的相对质量浓度，判断空气的污染等级［４］。 １．３净化模块 ＰＭ２．５是空气质量指标的一个重要因素，ＰＭ２．５ 指的是空气中的悬浮微粒的直径大于２．５微米，为 此净化模块采用多层的过滤和电子的吸附。将进气 口通入的气流通过活性碳网，对苯类、醛类等有害气 体进行处理。其次，通过ＨＥＰＡ过滤网对细微的颗 使用者可以使用空气净化器的按钮控制，也可以使 用手机等远程终端控制空气净化器。远程控制模块 由室内无线控制和户络访问，两者都需要安置 无线模块。由于发送的数据报不需要太大，选用的无 线模块为ＴＬＧ１０ＵＡ０３串口无线模块，是第三代嵌 人式Ｕａｒｔ．Ｗｉｉ模块。Ｕａｒｆｔ．Ｗｉｉｆ是基于Ｕａｒｔ接口的 符合无线网络标准的嵌入式模块内置无线网络协议 基 于 ３ Ｑ ｏ 控 制 粒进行过滤。ＨＥＰＡ过滤网是由排列紧密的网状结 构组成。对直径为０＿３微米以上的微粒去除率可以 达到９９％。使用负离子发生器在碳素前卫的尖端通 子，由于电子不能长时间的在空气中存在，以直流高电压而产生电晕，高速的释放出大量的电 其将会被 空气中的水分子和灰尘颗粒捕捉。水分子在接受电 子后被迅速的电离成Ｈ自由基和ＯＨ自由基。相对 于臭氧，ＯＨ自由基对细菌和病毒的杀伤力更高，在 空气中存留的时间也更长。为了延长ＯＨ自由基在 空气中的存留时间，使用水分子包裹ＯＨ自由基，同 时利用病毒和细菌的亲水特性，能够更有效的对通 人的气流进行杀菌消毒。而带电的灰尘颗粒相互吸 引，形成大微粒沉降［２】。同时增加水箱，在空气净化 器对室内空气进行杀菌净化时，也可以保持室内空 气的湿度。图三是净化模块。 厂 ］ — 一ＪⅢＰＡ Ｊ ｌＬ －＿＿－厂－＿Ｊ Ｉ宰奄 一。 童 ． １ 竺！ｌ Ｉｔｌ－净化模块 １．４通信模块 通信模块分为手动控制模块和无线控制模块。 的 ＩＥＥＥ８０２．１ １协议栈以及ＴＣＰ／ＩＰ协议栈，能够实现 空 用户串口数据到无线网络之间的转换。ＴＬＧ１０ＵＡ０３ —、净 ． 在前两代产品的基础上进行了全面的硬件和软件升 化 器 持串口透明传输数据的模式，可以实现串口的即插 级，功能更加的强大，使用起来也更加简单：全面支 计 设 方 即用更加完备的ＴＣＰ／ＩＰ协议栈。单供电３．３Ｖ，天线 案 与 频率范围２．４Ｇ￣２．４８２５Ｇ。 实 当使用者在室内，空气净化器的无线模块建立 现 无线自组网路（Ａｄｈｏｃ）。Ａｄｈｏｃ是一种不需要实体 ＡＰ的局域网络，由一台无线端与另一台或几台无线 端直接进行通信，此网络不与外部的网络连接。使用 时手机作为虚拟ＡＰ建立内部局域网，智能空气净 化器可以使用安装在其上面的无线模块与手机建立 点对点连接，从而实现手机终端和空气净化器的数 据交换。面向ＷｉＦｉ家庭服务器的空气净化器控制 系统选用的通信协议为ＵＤＰ。对于ＵＤＰ协议，Ａｎ． ｄｒｏｉｄ提供了ＤａｔａｇｒａｍＳｏｃｋｅｔ和ＤａｔａｇｒａｍＰａｃｋａｇｅ， ＵＤＰ是一种非面向连接的协议，不对数据包进行分 组、包装，适合传输资源较少的环境，资源消耗少。 程狮棍的辖口 由于Ａｎｄｒｏｉｄ系统平台并没有提供直接调用远 Ｉ Ａ Ｔ１ｆ１ｒｎ；ｄ ２皇：白端 ’津古耪请问 Ａｎｄｒｏｉｄ中没有直接调用ｗｅｂ Ｓｅｒ篓 ｖｉｃｅ的库，选用ｋａ． ｓｏｐ２一 ｉｄ第三方工具来实现远程数据调用［３】，基 于ＳＯＡＰ的协议远程数据库访问中服务器的相应 和来自服务器的请求都是借助ＳＯＡＰ协议，两者协 议一致，且ＳＯＡＰ成熟性和安全性高。所以使用基 １ ０９ ～ 于ＳＯＡＰ协议的远程数据库方法，使用者便可以使 用（Ｉｎｔｅｍｅｔ网）与空气净化器建立通信。图四是 Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ工作流程图。 ｛ ＬＩ Ｓ０＾Ｐ 图四Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ工作流程图 在远程终端上使用的控制应用是基于Ａｎｄｒｏｉｄ 系统平台上的应用软件，Ａｎｄｒｏｉｄ是一款Ｇｏｏｇｌｅ公 司发布的基于Ｌｉｎｕｘ平台的开源手机操作系统。系 统基于Ｗｉｎｄｏｗｓ ｘｐ环境开发，在Ｗｉｎｄｏｗｓ ｘｐ环境 上搭建Ａｎｄｒｏｉｄ系统平台的组件包括：Ｊａｖａ运行环 境、Ｊａｖａ数据库、开发Ａｎｄｒｏｉｄ系统软件Ｅｃｌｉｐｓｅ、 ＪＤＫ、Ａｎｄｒｏｉｄ软件开发所需ＡＤＴ等。使用者可以通 过已有Ｉ【）或注册新的ＩＩ）登陆智能空气净化器操 作系统，登录系统后即可对控制系统中的相关模块 如检测模块和净化模块进行访问控制。图五是系统 登录功能流程图。 图五系统登录功能流程图 使用者可以使用手机ＡＰＰ控制空气净化器的 开启、定时，以及收集室内的空气质量状况。用户登 录智能空气净化器控制系统后，可以查看空气净化 器的工作状态和室内的空气质量状况。当需要启动 空气净化器时，手机先判断用户处于的网络环境，依 据无线自组网络或ｗｅｂ网络向空气净化器的通信 模块发送已加密的数据。通信模块接收到数据后进 行数据解密并执行相应的控制功能，如立即开启或 定时开启。基于Ａｎｄｒｏｉｄ控制的空气净化器还可以 和其他的智能家居互联，通过物联网技术进行自动 的空气净化。 ２结束语 通过测试，该空气净化器可以有效地净化室内 的空气，并可以大程度的减少室内空气中悬浮的细 菌和有害气体。利用无线传输，可以使使用者方便快 捷的控制智能空气净化器。同时，通过物联网技术， 智能空气净化器可以在没有指令的状态下自动的净 化室内空气，为用户提供一个安全舒适的室内环境。 参考文献 ［１］李成涛．家庭空气净化器的设计研究与实践 ［Ｄ】．武汉：武汉理工大学，２０１３． ［２］娄山林．新型负离子空气净化器的研制［Ｄ］．大 连：大连理工大学，２００６． ［３］余荣发．基于Ａｎｄｒｏｉｄ的移动视频监控系统 的设计与实现［Ｄ］．广州：华南理工大学，２０１１． 作者简介 刘玮康（１９９４一），男，江西财经大学物联网工程 专业，主要研究方向：物联网技术与通信。
