基于物联网的室内空气质量监测系统的最新研究进展与未来方向
1. 引言
近年来,室内空气质量(IAQ)对人类健康和福祉的影响引起了广泛关注。研究表明,人们在室内度过了80%到90%的时间,因此,室内空气质量的优劣直接关系到居住者的健康状况。室内空气污染(IAP)与慢性呼吸系统疾病、心血管疾病、癌症等多种健康问题密切相关,每年导致全球约260万人过早死亡。为了应对这一严峻挑战,结合物联网(IoT)和人工智能(AI)技术的智能监测系统成为研究热点。这些系统不仅能够实时监测室内空气质量,还能预测污染物浓度变化,为居住者提供及时的预警和改善建议。
2. 现有系统的局限性
尽管物联网技术在智能环境监测中展现了巨大潜力,但现有系统仍存在一些局限性。首先,大多数系统在部署室内空气质量传感器到目标位置之前,并没有遵循足够的校准程序和可靠性测试。这可能导致传感器数据的偏差,进而影响监测结果的准确性。其次,许多基于物联网的监测系统在生成通知或触发警报以提醒最终用户环境污染物浓度下降方面存在不足。例如,一些系统无法在污染物浓度超过安全阈值时及时发出警报,导致居住者未能及时采取防护措施。
2.1 校准和可靠性测试
为了确保传感器数据的准确性,必须在传感器部署前进行严格的校准和可靠性测试。以下是具体的校准步骤:
- 选择合适的标准气体 :根据监测的污染物类型选择相应的标准气体,如CO2、CO、VOC等。
- 校准环境设置 :在校准过程中,确保环境条件(如温度、湿度)与实际应用场景相似。
- 多次重复