重庆物联网与STM32单片机开发技术详解

在当前的信息化时代中, 物联网（IoT）的应用范围已经扩展到了各个领域。特别是在重庆市内, 无论是水质监测、油烟检测还是河道监控等应用都广泛使用了各种类型的传感器和物联网设备进行数据采集与分析。

一、系统概述

本项目旨在开发一套基于STM32单片机的多功能物联网平台，涵盖多个应用场景如水质监测、油烟检测以及智能安防等。该系统的特色在于能够通过不同的硬件模块来实现多样化的数据采集与处理功能，并且支持远程监控和管理。

二、系统架构

整个项目分为前端展示层，中间件服务层及后端数据库三层结构：

• 前端展示层: 用户可以通过网页或手机App查看实时数据以及历史记录。我们采用React框架构建动态交互界面。
• 中间件服务层: 这一层负责接收来自传感器的数据，进行初步处理后上传至云端服务器，并将命令下发给终端设备执行。使用Node.js来搭建高效的服务端逻辑。
• 数据库存储与分析： 所有采集到的信息都会被存入MySQL中以便长期保存和快速检索查询；同时借助Python脚本对数据进行清洗、统计等操作，以供进一步的决策支持。

三、关键技术模块详解及技术选型考量因素分析：

• 水质监测物联网: 选用STM32F103系列单片机搭配pH传感器和浊度计。通过UART接口将测量值发送给ESP8266模组，再上传至服务器。
• 油烟检测系统： 使用MQTT协议实现数据传输并部署在阿里云IoT平台之上；前端界面则基于Ant Design设计语言进行开发以优化用户体验感。对于传感器部分，则是采用红外CO探测器和温湿度感应模块来获取环境信息，确保餐厅厨房的安全。
• 河道检测物联网：
  • 硬件选型：选用ESP32单片机作为主控单元，并结合超声波液位计、流量传感器等设备进行数据采集；
  • 软件设计思路：利用MQTT协议实现与服务器之间的通信，同时采用Lua脚本在LuatOS系统中快速搭建起一个基础的服务端框架。
• 道路交通检测物联网：
  • 硬件选型：以Arduino单片机为核心控制单元，并配置激光雷达、摄像头等设备；
  • 软件设计思路：借助OpenCV库进行图像处理，识别车辆信息并计算交通流量。
• 智能安防物联网： 利用STM32F407单片机来集成温湿度传感器和烟雾报警器等设备，并通过Cat1模组实现数据上传至云端。同时在App端展示实时状态，方便用户随时了解家庭安全状况。

四、开发周期与人员配置建议：