個(gè)可行的途徑，這樣可以使教師具備豐富的專業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)操作技能，有助于提高教師的科技創(chuàng)新和設(shè)計(jì)能力，這對(duì)高職院校教師在科研能力的建設(shè)上有著深遠(yuǎn)的意義。

關(guān)鍵詞：環(huán)境監(jiān)測(cè) 傳感器 服務(wù)器 客戶端

中圖分類號(hào)：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）03（a）-0060-03

環(huán)境監(jiān)測(cè)是通過(guò)對(duì)人類和環(huán)境有影響的各種物質(zhì)的含量、排放量的檢測(cè)，跟蹤環(huán)境質(zhì)量的變化，確定環(huán)境質(zhì)量水平，為環(huán)境管理、污染治理等工作提供基礎(chǔ)和保證。簡(jiǎn)單地說(shuō)，了解環(huán)境水平，進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)，是開(kāi)展一切環(huán)境工作的前提。環(huán)境監(jiān)測(cè)的目的是為了準(zhǔn)確、及時(shí)、全面地反映環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，為環(huán)境管理、污染源控制、環(huán)境規(guī)劃等提供科學(xué)依據(jù)。

環(huán)境監(jiān)測(cè)指通過(guò)計(jì)算機(jī)、傳感器、通信網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)，動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的獲取和監(jiān)測(cè)環(huán)境的各項(xiàng)指標(biāo)。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)重點(diǎn)集中在空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)，對(duì)一個(gè)區(qū)域內(nèi)的能夠代表空氣質(zhì)量的污 染物例如PM2.5等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

1 環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成部分

（1）客戶端：客戶端運(yùn)行在平板電腦上，操作系統(tǒng)采用Android系統(tǒng)，用戶可以通過(guò)平板電腦實(shí)時(shí)看到當(dāng)前環(huán)境指標(biāo)數(shù)值，比如co2濃度、PM2.5數(shù)值，空氣污染等級(jí)等。

（2）服務(wù)端：服務(wù)端運(yùn)行在定制實(shí)驗(yàn)箱硬件上，操作系統(tǒng)采用Android系統(tǒng)，服務(wù)端一方面接受客戶端數(shù)據(jù)讀取請(qǐng)求，給予響應(yīng)；另一方面通過(guò)串口讀取外接zigbee模塊，采集到的環(huán)境指標(biāo)數(shù)據(jù)。

（3）客戶端與服務(wù)端連接：通過(guò)wifi網(wǎng)絡(luò)連接。

（4）協(xié)調(diào)器：一個(gè)單片機(jī)，集成了zigbee模塊，與外部各種傳感器以及繼電器通信，傳感器以及繼電器也是集成了zigbee模塊。

（5）協(xié)調(diào)器與傳感器連接：傳感器和協(xié)調(diào)器之間通過(guò)zigbee通信。

（6）服務(wù)端與協(xié)調(diào)器：通過(guò)串口數(shù)據(jù)線連接。

2 系統(tǒng)架構(gòu)

服務(wù)端系統(tǒng)主要入口在HTTPServerService， 它負(fù)責(zé)創(chuàng)建HttpServer和串口讀線程，一旦創(chuàng)建完畢，后續(xù)的串口讀線程周期采集（頻率依賴外部串口設(shè)備），串口數(shù)據(jù)保存到內(nèi)存變量中。而Http Server則負(fù)責(zé)接收來(lái)自客戶端的請(qǐng)求，當(dāng)請(qǐng)求到達(dá)時(shí)，創(chuàng)建一個(gè)線程處理該請(qǐng)求，線程內(nèi)部首先解析請(qǐng)求，根據(jù)請(qǐng)求的參數(shù)區(qū)分進(jìn)行后續(xù)的業(yè)務(wù)邏輯處理，業(yè)務(wù)邏輯處理過(guò)程會(huì)從內(nèi)存變量中讀取采集到的串口數(shù)據(jù)，處理完畢后構(gòu)造響應(yīng)消息應(yīng)答客戶端設(shè)備。

