基于智能手机的电磁环境监测系统设计

基于智能手机的电磁环境监测系统设计

论文摘要

随着通信技术的快速发展,运营商基站的大规模建设,空间电磁环境变得日益复杂,电磁辐射污染也日趋严重。传统的电磁监测手段多集中于专业领域,成本比较高昂,普通人难以接触。这就导致民众不能科学认识电磁辐射,并且对电磁场存在着一些“误解”,由这种误解引起的社会问题比比皆是。同时在大数据时代,对空间电磁环境进行大数据统计分析对电磁环境的健康、稳定发展有着十分重要的意义,符合我国可持续发展的战略目标。针对上述问题,本文提出了一种基于智能手机的电磁环境监测系统设计方法,能够进行手机终端数据采集,服务器数据存储与分析,以及网页前端数据展示。本文主要工作如下:1.简述了目前电磁环境监测领域的发展情况以及仍存在的问题,并据此对基于智能手机的电磁环境监测系统的需求及可行性进行分析,随后提出了本系统的总体设计包括主要设计原则与要求、系统框架与技术路线、各模块主要工作流程及交互逻辑和数据库的相关设计。2.在客户端APP功能开发的介绍中,首先确定了采集模块的软件功能,并通过比较与选择,确定了智能手机终端软件,即客户端APP的开发模式以及开发框架,同时对其中关键功能的代码实现进行了描述。初步介绍了安诺尼电磁频谱分析仪的串口开发方法。3.在后台功能开发的介绍中,首先对后台开发模式进行了比较与选择,确定了以PHP+Apache+MySQL的开发模式,并对关键功能的代码进行了介绍。其次,对展示网页中百度地图api以及ECharts组件的引入方法进行了阐述。4.首先对本系统进行了功能以及兼容性测试,并根据系统既定的功能与目标,进行了系统的整体数据通信能力测试,给出了综合测试结果。最后给出了系统的现实应用场景:在普及正确“电磁观”方面的应用以及在电磁监测的大数据分析中的应用。基于当前智能手机的普及性,本系统可以作为专业电磁监测的有效补充手段,由于几乎不受监测条件限制,可以让民众主动参与,监测和了解电磁场。推广本系统可以得到在较大空间尺度和时间尺度上的大量电磁监测数据,有助于对电磁环境进行大数据统计分析。因而本系统在电磁环境监测中具有相当大的应用价值。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  •   1.1 研究背景及意义
  •   1.2 国内外研究现状
  •     1.2.1 国外电磁环境监测系统研究现状
  •     1.2.2 我国电磁环境监测系统研究现状
  •   1.3 研究主要内容
  • 第2章 系统需求与可行性分析
  •   2.1 系统需求分析
  •   2.2 系统可行性分析
  •   2.3 本章小结
  • 第3章 基于智能手机的电磁环境监测系统总体设计
  •   3.1 系统总体框架设计
  •     3.1.1 系统主要设计原则与要求
  •     3.1.2 系统总体框架与技术路线
  •     3.1.3 系统主要待解决问题
  •   3.2 系统各模块流程及交互逻辑
  •     3.2.1 采集模块流程及交互逻辑
  •     3.2.2 存储与分类模块流程及交互逻辑
  •     3.2.3 展示模块流程及交互逻辑
  •   3.3 数据库设计
  •     3.3.1 数据库中数据表及字段建立
  •     3.3.2 数据表间的数据关系
  •   3.4 本章小结
  • 第4章 基于智能手机的电磁环境监测系统的软件功能实现
  •   4.1 系统各模块软件功能实现思路
  •   4.2 客户端APP开发模式及功能实现
  •     4.2.1 Hybrid APP混合开发模式特性
  •     4.2.2 混合开发MUI框架特性
  •     4.2.3 客户端主要实现功能
  •     4.2.4 混合开发模式下读取手机信号强度功能实现
  •     4.2.5 信号强度实时展示功能实现
  •     4.2.6 基于webview的页面切换功能实现
  •     4.2.7 数据传输功能实现
  •   4.3 后台功能实现
  •     4.3.1 后台开发模式以及主要实现功能
  •     4.3.2 后台数据均值处理过程
  •     4.3.3 后台数据存入与读取功能实现
  •   4.4 网页前端功能实现
  •     4.4.1 空间电磁场展示网页主要功能
  •     4.4.2 时间选择器及数据传输功能实现
  •     4.4.3 电磁场历史变化展示功能实现
  •     4.4.4 空间电磁场“热力图”分布功能实现
  •   4.5 本章小结
  • 第5章 基于智能手机的电磁环境监测系统总体测试与应用场景
  •   5.1 系统测试用例与测试结果
  •     5.1.1 系统测试用例设计
  •     5.1.2 系统测试结果
  •   5.2 实地数据采集与系统通信测试
  •     5.2.1 测试地点的选择
  •     5.2.2 数据通信功能测试
  •   5.3 本系统的现实应用场景
  •     5.3.1 在普及正确“电磁观”方面的应用
  •     5.3.2 在电磁监测的大数据分析中的应用
  •   5.4 本章小结
  • 第6章 总结与展望
  •   6.1 主要工作总结
  •   6.2 后续工作展望
  • 参考文献
  • 在读期间发表的学术论文及研究成果
  • 致谢
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 汪年

    导师: 唐万春

    关键词: 电磁环境监测,智能手机,数据库,可视化

    来源: 南京师范大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,信息科技

    专业: 物理学,计算机软件及计算机应用

    单位: 南京师范大学

    分类号: TP311.56;O441

    DOI: 10.27245/d.cnki.gnjsu.2019.000804

    总页数: 64

    文件大小: 5442K

    下载量: 53

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