烟台物联网智能检测系统解决方案与功能计划书

一、项目背景与目标

随着物联网技术的迅速发展，单片机开发在智能检测系统中的应用越来越广泛。本方案旨在围绕烟台地区的实际需求，设计并实现一套基于单片机的物联网智能检测系统。该系统将涵盖水质、油烟、河道、道路交通、智能安防、智能家居等多个应用场景，构建一个统一的物联网数据采集与管理平台，提升城市智能化管理水平。

二、系统总体架构

本系统采用分布式架构，由前端数据采集终端、通信传输模块、后台数据处理平台三大部分组成。各模块之间通过标准化协议进行数据交互，实现远程监控、数据存储、智能分析与预警等功能。

三、功能模块介绍与技术选型

1. 数据采集模块

• 水质检测：使用STM32单片机作为主控芯片，搭配TDS传感器、PH传感器、浊度传感器等，实时采集水质参数。通过I2C或SPI接口与主控通信，数据精度高，稳定性强。
• 油烟检测：采用MQ系列气体传感器与激光粉尘传感器，结合ESP32单片机进行数据采集与处理，适用于餐饮行业油烟排放监测。
• 河道水位检测：使用超声波传感器与压力传感器，配合Arduino单片机，实现水位高度的实时监测与预警。
• 交通流量检测：红外线对射传感器或地磁传感器，结合ESP8266进行数据上传，实现道路车流量统计。
• 智能安防检测：红外人体感应模块、摄像头模块、门磁模块等，通过合宙LuatOS系统实现低功耗运行与远程报警。
• 智能家居控制：温湿度传感器、光照传感器、继电器模块，使用ESP32开发板实现对家电的远程控制。

2. 通信传输模块

• 4G模组：适用于远距离、高稳定性要求的场景，如水质监测点、河道监测点等，保障数据实时上传。
• CAT1模组：成本较低，适合中短距离数据传输，适用于油烟检测、交通检测等场景。
• Wi-Fi模组（ESP8266/ESP32）：用于本地局域网连接，适用于智能家居与小型安防系统。
• Lora/NB-IoT：低功耗广域网技术，适用于大规模部署的远程检测节点。

3. 后台数据管理平台

四、技术选型考量与实现方式

在单片机开发选型方面，STM32以其高性能与丰富的外设资源，适用于复杂数据采集任务；ESP系列芯片因其集成Wi-Fi功能，适合需要联网的场景；合宙LuatOS系统具备低功耗与快速开发优势，适用于智能安防等嵌入式应用。

通信模块的选择基于覆盖范围、功耗、成本等多维度考虑，4G模组适用于城市远距离部署，而CAT1则更适合中短距离与低功耗场景。

后台平台采用微服务架构，提升系统扩展性与维护性，结合Redis缓存技术提高响应速度，保证系统稳定性。

五、开发周期与技术难点预估

开发周期：整体项目开发周期预计为3-5个月，其中硬件开发约1个月，软件开发约2个月，系统集成与测试约1个月。

技术难点：

六、人员配比与施工周期建议

施工周期建议在5个月内完成全部部署与调试工作，确保系统稳定运行。

七、结语

本方案基于烟台地区的实际需求，结合当前主流的单片机开发技术与物联网架构，打造一套高效、稳定、可扩展的智能检测系统。系统具备广泛的应用前景，可服务于环保、交通、安防、家居等多个领域，助力城市智能化建设。

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