3 主要流程

采集串口傳感數(shù)據(jù)流程，采集串口傳感器數(shù)據(jù)包裝在SerialportService的CO2SensorTask類中，定時(shí)任務(wù)。任務(wù)開(kāi)始時(shí)，延時(shí)一秒發(fā)送外設(shè)請(qǐng)求，數(shù)據(jù)通過(guò)handler回傳。線程循環(huán)讀取外部設(shè)備數(shù)據(jù)，當(dāng)讀滿一個(gè)采樣周期完整的數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)該讀到的數(shù)據(jù)按照接口協(xié)議進(jìn)行解析，解析出每個(gè)傳感數(shù)據(jù)的數(shù)值，并將原始采樣數(shù)值按照約定算法進(jìn)行，結(jié)果數(shù)值轉(zhuǎn)換成用戶可以理解的數(shù)值，處理完畢后將一個(gè)采樣周期的串口數(shù)據(jù)放入內(nèi)存數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。Http Server則負(fù)責(zé)接收來(lái)自客戶端的請(qǐng)求，當(dāng)請(qǐng)求到達(dá)時(shí)創(chuàng)建一個(gè)線程處理該請(qǐng)求，線程內(nèi)部首先解析請(qǐng)求，根據(jù)請(qǐng)求的參數(shù)區(qū)分進(jìn)行后續(xù)的業(yè)務(wù)邏輯處理，業(yè)務(wù)邏輯處理過(guò)程會(huì)從消息隊(duì)列中讀取采集到的串口數(shù)據(jù)，處理完畢后構(gòu)造響應(yīng)消息應(yīng)答客戶端設(shè)備。設(shè)備連接后，應(yīng)用程序發(fā)送0x00， 0x31命令。外設(shè)接收到指令后，返回設(shè)備物理地址，后續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)，解析需要依據(jù)這些地址。

4 關(guān)鍵類設(shè)計(jì)

（1）MainActivity類：該類繼承自Activity類，負(fù)責(zé)服務(wù)端界面的繪制，響應(yīng)來(lái)自界面的用戶操作，serverSwitch按鈕負(fù)責(zé)打開(kāi)和關(guān)閉串口和http服務(wù)?？刂拼?，讀取串口數(shù)據(jù)有單獨(dú)service控制，并與MainActivity綁定，使得系統(tǒng)更穩(wěn)定。http服務(wù)也是有單獨(dú)service控制。

（2）JasonHttpServer類：該類繼承自NanoHTTPD類，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)android平臺(tái)下的http server，在此基礎(chǔ)上完成了客戶端http請(qǐng)求消息的解析處理，并生成響應(yīng)消息應(yīng)答客戶端的請(qǐng)求。該類主要重載了NanoHTTPD的serve方法，serve函數(shù)負(fù)責(zé)處理http請(qǐng)求，根據(jù)請(qǐng)求的uri、header等信息，解析出body，并依據(jù)這些信息獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，構(gòu)造響應(yīng)應(yīng)答客戶端。

（3）SerialportService類：該類在OnStart（）處被創(chuàng)建，并啟動(dòng)串口讀線程，該線程負(fù)責(zé)讀取來(lái)自串口的數(shù)據(jù)并放入消息隊(duì)列。同時(shí)從sqlite中讀取用戶之前設(shè)置的各個(gè)傳感器告警閥值，啟動(dòng)http服務(wù)等待客戶端請(qǐng)求。

（4）DatabaseUtil類：該類基于SQLite編寫(xiě)，SQLite為手機(jī)客戶端提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，并且有常用的增刪改查功能api，使用便捷。該類負(fù)責(zé)保存用戶信息，提供用戶登錄驗(yàn)證和用戶添加。操作串口模塊采用開(kāi)源項(xiàng)目android-serialport-api進(jìn)行android平臺(tái)下串口數(shù)據(jù)讀寫(xiě)操作。

