IoRiver - 新大陆物联网云平台

loRiver
实时监测系统.


本项目计划拟采用低功耗广域网技术(LoRa和NB-IoT)和水质检测传感器结合,实现一套低功耗、低成本、高密度、全自动检测系统,通过建立长距离传输无线网络,对流域内河流管网进行自动化检测装置的全覆盖,每隔1小时提交水质关键指标,以解决目前河流污水检测中覆盖不足、样本受限、自动化程度低端问题。同时通过云平台向公众开放,公众可随时查看流域内水质变化。。


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一. 技术架构

感知层为水质检测传感器与LoRa模块组成的节点,我们目前采用的水质检测传感器为温度变送器和浊度传感器,能够测量水质的温度、pH值以及浊度;利用LoRa来进行感知层与传输层之间的通信。此模块主要负责定时(或收到上层指令时)采集相关数据并通过LoRa发送到传输层。

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我们的节点模块使用12V电池供电,水质传感器的选型为温度变送器——测定水质的温度和pH值,以及浊度传感器——测定水质的浊度值,并已实现了将传感器和LoRa模块集成在PCB板上,所有外围电路均由我组成员绘制并完成焊接。使用LoRa对温度变送器和浊度传感器采集的数据进行传输与转发。

传输层是通过单片机搭建的网关,通过LoRa同时收集多个节点上传的数据,再根据不同的环境条件,利用NB-IoT或WiFi模块通过互联网将数据上传到控制层。当收到来自控制层发送的指令或人工对传输层终端进行操作时可做出相应的响应,例如向感知层发出采集当前数据的指令等。

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传输层的网关通过LoRa唤醒节点并收集来自不同节点采集到的温度、浊度和pH值的数据,并使用esp8266 WiFi模块通过TCP/IP协议连接云平台,再以相应的设备接入协议将数据上传到控制层。

控制层是利用此新大陆云平台,负责汇集整理传输层上传的数据,并实时展现给用户,也可以向传输层的终端发送指令以临时唤 醒节点模块并上传实时数据。

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我们通过STM32单片机以AT指令控制WiFi模块连接到互联网,并按照新大陆平台的设备TCP/IP接入协议与平台建立连接,并进行数据的透传;水质的温度值、浊度值和pH值都能够同步上传并显示在云平台的数据里,以此对数据进行观测,并通过应用设计器实时显示数据并生成图表,更加直观地显示数据的变化情况。

二. 数据监测


节点1


0.8233
NTU
浊度_1
24.1
°C
温度_1
14
pH
pH值_1

节点2


34.7
NTU
浊度_2
4
°C
温度_2
5.7
pH
pH值_2

三. 图表


浊度



温度



pH值