1. 引言

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展一直存在著兩面性，既能給人類社會(huì)帶來便利、給經(jīng)濟(jì)帶來發(fā)展，但同時(shí)也在消耗著資源，給人類的生后環(huán)境帶來污染。而在人類住房質(zhì)量得到不斷提高的現(xiàn)在，室內(nèi)生活環(huán)境的健康已經(jīng)成為了美好室內(nèi)生活中不可或缺的一個(gè)前提。隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起與發(fā)展，健康室內(nèi)環(huán)境的監(jiān)測力度得到了進(jìn)一步的提升，數(shù)據(jù)的回饋、管理在互聯(lián)網(wǎng)的加持下實(shí)現(xiàn)了簡易化，人們不再需要專門的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測公司來對居住環(huán)境進(jìn)行管理，通過傳感器、網(wǎng)絡(luò)傳輸便可以使用移動(dòng)端或 PC 端設(shè)備自行對室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測管理。室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)成為了實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)健康生活的重要工具。

2. 室內(nèi)監(jiān)測系統(tǒng)的意義

隨著科技的不斷進(jìn)步，隨之而來的環(huán)境污染已經(jīng)開始嚴(yán)重影響到人們的日常生活。由于工業(yè)而所造成的糟糕的環(huán)境氣候所導(dǎo)致的新的疾病也開始顯現(xiàn)出來，危害著人們的身體健康，如室內(nèi)環(huán)境分泌干擾物、空氣中細(xì)微的塵粉、建筑材料自身攜帶的有毒物質(zhì)而導(dǎo)致的呼吸道疾病、不孕不育、嬰兒的出生缺陷等等。正是因?yàn)樗麄冮L期生活在這種含有低劑量污染物的家居環(huán)境，導(dǎo)致他們感染了這些本可以輕松避免的疾病。由此可見，在當(dāng)今社會(huì)中，家庭生活環(huán)境信息的監(jiān)測己經(jīng)變得十分重要了。

3. 文獻(xiàn)綜述

譚晶（2018）[1] 一文中明確指出了在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的時(shí)代，室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測在人們的日常室內(nèi)生活中的重要性，建筑材料中所蘊(yùn)含的有毒物質(zhì)會(huì)對人體造成極大的損傷。國家雖出臺(tái)政策明令要求室內(nèi)建筑材料的規(guī)范性，但室內(nèi)環(huán)境的監(jiān)測仍存在需要完善的問題。

付佳（2016）[2] 一文中簡明扼要地講述了有關(guān)室內(nèi)室內(nèi)環(huán)境檢測的意義，對我國現(xiàn)代室內(nèi)環(huán)境檢測行業(yè)的發(fā)展進(jìn)行了分析，明確指出了現(xiàn)今市場上影響室內(nèi)監(jiān)測的因素，針對我國室內(nèi)室內(nèi)環(huán)境檢測行業(yè)的現(xiàn)狀提出了相應(yīng)的策略。

安雨龍（2019）[3] 中基于 Zigbee 技術(shù)，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的民用家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，并對系統(tǒng)中所存在的優(yōu)點(diǎn)、缺陷逐一地進(jìn)行了分析，闡述了 Zigbee 技術(shù)下室內(nèi)監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，并闡述了家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下的發(fā)展方向。

黃志鋒（2019）[4] 中有指出，人們對生活要求的提高進(jìn)而對室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行美化裝修的同時(shí)，部分材料所造成的居住環(huán)境污染，講述了室內(nèi)環(huán)境檢測的必要性。同時(shí)提出了現(xiàn)今的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測應(yīng)具備：數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性、對比性、完整的監(jiān)測計(jì)劃等三個(gè)基本要求。

4. 室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測市場分析

大量的室內(nèi)環(huán)境檢測治理研究表明：室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測指數(shù)較好的環(huán)境人口普遍壽齡高于居住在環(huán)境較差的地方的壽齡。而隨著經(jīng)濟(jì)水平的不斷增長，人們對生活水平的要求也不斷提高，對自己的生活質(zhì)量也會(huì)有所保障。對于像小孩、老人等身體素質(zhì)低的人群來說，要時(shí)刻提防著環(huán)境的污染以及空氣中存在的各種不安全氣體等所帶來對人體健康的傷害，這也是現(xiàn)在大多數(shù)人都在面臨的一個(gè)巨大的潛在威脅。

5. 室內(nèi)環(huán)境檢測的市場現(xiàn)狀

5.1 環(huán)境監(jiān)測的價(jià)格過高

根據(jù)裝修網(wǎng)上的評(píng)價(jià)不完全統(tǒng)計(jì)，目前大多數(shù)的室內(nèi)監(jiān)測都是按監(jiān)測點(diǎn)收費(fèi)，監(jiān)測點(diǎn)越多，費(fèi)用就會(huì)越高，而且檢測不同的空氣種類也會(huì)有不一樣的價(jià)格，例如：檢測一個(gè)點(diǎn)的甲醛價(jià)格一般會(huì)在 100~200 元，監(jiān)測TOVC、氨等空氣則在300~500 元，而且還沒加上相關(guān)人員的勞務(wù)費(fèi)用。

5.2 人們對環(huán)境質(zhì)量的認(rèn)知程度低

現(xiàn)今人們的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測意識(shí)雖然有所提高，但對其認(rèn)知度還是會(huì)不準(zhǔn)確，人們普遍認(rèn)為裝修的室內(nèi)氣味濃度與污染程度是成正比的，很大程度上不會(huì)去選擇合適的監(jiān)測手段，反而會(huì)去選擇較低價(jià)格的，從而會(huì)使檢測到的問題不全。