（5）http server模塊：采用開(kāi)源項(xiàng)目nanohttpd實(shí)現(xiàn)android平臺(tái)下的http server，在此基礎(chǔ)上完成了客戶端http請(qǐng)求消息的解析處理，并生成響應(yīng)消息應(yīng)答客戶端的請(qǐng)求。

5 CO2氣體傳感器

CO2氣體傳感器的特點(diǎn)：對(duì)CO2有良好的靈敏度和選擇性，受溫濕度的變化影響較小，具有良好的穩(wěn)定性、再現(xiàn)性。應(yīng)用領(lǐng)域包括：空氣質(zhì)量控制系統(tǒng)，發(fā)酵過(guò)程控制，溫室CO2濃度檢測(cè)。工作原理：本傳感器采用固體電解質(zhì)電池原理，元件加熱電壓由外電路提供，當(dāng)其表面溫度足夠高時(shí)，元件相當(dāng)于一個(gè)電池，其兩端會(huì)輸出一電壓信號(hào)，其值與能斯特方程符合得較好。元件測(cè)量時(shí)放大器的阻抗須在100—1000GΩ之間，其測(cè)試電流應(yīng)控制在1pA以下。

6 溫濕度傳感器

溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。它應(yīng)用于工業(yè)COMS過(guò)程微加工技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。其中包括：一個(gè)電容式聚合體測(cè)濕元件和一個(gè)能隙式測(cè)溫元件，并與一個(gè)14位的A/D轉(zhuǎn)換器以及串行接口電路在同一芯片上實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接。因此，該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。每個(gè)傳感器都在極為精確的濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲(chǔ)存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測(cè)信號(hào)的處理過(guò)程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。兩線制串行接口和內(nèi)部基準(zhǔn)電壓，使系統(tǒng)集成變得簡(jiǎn)易快捷。超小的體積、極低的功耗，使其成為各類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場(chǎng)合的最佳選則。產(chǎn)品提供表面貼片LCC（無(wú)鉛芯片）或4針單排引腳封裝。

7 移動(dòng)客戶端設(shè)計(jì)

移動(dòng)客戶端使用Android手機(jī)，用戶通過(guò)界面點(diǎn)擊注冊(cè)按鈕，輸入用戶名、密碼、郵箱地址之后點(diǎn)擊確定觸發(fā)用戶注冊(cè)流程。注冊(cè)將用戶信息提交到服務(wù)端，持久化到sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)。

