基于物联网的室内环境智能监控大数据挖掘系统

毛维民

摘要：研究室内环境智能监控大数据挖掘技术，在改善室内环境监控和智能能力，以及提高环境监控力度等方面具有重要意义。当前，对室内环境智能监控大数据挖掘方法主要有统计特征分析挖掘方法、传感器融合挖掘方法及关联规则挖掘方法等。构建室内环境智能监控大数据挖掘的相关性统计分析模型，结合传感器组网设计，进行数据挖掘，但传统方法进行数据挖掘的智能性不好，对环境实时信息的跟踪能力不强。因此，本文提出基于物联网的室内环境智能监控大数据挖掘系统。

关键词：物联网;智能监控;大数据

引言

健康住宅早已成为现代住宅建设发展的主流方向，我国为此出台支持举措，大力提倡以安全、绿色、健康及环保等诸多标准为指导的健康住宅建设要求，鼓励建设具备居住功能和绿色发展理念相结合的新型住宅。健康住宅在原理上主要是通过健康环境、设施及服务的提供，有效推进住宅居民在多个层面的健康水平攀升（生理、心理、道德及社会）。而建设全新概念的健康住宅，必须依托智能科技（物联网、互联网、人工智能技术、云计算等）的融入，在健康住宅设计中融入全新的智能科技元素，促使住宅设计的创新。

1系统总体设计构建和功能模块分析

为了实现对室内环境智能监控大数据挖掘系统的优化设计，需要进行总体结构分析，结合系统总体设计，完成大数据信息融合和物联网组网设计分析。在图1所示的物联网拓扑结构中，基于ZigBee组网控制技术，采用星型网络拓扑结构构建多个ZigBee节点，以采集温湿度传感器信息，实现信息传输和总线控制。ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议，在IEEE802.15.4协议标准下，构建室内环境智能监控大数据挖掘系统的物联网模块。

2智能科技下的健康住宅功能結构设计

智能科技住宅经过持续的探索，发展至今已初步形成“端、管、云”的整体结构，最终联通物联网云平台，形成完善的规划流程。首先通过3D建筑建模的形式达成住宅场景的可视化转变，再借助物联网平台的网络设备连接进行感知分析，由平台全面承载住宅社区的多维度服务运营，最后通过智能化的运营指挥IOC来达成各个智能子系统间的互通互联，将所有的系统、场景数据汇集一体，达成统一的指挥调度，还可在此基础上持续更新升级。建设健康住宅需依托智能科技联通物联网来实现，由此设置相应的健康升级模块，如增设住户等级系统，借助系统的功能设置人脸识别功能，以无接触的形式塑造健康场景，并且可由此大量汇集各方面的大数据信息，包含空气、水、温湿度、健康屋数据等。还可借助人工智能赋能场景构建，塑造智能化的健康场景，且此类场景具有可定义、计算及自动展开适应性调整的前沿功能。能在此基础上可对住户的健康走向进行评估，也可在此基础上专门规划健康安全管理方案，以动态的、可监测的健康指标来协助系统对住户的健康实施跟踪管理。住户只需打开移动App、信息论坛及网站、微信公众号等可实时获得相应的帮助及反馈，从而更好地宣传和倡导健康理念，切实提升居民健康意识和素质的同时，有效增强整个住宅社区的管理水平。

3室内环境智能监控设计

3.1云计算通信模块

云计算通信模块以ENC28J60元件作为核心搭建设备，左右两端同时设置等量的通信传输接口，其中左部接口与网络通信数据的输入端相连，右部接口与网络通信数据的输出端相连。在云计算网络环境中，随待传输通信数据总量的改变，输入端接口的占据状态也会逐渐产生变化。通常情况下，当待输入数据总量不超过7.5×1015TB时，只有前10个输入端接口能达到满额占据状态;而当待输入数据总量达到9.3×1015TB时，所有输入端接口都能达到额定传输标准，只不过后4个接口只能保持间歇性输入状态。与输入端接口相比，输出端接口的传输连接能力相对较强，在待输入数据总量不断上升的情况下，这些物理接口始终具备较强的连接作用，直至将ENC28J60元件内暂存的云计算通信信息完全转存至下级系统应用结构之中。

3.2数据采集

3.3云服务监控协议

网络通信远程监控系统中包含TCP/IP、UDP、OSI、RAM四类云服务应用协议。其中，TCP/IP协议作用于远程通信网络的源端口位置，当数据信息的传输长度保持在16～31位之间时，这类型协议的连接完全不受其他系统设备元件作用情况的影响。UDP协议作用于远程通信网络的远端口位置，受到数据信息传输长度数值的直接影响，随着系统硬件设备执行能力的改变，该协议的连接作用强度也会发生变化。OSI协议作用于远程通信网络的中间传输位置，随网络芯片外围电路中电子输出能力的增强，该类型协议的连接作用范围会出现适当的扩大。RAM协议作用于远程通信网络的数据信号减弱区域，在信息收集方面具备较强的实际应用能力，但在云计算网络的作用下，该类型协议的实际作用空间始终保持不变。

3.4数据存储

在服务器端，数据存储服务负责接收从采集数据系统传递的数据，数据进行格式化处理，然后存储在MySQL数据库中。数据存储服务在某些情况下数据存储间隔时间达到了秒级间隔，如果同时有大量的数据来源需要存储，就会出现数据接收存储的性能瓶颈。针对中小型仓储系统，因为仓储环境数据的数据量可能并不是太大，作为传统的关系型数据库MySQL，其实时的数据存储处理存储能力，足以满足系统的实际需求。

结束语

基于云计算网络通信远程监控系统的实际应用能力更强，且在网络芯片外围电路、主控制器模块等多个硬件执行元件的作用下，可实现对云服务监控协议的按需连接。从实用性角度来看，DPI指标上升、监控指令运行时长下降，能够对增强数据化信息的实际排查精准度起到适当的促进作用，满足远程通信网络的实际应用需求。

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