基于树莓派的室内环境智能监测系统设计与实现开题报告

1. 研究目的与意义

21世纪是信息技术的时代，电信和互联网技术推动了人类文明的巨大进步。随着社会信息化的加快，先进的计算机技术、网络通讯技术的迅速发展，人们的生活面临着各种各样的信息变化，人们生活方式与工作习惯的改变也对传统的家居设计理念提出了挑战，人们对家居的要求早己不只是物理空间的范畴，更为关注的是一个安全、方便、舒适的居家环境。家居环境智能化的普及程度越来越大，智能设备也逐渐从专用领域普及到民用领域。

近年来，物联网传感器在自然灾害预测、家庭监控、智能农业和家庭自动化等领域得到了广泛的应用。而环境智能监控也是近年来物联网迅速发展的应用领域之一。各类传感设备能够感知事件并将其转化为有意义的数据，应用简单可靠的系统,通过高智能的精准控制和协同,能够方便及时地监测人们的家居环境质量，改善人们的生活品质。

本课题就是基于技术背景，研究一种低成本的室内环境智能监控系统。

2. 研究内容与预期目标

本课题设计的室内环境智能监控系统以树莓派嵌入式开发板为基础，配置温湿度、烟雾、光照强度检测等传感设备，构成一个多功能环境监测系统，适用于家庭、综合办公楼等室内环境监测。各传感器收集、分析数据后，将数据传至服务器和用户的手机客户端,方便用户能够实时查看环境信息以及及时发出指令,做出需要的调整。同时还扩展了语音交互功能，实现语音控制和信息的语音获取，给人们带来更多的便利。

3. 研究方法与步骤

研究方法：

首先根据系统具体实现方案，选择并确定需要的传感器和硬件设备。在树莓派开发板上进行软件环境配置，实现对温湿度、烟雾、光照强度等数据的采集功能。

能够成功采集所需的环境数据之后，将数据上传到云平台，并通过语音识别与语音控制功能，就是实现对环境的远程监控。

4. 参考文献

[1] 贺雪晨，仝明磊，谢凯年，杨佳庆. 智能家居设计树莓派上的python实现. 清华大学出版社,2020.

[2] 梁明远，陈强，张崇琪，刘慧杰. 基于树莓派的智能家居系统设计与实现.传感器与微系统,2021年02期

[3] 孔庆光,袁秋凤. 智能家居系统的设计与研究，宁德师范学院学报(自然科学版)，2020年04期

5. 工作计划

1、2022.3.5-2022.4.5：充分查阅相关资料，撰写并修改完成开题报告；

2、2022.4.6-2022.4.30：深入学习树莓派开发，完成对环境信息的采集，利用机器学习实现语音信号的识别功能与语音控制功能。。

3、2022.5.1-2022.5.20：利用云平台，实现对环境的远程监控功能，并对功能进行改进，以便更符合课题设计要求；