注冊(cè)部分實(shí)現(xiàn)邏輯：

（1）注冊(cè)開(kāi)始。

（2）在界面上輸入用戶名，密碼，郵件等必須信息。

（3）啟動(dòng)注冊(cè)線程。

（4）使用用戶名密碼等數(shù)據(jù)構(gòu)造HTTP請(qǐng)求和JASON BODY。

（5）向服務(wù)器端發(fā)送請(qǐng)求。

（6）服務(wù)器應(yīng)收該請(qǐng)求。

（7）服務(wù)器對(duì)接到到的HTTP請(qǐng)求，分解JasonBody中的數(shù)據(jù)。

（8）對(duì)注冊(cè)信息進(jìn)行校驗(yàn)。通過(guò)則注冊(cè)成功成功。

（9）校驗(yàn)不成功，是返錯(cuò)誤代碼。

登錄部分功能說(shuō)明：用戶通過(guò)登錄界面輸入用戶名、密碼之后點(diǎn)擊登錄界面觸發(fā)登錄流程。

登錄部分實(shí)現(xiàn)邏輯：

（1）用戶在登錄界面輸入用戶名，密碼等信息。

（2）啟動(dòng)登錄線程。

（3）使用用戶名密碼等數(shù)據(jù)構(gòu)造HTTP請(qǐng)求和JASON BODY。

（4）向服務(wù)器端發(fā)送請(qǐng)求。

（5）服務(wù)器應(yīng)收該請(qǐng)求。

（6）服務(wù)器對(duì)接到到的HTTP請(qǐng)求，分解JasonBody中的數(shù)據(jù)。

（7）對(duì)注冊(cè)信息進(jìn)行校驗(yàn)。通過(guò)則注冊(cè)成功成功。

（8）校驗(yàn)不成功，是返錯(cuò)誤代碼。

空氣溫度監(jiān)測(cè)功能說(shuō)明：提供空氣溫度監(jiān)測(cè)數(shù)值曲線顯示：在環(huán)境監(jiān)測(cè)主界面能夠動(dòng)態(tài)顯示空氣溫度的狀態(tài)曲線，顯示出空氣溫度的變換狀況。每個(gè)繪圖點(diǎn)的高度要能夠反映出所對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)的數(shù)值高度，在每個(gè)繪圖點(diǎn)的上方有所對(duì)應(yīng)數(shù)值顯示。

空氣溫度監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)邏輯：

（1）客戶端初始化曲線圖界面。

（2）啟動(dòng)一個(gè)定時(shí)線程（定時(shí)間隔可調(diào)，默認(rèn)為1秒）。

（3）將空氣溫度查詢指令構(gòu)造為HTTP請(qǐng)求和JASON BODY。

（4）向服務(wù)端發(fā)送請(qǐng)求。

（5）服務(wù)端響應(yīng)該請(qǐng)求。

（6）根據(jù)指令，讀取空氣溫度傳感器的當(dāng)時(shí)數(shù)據(jù)。

（7）將空氣溫度傳感器的當(dāng)時(shí)數(shù)據(jù)構(gòu)造HTTP請(qǐng)求和JASON BODY。

（8）將HTTP請(qǐng)求返回客戶端。

（9）客戶端接收該數(shù)據(jù)后，解析該數(shù)據(jù)，并根據(jù)當(dāng)前的值在界面上畫(huà)出對(duì)應(yīng)的曲線。

空氣濕度監(jiān)測(cè)功能說(shuō)明：提供空氣濕度監(jiān)測(cè)數(shù)值曲線顯示：在環(huán)境監(jiān)測(cè)主界面能夠動(dòng)態(tài)顯示空氣濕度的狀態(tài)曲線，顯示出空氣濕度的變換狀況。每個(gè)繪圖點(diǎn)的高度要能夠反映出所對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)的數(shù)值高度，在每個(gè)繪圖點(diǎn)的上方有所對(duì)應(yīng)數(shù)值顯示。

空氣濕度監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)邏輯：

（1）客戶端初始化曲線圖界面。

（2）啟動(dòng)一個(gè)定時(shí)線程（定時(shí)間隔可調(diào)，默認(rèn)為1秒）。

（3）將空氣濕度查詢指令構(gòu)造為HTTP請(qǐng)求和JASON BODY。

（4）向服務(wù)端發(fā)送請(qǐng)求。

（5）服務(wù)端響應(yīng)該請(qǐng)求。

（6）根據(jù)指令，讀取空氣濕度傳感器的當(dāng)時(shí)數(shù)據(jù)。

（7）將空氣濕度傳感器的當(dāng)時(shí)數(shù)據(jù)構(gòu)造HTTP請(qǐng)求和JASON BODY。

（8）將HTTP請(qǐng)求返回客戶端。

（9）客戶端接收該數(shù)據(jù)后，解析該數(shù)據(jù)，并根據(jù)當(dāng)前的值在界面上畫(huà)出對(duì)應(yīng)的曲線。

土壤濕度監(jiān)測(cè)功能說(shuō)明：提供土壤濕度監(jiān)測(cè)數(shù)值曲線顯示：在環(huán)境監(jiān)測(cè)主界面能夠動(dòng)態(tài)顯示土壤濕度的狀態(tài)曲線，顯示出土壤濕度的變換狀況。每個(gè)繪圖點(diǎn)的高度要能夠反映出所對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)的數(shù)值高度，在每個(gè)繪圖點(diǎn)的上方有所對(duì)應(yīng)數(shù)值顯示。