5.3 監(jiān)測功能單一

市場上的檢測設(shè)備大多都是并不具備檢測多種氣體的功能，大部分都只是針對某一種類而制定，不能做到多方面的監(jiān)測。這不僅要具有操作簡單、功能齊全、與智能化接軌，而且還有價(jià)格低廉的特點(diǎn)，以達(dá)到一個(gè)是居住環(huán)境能夠得到實(shí)時(shí)監(jiān)控，為人們生活提高質(zhì)量。

5.4 老年人對室內(nèi)健康環(huán)境的需求

家庭居室是人們結(jié)束一天工作，進(jìn)行休息、睡眠和與家人相處的場所，家庭室內(nèi)環(huán)境的健康便尤其值得關(guān)注。其中對老年人來說更是如此，老年人由于年齡的增長，抵抗力愈益下降、對環(huán)境的適應(yīng)力也逐漸衰退，環(huán)境的變化對于老年人來說影響是最為突出的。由于我國即將邁入老年化社會(huì)，老年人的人數(shù)增多，人們對于自身生活健康的注重必然會(huì)隨之增加，家居式的健康室內(nèi)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)對于額外注重生后環(huán)境的老年人來說是不可或缺的一環(huán)。

6. 室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)

6.1 Zigbee 技術(shù)的室內(nèi)監(jiān)測應(yīng)用

該系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)在數(shù)據(jù)采集的前端多是以 Arduino 為基礎(chǔ)的室內(nèi)環(huán)境檢測電路，中間則是搭以 iTop-4412 開發(fā)板為基礎(chǔ)，搭建數(shù)據(jù)通信層；而在應(yīng)用層方面，通過 ZigBee 技術(shù)與PC 端的串口通信，以及 Boa 服務(wù)器所展現(xiàn)的 Web 網(wǎng)頁數(shù)據(jù)顯示。系統(tǒng)的對環(huán)境的前端感知主要由各類的傳感器以及Arduino 開發(fā)板所組成的，通過設(shè)置在室內(nèi)各處的不同功能傳感器采集到數(shù)據(jù)信息，然后則通過采集電路傳入 Arduino 的不同串口中。

總體架構(gòu)：

物聯(lián)網(wǎng)家庭環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要分為四個(gè)部分，它們分別是：

Arduino 開發(fā)板的環(huán)境信息處理部分；

iTop-4412 開發(fā)板與 Arduino 開發(fā)板的串口通信部分；

ZigBee 模塊的數(shù)據(jù)傳輸部分；

搭建 Boa 服務(wù)器實(shí)現(xiàn) Web 顯示的部分。

6.2 基于單片機(jī)的室內(nèi)監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

此系統(tǒng)是以 STC89C52 單片機(jī)為控制核心、ADC0809 轉(zhuǎn)換器并與各種監(jiān)測感應(yīng)器相連接組成的健康家庭監(jiān)測系統(tǒng)。主要以四個(gè)部分組成，分別為信息采集模塊、環(huán)境分析模塊、控制和執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊與液晶顯示端模塊。

總體要構(gòu)：

基于單片機(jī)技術(shù)的家庭健康檢測系統(tǒng)的軟硬件部分主要有四個(gè)模塊：

STC89C52 單片機(jī)控制板的控制與執(zhí)行的模塊；

ADC0809 轉(zhuǎn)換器作環(huán)境分析的模塊；

以各種環(huán)境傳感器作信息采集的模塊；

ICD12864 顯示器作顯示的模塊。

6.3 基于 Android 的智能家居技術(shù)的應(yīng)用

該智能家居系統(tǒng)采用的 Android 操作系統(tǒng)是典型的系統(tǒng)軟件，它具有成本低、開放性和交互性好、穩(wěn)定性強(qiáng)、操作性強(qiáng)、使用方便的特點(diǎn)。控制中心主要通過有線或者無線傳輸方式與服務(wù)端和家里的各種家電設(shè)備相連接，家中的設(shè)備的數(shù)據(jù)將由控制中心處理并傳輸?shù)接脩羰謾C(jī) App 或者 PC 端上?？傮w要構(gòu)：基于 Android 的智能家居的系統(tǒng)主要有三個(gè)部分組成；以用戶注冊登錄、開關(guān)控制、溫度控制、視頻監(jiān)控、計(jì)量讀取控制組成的 Android 客戶端的部分；用于連接設(shè)備和處理信息的控制中心的部分；對環(huán)境信息收集或者改變環(huán)境條件的部分，主要以開關(guān)控制器、溫度控制器、攝像頭設(shè)備、計(jì)量讀取設(shè)備組成。

7. 發(fā)展前景與未來展望

2020 年我國便即將迎來人口老年化的高峰，由于老年群體對健康生活環(huán)境的注重，簡易、方便的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)必將受到追捧。我國自上世紀(jì) 80 年代開始出現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測行業(yè)，到現(xiàn)在不斷有人利用不同的體系，不同的數(shù)據(jù)，呈現(xiàn)出不一樣的便捷方式，

8. 結(jié)語

我國在室內(nèi)環(huán)境檢測的方面起步較晚，但發(fā)展卻極為迅速，在人們?nèi)找孀⒅貍€(gè)人健康的現(xiàn)在，功能全面、便利、簡易的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)愈發(fā)受到人們的青睞。但隨著 5G 技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展，人類生活方面科技力的進(jìn)一步提升空間前所未有的巨大，對生活環(huán)境的監(jiān)測能力必然隨之上升，市場的潛力毫無疑問是十分龐大的。

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