文献综述
1.国内外研究现状及发展趋势:
1.1国内的研究现状
室内环境监测系统发展开始于上世纪八十年代,浙江、江苏等地出现了十多家室内环境检测产品生产加工的工厂[6]。检测人员主要通过单一传感器如温度计、湿度计等产品检测空气质量,这种检测智能化程度不高。进入 21 世纪以来,随这单片机技术的发展,处理器性能方面有很大提升,其在环境监测中领域应用也越来越广泛,提升了监测的效率,并降低了人工成本。随着虚拟仪器技术、无线传感器网络技术等的发展,其在环境检测领域的应用也非常广泛。武汉理工大学的王东青和谭跃刚针对传统环境检测方法存在的造价昂贵、布线难、维护成本高等问题,将基于Zigbee技术的无线传感器网络应用于环境检测,实时监测环境参数的变化,并将检测信息由终端节点发送到用户节点[15]。吉林大学的邓桂昌综合利用传感器技术、自动监测技术和为微控制器技术,以AT89S52单片机为核心设计了室内便携式智能空气品质监测仪,实现有毒气体浓度和温湿度信号的采集与显示及超标报警等功能[16]。
1.2国外的研究现状
国外的环境检测领域中,生物传感器、分布式网络、无线传输等新型技术研究已经达到较高的技术水平。以生物学为原理的监测技术和仪器设备发展很快,在欧洲和北美已经使用了以生物传感器为核心的自动监测技术。基于网络技术和传感技术的发展,WaiLeung Tse和WaiLok Chart为解决室内热舒适度(PMV)的算法较为复杂和测量参数较多的问题,利用分布式网络技术对PMV进行实时的测量。在该测量系统中,他们采用具有开放式网络通讯功能的智能传感器进行数据的测量和处理,并基于PMV的算法模型,实时测量PMV的值[18]。随着无线传输技术的发展,瑞典Swema公司研发一套基于WiFi通讯的YBlXL多功能室内环境无线测量系统,该测量系统主要包括数据采集仪、计算机以及测量软件。
1.3发展趋势
随着大规模集成电路和 SOC 技术的出现,进一步降低了产品开发的成本和难度、增加了模块性,ARM 等处理器相继出现并被应用在室内环境检测中。国内很多空气检测产品已经研发成功,其中比较有代表性的像“甲保御”空气质量检测仪等。国外的相关空气质量检测产品相对种类较多,如 Interscan 科技企业开发的4000 型号的空气质量检测仪等。现在在空气质量检测方面,总体来说国外方面相对做的比较好。其在功能完备度、精度、人机交互方面领先国内产品。
随着科技的进步与发展,室内检测仪器仪表正向智能化方向发展,国内很多厂商也正在研发相应的产品,其中很多是采用有线技术对空气质量进行检测,这样存在布线麻烦,安装维护成本高的特点,便携性较差。无线传感器网络可以很好的解决这个问题。所以,新的智能家用无线多功能空气检测设备是下一步的发展方向。
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