土壤濕度監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)邏輯：

（1）客戶端初始化曲線圖界面。

（2）啟動(dòng)一個(gè)定時(shí)線程（定時(shí)間隔可調(diào)，默認(rèn)為1秒）。

（3）將土壤濕度查詢指令構(gòu)造為HTTP請(qǐng)求和JASON BODY。

（4）向服務(wù)端發(fā)送請(qǐng)求。

（5）服務(wù)端響應(yīng)該請(qǐng)求。

（6）根據(jù)指令，讀取土壤濕度傳感器的當(dāng)時(shí)數(shù)據(jù)。

（7）將土壤濕度傳感器的當(dāng)時(shí)數(shù)據(jù)構(gòu)造HTTP請(qǐng)求和JASON BODY。

（8）將HTTP請(qǐng)求返回客戶端。

（9）客戶端接收該數(shù)據(jù)后，解析該數(shù)據(jù)，并根據(jù)當(dāng)前的值在界面上畫(huà)出對(duì)應(yīng)的曲線。

光照強(qiáng)度功能說(shuō)明：提供光照強(qiáng)度監(jiān)測(cè)數(shù)值曲線顯示：在環(huán)境監(jiān)測(cè)主界面能夠動(dòng)態(tài)顯示光照強(qiáng)度的狀態(tài)曲線，顯示出光照強(qiáng)度的變換狀況。每個(gè)繪圖點(diǎn)的高度要能夠反映出所對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)的數(shù)值高度，在每個(gè)繪圖點(diǎn)的上方有所對(duì)應(yīng)數(shù)值顯示。

光照強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)邏輯：

（1）客戶端初始化曲線圖界面。

（2）啟動(dòng)一個(gè)定時(shí)線程（定時(shí)間隔可調(diào)，默認(rèn)為1秒）。

（3）將光照強(qiáng)度查詢指令構(gòu)造為HTTP請(qǐng)求和JASON BODY。

（4）向服務(wù)端發(fā)送請(qǐng)求。

（5）服務(wù)端響應(yīng)該請(qǐng)求。

（6）根據(jù)指令，讀取光照強(qiáng)度傳感器的當(dāng)時(shí)數(shù)據(jù)。

（7）將光照強(qiáng)度傳感器的當(dāng)時(shí)數(shù)據(jù)構(gòu)造HTTP請(qǐng)求和JASON BODY。

（8）將HTTP請(qǐng)求返回客戶端。

（9）客戶端接收該數(shù)據(jù)后，解析該數(shù)據(jù)，并根據(jù)當(dāng)前的值在界面上畫(huà)出對(duì)應(yīng)的曲線。

二氧化碳濃度監(jiān)測(cè)功能說(shuō)明：提供二氧化碳濃度監(jiān)測(cè)數(shù)值曲線顯示：在環(huán)境監(jiān)測(cè)主界面能夠動(dòng)態(tài)顯示二氧化碳濃度的狀態(tài)曲線，顯示出二氧化碳濃度的變換狀況。每個(gè)繪圖點(diǎn)的高度要能夠反映出所對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)的數(shù)值高度，在每個(gè)繪圖點(diǎn)的上方有所對(duì)應(yīng)數(shù)值顯示。

二氧化碳濃度監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)邏輯：

客戶端初始化曲線圖界面

（1）啟動(dòng)一個(gè)定時(shí)線程（定時(shí)間隔可調(diào)，默認(rèn)為1秒）。

（2）將二氧化碳濃度查詢指令構(gòu)造為HTTP請(qǐng)求和JASON BODY。

（3）向服務(wù)端發(fā)送請(qǐng)求。

（4）服務(wù)端響應(yīng)該請(qǐng)求。

（5）根據(jù)指令，讀取二氧化碳濃度傳感器的當(dāng)時(shí)數(shù)據(jù)。

（6）將二氧化碳濃度傳感器的當(dāng)時(shí)數(shù)據(jù)構(gòu)造HTTP請(qǐng)求和JASON BODY。

（8）將HTTP請(qǐng)求返回客戶端。

（9）客戶端接收該數(shù)據(jù)后，解析該數(shù)據(jù)，并根據(jù)當(dāng)前的值在界面上畫(huà)出對(duì)應(yīng)的曲線。

