文献综述：
近年来，无线传感器网络（WSN）已经成为一种将传感器设备与同时通信和数据处理互连的有效方式。由于它允许低成本和低功耗的传感器设备，无线传感器网络的使用在不同的应用领域已经增加，例如环境监测，智能家居。无线传感器网络可以被描述为感知和控制环境的传感器节点网络，与人或计算机共同协作以控制周围环境[1]。传感器节点是WSN的主要部分之一。网络中的传感器节点是发射器和接收器。本课题使用WSN和NodeMCU监测环境条件的系统的功能设计和实现。该系统是为基于Web和移动的应用程序开发的，其中预处理的数据随后通过Web API发送到云，可以执行全面的数据分析，以更好地了解整体环境条件并帮助改进。用户可以使用Web和移动应用程序通过Internet监控任何地方的测量数据。如果传感器节点测量的数据超过配置的值范围，则Web应用程序向用户发送通知以改善环境条件。其主要包括数据感测和获取，传输，处理和显示
其中在数据感测和获取方面，为了确保良好的舒适度，房屋中通常监测的参数是温度，湿度和空气质量（即CO2和灰尘水平）。文献[2]中给出以下几种传感器。一种是温度和空气湿度传感器（DHT11），为了测量空气温度和湿度，使用由AOSONG生产的DHT11传感器。这些传感器体积小，经济，用户友好，能耗低。在内部，它们具有用于温度测量的NTC组件（负温度系数）和用于测量空气湿度的电容传感器。它们有四个引脚，其中一个引脚可以进行数据传输，最远距离可达100米。 DHT11传感器适用于2-80％湿度读数，精度为5％，温度读数为0-50°C，精度为plusmn;2°C。采样率最高可达1 Hz（每秒一次）。另一种是湿度传感器（YL-69），其为了测量土壤的湿度，使用YL-69传感器。 传感器分为两部分，左侧是电子部件，右侧是两个电极，用于湿度敏感。 传感器具有用于调节灵敏度的电位计，因此如果测量值低于校准值，则数字输出发送信号。传感器有四个引脚，其中两个使能数据传输，一个是数字传输，一个是模拟传输。
在数据传输方面，一般使用一种或多种通信技术在设备和控制器之间传输数据。这些技术包括蓝牙，ZigBee，Wi-Fi，以太网或GSM。蓝牙和ZigBee通常用于家庭内数据传输和控制，并提供传感器和中央处理单元之间的链接，这些数据通信技术因其低功耗和实现简单而受到欢迎。其中物联网最重要的是需要使用Wi-Fi或以太网连接到互联网，虽然以太网比Wi-Fi连接快得多，但高数据速率对家庭自动化应用来说并不重要；此外，Wi-Fi具有移动性的优势，使其在大多数系统中更为普遍。
在文献[3]中实现了使用三种硬件方式将数据传输到云端中，分别是a）基于HC-06蓝牙模块的配置，b）低功耗蓝牙模块nRF800 I配置和c）基于NODEMCU ESP8266的配置。客户端实现是由JavaScript的应用程序开发的。根据功耗和设计的复杂性对三种不同的原型进行了比较。三种不同的原型在a）系统复杂性和b）功耗方面显着不同。如果力求最小的功耗，那么低能量蓝牙实现将是所考虑的三种解决方案中最好的。关于复杂性，NODEMCU ESP8266的应用是最优雅的解决方案，只有两个组件，模块和传感器。
在数据处理（微控制器）方面，家庭自动化系统中收集的数据通常由诸如Arduino，Raspberry Pi和NodeMCU的微控制器处理和管理。 Raspberry Pi是一款小型单微控制器计算机。具有256MB或512Mb的更高RAM，取决于型号，它可以处理比其他控制器更复杂的任务，并且主要用作多个设备的中央处理单元。大多数Raspberry Pi新型号都有USB和以太网端口，可以轻松地将数据上传到互联网[4]。而Arduino是一款单板微控制器，可以简单地编程执行命令。 Arduino有多种型号，板载闪存范围从32kB到512kB，典型的RAM为2kB。显然，这个控制器的功能不如Raspberry Pi。但是，大多数Arduino型号更便宜，更易于操作，而且功能强大，足以应对家庭自动化任务。
另一种选择是使用NodeMCU。NodeMCU固件平台的硬件载体是ESP8266WIFI无线通
信模块，它是一款超低功耗的UART—WIFI透传模块，其硬件接口丰富，可支持UART、IIC，PWM、GPIO和ADC等接口，主要实现串口透传 ，PWM调控及GPIO控制等功能，另外ESP8266模块支持STA／AP／sTA AP三种通信模式，使用GPIO控制功能和STA模式，通过ESP8266模块可将用户的物理设备连接到wIFI无线网络上，再通过路由器连接互联网，最后手机或电脑通过互联网实现对设备的远程控制[5]。该微控制器具有128kB的存储器和4MB的存储空间。它主要用于单个物联网应用，或者不需要中央处理单元。由于系统的每个部分都可以单独将数据上传到服务器，这也降低了编码和连接链的复杂性[6]。与其他替代方案相比，NodeMCU的最大优势是可以使用Wi-Fi直接连接到互联网的控制器价格极低，而无需任何其他模块外设。就成本而言，这是最好的硬件，这个芯片是物联网的未来[7]。另外在文献[8]中使用了使用RSSI技术通过两个NodeMCU，一个作为接入点，另一个作为站来测试两个无线节点之间的距离。
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