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当下人们越来越重视大气环境问题,迫切需要一种有效的环境监测手段。传统方法主要靠人工测量监测扬尘和噪声数据,通常消耗大量的人力物力,而且得到的数据少,不能将数据自动汇总分析。因此有必要开发一种能持续测量数据,部署灵活,成本低廉的设备,设备结合物联网技术可以使数据不再碎片化,使数据能得到有效的总结和利用,同时降低人力成本。本文研究实现了基于Arduino的噪音扬尘监测设备。设备的主要功能是测量噪音扬尘值,并对数据处理、打包、加密之后发送给服务器,并从服务器接收命令控制设备的运行。噪音扬尘监测设备采用Arduino为主控板。设备包括电源模块,可以通过太阳能或城市电网给设备供电,同时向各模块提供不同电压值的稳定电压。传感器模块测量噪音和扬尘值,并通过串口将数据传回单片机。GPS模块获取设备地理位置信息。通信模块处理服务器发送的短信命令,并通过无线网络和服务器进行TCP通信来交互数据。单片机程序主要负责模块控制、数据获取打包加密、命令解析、流程控制等功能。噪音扬尘监测设备、服务器和客户端组成的系统,能实现从数据采集处理分析到消息推送的全程自动化,不仅方便用户办公,同时能为上层决策提供参考。本文为设备和服务器的通信研究设计了一套应用层协议,使两种不同平台能相互通信。本文在研究TEA算法的基础上,针对单片机的特性,对TEA算法进行了两点改进。一是数据补齐,另一种是增加了交织算法。用改进的TEA算法加密数据,并使用TCP协议进行无线传输。设备的软硬件都采用模块化开发,便于系统开发,以及后期的更改和扩充。已经完成了原型设备的研究,通过在野外环境部署和实测的反馈,对原型系统进行了几轮改进。目前,所研究的设备能无故障长时间运行于野外环境,完全达到设计目标,已经交付客户使用。