主動(dòng)報(bào)警功能說(shuō)明：用戶輸入空氣濕度上限及下限（示例中為0和100）。設(shè)置完成后點(diǎn)擊“確定”按鈕，系統(tǒng)記錄該閾值后，當(dāng)查詢到的數(shù)值不在這個(gè)區(qū)間范圍之內(nèi)時(shí)，能主動(dòng)修改報(bào)警狀態(tài)，并觸發(fā)對(duì)應(yīng)的報(bào)警機(jī)構(gòu)。

主動(dòng)報(bào)警實(shí)現(xiàn)邏輯

（1）點(diǎn)擊空氣濕度界面“設(shè)置”按鈕，彈出空氣濕度閥值設(shè)置界面。

（2）輸入空氣濕度閾值上限及下限數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕。

（3）當(dāng)空氣濕度超過(guò)所設(shè)定的上門(mén)限或下門(mén)限時(shí)，主界面中將顯示空氣濕度告警，（示例中空氣濕度數(shù)值為212，已經(jīng)超過(guò)上門(mén)限100，所以當(dāng)前狀態(tài)為“預(yù)警”）

空氣濕度閥值功能說(shuō)明：用戶輸入空氣濕度閥值上限及下限（示例中為0和100）。設(shè)置完成后點(diǎn)擊“確定”按鈕，系統(tǒng)記錄該閾值后，當(dāng)查詢到的數(shù)值不在這個(gè)區(qū)間范圍之內(nèi)時(shí)，能主動(dòng)修改報(bào)警狀態(tài)，并觸發(fā)對(duì)應(yīng)的報(bào)警機(jī)構(gòu)。

空氣濕度閥值實(shí)現(xiàn)邏輯

（1）點(diǎn)擊空氣濕度界面“設(shè)置”按鈕，彈出空氣濕度閥值設(shè)置界面。

（2）輸入空氣濕度閾值上限及下限數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕。

（3）當(dāng)空氣濕度超過(guò)所設(shè)定的上門(mén)限或下門(mén)限時(shí)，主界面中將顯示空氣濕度告警，（示例中空氣濕度數(shù)值為212，已經(jīng)超過(guò)上門(mén)限100，所以當(dāng)前狀態(tài)為“預(yù)警”）。

土壤濕度的閾值功能說(shuō)明：用戶輸入土壤濕度的閾值上限及下限（示例中為0和100）。設(shè)置完成后點(diǎn)擊“確定”按鈕，系統(tǒng)記錄該閾值后，當(dāng)查詢到的數(shù)值不在這個(gè)區(qū)間范圍之內(nèi)時(shí)，能主動(dòng)修改報(bào)警狀態(tài)，并觸發(fā)對(duì)應(yīng)的報(bào)警機(jī)構(gòu)。

土壤濕度的閾值實(shí)現(xiàn)邏輯：

（1）點(diǎn)擊土壤濕度界面“設(shè)置”按鈕，彈出土壤濕度閥值設(shè)置界面。

（2）輸入土壤濕度閾值上限及下限數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕。

（3）當(dāng)土壤濕度超過(guò)所設(shè)定的上門(mén)限或下門(mén)限時(shí)，主界面中將顯示土壤濕度告警，（示例中土壤濕度數(shù)值為212，已經(jīng)超過(guò)上門(mén)限100，所以當(dāng)前狀態(tài)為“預(yù)警”）。

