上海物联网水质检测解决方案及stm32单片机电控系统功能计划书

一、项目概述：

本方案主要围绕上海市的环境监测需求设计了一套完整的智能监控和管理系统，包括基于STM32系列单片机开发的核心硬件平台以及配套软件框架。该系统涵盖了物联网水质检测模块、油烟排放监管模块等。

二、详细功能介绍：

• (1) 水质监测：利用stm32单片机和传感器技术，实时采集水体的温度、PH值、溶解氧浓度等多种参数，并通过无线传输模块（如ESP8266或Cat-1模组）将数据发送至云平台。

• (2) 油烟检测：集成油烟传感器和气体分析仪，结合stm32单片机的控制逻辑实现对餐饮业厨房排放物中PM、CO等有害物质浓度进行监测，并上传到后台服务器供进一步处理。

• (3) 河道监控：采用高清摄像头配合图像识别算法，自动检测河道内垃圾堆积情况或非法排污行为。同时利用4G网络模块实现实时视频流传输与存储功能。

• (4) 道路交通监测：部署于城市道路上的智能传感器阵列能够准确感知车流量信息、路面状况等数据，通过ESP32单片机进行初步数据分析后上报至云端数据库。有助于优化信号灯控制策略和缓解拥堵现象。

• (5) 智能安防：集成红外人体感应器与烟雾报警装置，并借助stm32微控制器实现联动机制，一旦发现异常情况即刻启动警报系统并向用户手机APP推送通知消息。确保家庭安全无忧。

• (6) 智能家居：通过arduino单片机与各种智能家居设备（如智能插座、温湿度传感器）相连形成统一的控制系统，实现远程操控家电及场景模式切换等功能。

三、技术选型：

• (1) STM32系列单片机：因其强大的处理能力和丰富的外设资源而被广泛应用于嵌入式系统中。在水质检测项目里，我们选择了STM32F407作为核心控制单元。

• (2) ESP8266/ESP32无线模块：提供稳定的Wi-Fi连接性能和较低的成本优势，在物联网应用领域具有不可替代的地位。特别是在油烟监测项目中，我们使用了集成TCP/IP协议栈的ESP-12S型号。

• (3) Cat-1模组与4G网络：适用于需要较大带宽的数据传输场景如高清视频监控系统。在河道检测模块里选用了华为海思HiSilicon Boudica 150系列作为通信单元以确保稳定可靠的连接。

• (4) 合宙LuatOS操作系统：专为物联网设备设计，提供简易的编程接口和高效的资源管理机制。在智能家居项目中应用了该系统来简化开发流程并提高运行效率。

以上技术选型考虑到了成本效益、易用性及安全性等多方面因素，并结合实际应用场景进行了优化配置。

四、预期效果：

• (1) 实现环境参数的精准测量和实时监控，为环保部门提供科学依据；

• (2) 提升城市管理效率和服务水平，改善市民生活质量;

• (3) 促进智能家居产业的发展壮大。

五、开发周期和技术难点预估：

• (1) 开发阶段：预计耗时6个月，包括需求分析（2周）、设计规划与原型制作(4周)，核心硬件及软件模块研发调试(80天)

技术难度主要集中在数据处理算法优化、多传感器协同工作模式设定以及网络安全防护措施等方面。

• (2) 测试阶段：为期1个月，涵盖功能验证（3周）、性能调优(10天)

六、人员配比及施工周期建议：

• (1) 核心开发团队配置如下:
• - 产品经理：2人；负责项目整体规划与协调工作。
• - 前端工程师：4名，专注于网页界面设计和用户体验优化任务。
• - 后台开发者:6位, 主要承担服务器架构搭建、API接口开发等职责.
• (2) 预计整个项目的完成周期为10个月

  以上方案详细描述了从硬件选型到软件实现的全过程，旨在提供一套全面且高效的物联网解决方案。

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