光照強(qiáng)度閥值功能說(shuō)明：用戶輸入光照強(qiáng)度閥值上限及下限（示例中為0和100）。設(shè)置完成后點(diǎn)擊“確定”按鈕，系統(tǒng)記錄該閾值后，當(dāng)查詢到的數(shù)值不在這個(gè)區(qū)間范圍之內(nèi)時(shí)，能主動(dòng)修改報(bào)警狀態(tài)，并觸發(fā)對(duì)應(yīng)的報(bào)警機(jī)構(gòu)。

光照強(qiáng)度閥值實(shí)現(xiàn)邏輯：

（1）點(diǎn)擊光照強(qiáng)度閥值界面“設(shè)置”按鈕，彈出光照強(qiáng)度閥值閥值設(shè)置界面。

（2）輸入光照強(qiáng)度閥值閾值上限及下限數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕。

（3）當(dāng)光照強(qiáng)度閥值超過(guò)所設(shè)定的上門(mén)限或下門(mén)限時(shí)，主界面中將顯示光照強(qiáng)度閥值告警，（示例中光照強(qiáng)度閥值數(shù)值為212，已經(jīng)超過(guò)上門(mén)限100，所以當(dāng)前狀態(tài)為“預(yù)警”）。

二氧化碳的閾值功能說(shuō)明：用戶輸入二氧化碳的閾值上限及下限（示例中為0和100）。設(shè)置完成后點(diǎn)擊“確定”按鈕，系統(tǒng)記錄該閾值后，當(dāng)查詢到的數(shù)值不在這個(gè)區(qū)間范圍之內(nèi)時(shí)，能主動(dòng)修改報(bào)警狀態(tài)，并觸發(fā)對(duì)應(yīng)的報(bào)警機(jī)構(gòu)。

二氧化碳的閾值實(shí)現(xiàn)邏輯

（1）點(diǎn)擊二氧化碳濃度界面“設(shè)置”按鈕，彈出二氧化碳濃度閥值設(shè)置界面。

（2）輸入二氧化碳濃度閾值上限及下限數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕。

（3）當(dāng)二氧化碳濃度超過(guò)所設(shè)定的上門(mén)限或下門(mén)限時(shí)，主界面中將顯示二氧化碳濃度告警，（示例中二氧化碳濃度數(shù)值為212，已經(jīng)超過(guò)上門(mén)限100，所以當(dāng)前狀態(tài)為“預(yù)警”）。

空氣濕度、空氣濕度或二氧化碳濃度觸發(fā)對(duì)應(yīng)的報(bào)警機(jī)構(gòu)功能說(shuō)明：當(dāng)查詢到的空氣濕度、空氣濕度或二氧化碳濃度數(shù)值不在這個(gè)設(shè)定的范圍之內(nèi)時(shí)，客戶端界面上能主動(dòng)修改報(bào)警狀態(tài)，并觸發(fā)對(duì)應(yīng)的報(bào)警機(jī)構(gòu)。

空氣濕度、空氣濕度或二氧化碳濃度觸發(fā)對(duì)應(yīng)的報(bào)警機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)邏輯：

（1）定時(shí)查詢到空氣濕度、空氣濕度或二氧化碳濃度數(shù)值時(shí)，將該值與本地存儲(chǔ)的閥值進(jìn)行對(duì)比。

（2）當(dāng)查詢到數(shù)值在這個(gè)期間范圍之內(nèi)時(shí)，在客戶端界面顯示“正?！?，設(shè)置風(fēng)扇的狀態(tài)標(biāo)志為“關(guān)閉”。

（3）當(dāng)查詢到數(shù)值不在這個(gè)期間范圍之內(nèi)時(shí)，在客戶端界面顯示“報(bào)警”。

（4）設(shè)置風(fēng)扇的狀態(tài)標(biāo)志為“打開(kāi)”。

（5）用風(fēng)扇狀態(tài)標(biāo)志構(gòu)造HTTP請(qǐng)求和JASON BODY。

（6）向服務(wù)端發(fā)送請(qǐng)求。

（7）服務(wù)端接收請(qǐng)求，并分析接收到的數(shù)據(jù)。

（8）服務(wù)端將接收到的狀態(tài)，寫(xiě)入到對(duì)應(yīng)的傳感器狀態(tài)。

光照強(qiáng)度觸發(fā)對(duì)應(yīng)的報(bào)警機(jī)構(gòu)功能說(shuō)明：當(dāng)查詢到的光照強(qiáng)度數(shù)值不在這個(gè)設(shè)定的范圍之內(nèi)時(shí)，客戶端界面上能主動(dòng)修改報(bào)警狀態(tài)，并觸發(fā)對(duì)應(yīng)的報(bào)警機(jī)構(gòu)。

光照強(qiáng)度觸發(fā)對(duì)應(yīng)的報(bào)警機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)邏輯：

（1）定時(shí)查詢到光照強(qiáng)度數(shù)值時(shí)，將該值與本地存儲(chǔ)的閥值進(jìn)行對(duì)比。

（2）當(dāng)查詢到數(shù)值在這個(gè)期間范圍之內(nèi)時(shí)，在客戶端界面顯示“正?！?，設(shè)置LED燈的狀態(tài)標(biāo)志為“關(guān)閉”。

（3）當(dāng)查詢到數(shù)值不在這個(gè)期間范圍之內(nèi)時(shí)，在客戶端界面顯示“報(bào)警”。

（4）設(shè)置LED燈的狀態(tài)標(biāo)志為“打開(kāi)”。

（5）用LED燈狀態(tài)標(biāo)志構(gòu)造HTTP請(qǐng)求和JASON BODY。

（6）向服務(wù)端發(fā)送請(qǐng)求。

（7）服務(wù)端接收請(qǐng)求，并分析接收到的數(shù)據(jù)。

（8）服務(wù)端將接收到的狀態(tài)，寫(xiě)入到對(duì)應(yīng)的傳感器狀態(tài)。

土壤濕度觸發(fā)對(duì)應(yīng)的報(bào)警機(jī)構(gòu)功能說(shuō)明：當(dāng)查詢到的土壤濕度數(shù)值不在這個(gè)設(shè)定的范圍之內(nèi)時(shí)，客戶端界面上能主動(dòng)修改報(bào)警狀態(tài)，并觸發(fā)對(duì)應(yīng)的報(bào)警機(jī)構(gòu)。

土壤濕度觸發(fā)對(duì)應(yīng)的報(bào)警機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)邏輯：

（1）定時(shí)查詢到土壤濕度數(shù)值時(shí)，將該值與本地存儲(chǔ)的閥值進(jìn)行對(duì)比。

（2）當(dāng)查詢到數(shù)值在這個(gè)期間范圍之內(nèi)時(shí)，在客戶端界面顯示“正常”，設(shè)置水泵的狀態(tài)標(biāo)志為“關(guān)閉”。

（3）當(dāng)查詢到數(shù)值不在這個(gè)期間范圍之內(nèi)時(shí)，在客戶端界面顯示“報(bào)警”。

（4）設(shè)置水泵的狀態(tài)標(biāo)志為“打開(kāi)”。

（5）用水泵標(biāo)志構(gòu)造HTTP請(qǐng)求和JASON BODY。

（6）向服務(wù)端發(fā)送請(qǐng)求。

（7）服務(wù)端接收請(qǐng)求，并分析接收到的數(shù)據(jù)。

（8）服務(wù)端將接收到的狀態(tài)，寫(xiě)入到對(duì)應(yīng)的傳感器狀態(tài)。

8 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)設(shè)計(jì)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)手機(jī)客戶端，使我們接觸到了企業(yè)的真實(shí)項(xiàng)目，為我們的教學(xué)帶來(lái)了新的內(nèi)容，同時(shí)也提升了教師的實(shí)踐能力和科研能力，可以看出項(xiàng)目設(shè)計(jì)是一條提升教師能力的有效途徑。

參考文獻(xiàn)

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[3] 崔曼，薛惠鋒，卜凡彪，等.基于物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[J].西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013（7）.