摘??要：為實(shí)時(shí)在線自動(dòng)獲取光伏陣列各分支的電壓、電流、溫濕度、水平照度和有效照度等精確值，便于在不影響發(fā)電的情況下自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏陣列的在線周期性精細(xì)檢測(cè)，以提高光伏電站對(duì)發(fā)電效率的預(yù)測(cè)和對(duì)異常狀況的維護(hù)，設(shè)計(jì)了一種智能光伏電站數(shù)據(jù)匯聚管理系統(tǒng)。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)實(shí)際需要靈活配置傳感器，以窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB?IoT）和 LoRa為通信方式，采用 UCOSⅢ嵌入式系統(tǒng)和消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸協(xié)議（MQTT）云服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)。系統(tǒng)在配置要求極低的情況下，能保證可靠的數(shù)據(jù)傳輸，使多平臺(tái)的客戶端實(shí)時(shí)查看當(dāng)前各光伏子陣列的運(yùn)行情況，優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸及采集速度，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并及時(shí)發(fā)出預(yù)警信息。整體系統(tǒng)易于組裝配置，成本低，具有較好的工程指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：光伏陣列；數(shù)據(jù)融合管理；模塊化；實(shí)時(shí)狀態(tài)；NB?IoT；LoRa

中圖分類號(hào)：TN919.2?34；TM615? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1004?373X（2022）03?0142?06

0 引 言

為了降低光伏陣列、逆變器之間連接的復(fù)雜性，太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)通過一定數(shù)量相同的光伏組件按規(guī)范串聯(lián)連接，構(gòu)成一個(gè)子光伏陣列，然后各個(gè)子陣列接入光伏電站匯流箱并連接逆變器[1]，構(gòu)成了一個(gè)可以并入電網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)。

近年來(lái)，光伏發(fā)電系統(tǒng)規(guī)模在不斷擴(kuò)大，但太陽(yáng)能具有受季節(jié)、天氣、晝夜影響大和隨機(jī)性強(qiáng)的特點(diǎn)，不利于電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，有學(xué)者研究指出，當(dāng)光伏發(fā)電占比超過 15% 時(shí)，有造成電網(wǎng)癱瘓[2]的風(fēng)險(xiǎn)。光伏功率預(yù)測(cè)作為一種緩解該問題的方案被提出，光伏數(shù)據(jù)的收集和管理也成為研究的重點(diǎn)。此外，市場(chǎng)占有率約 70%的多晶硅太陽(yáng)能電池的使用壽命約為25年[1]，但通常實(shí)際工作環(huán)境較為惡劣，易發(fā)生材料老化等故障，對(duì)光伏陣列各類數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)也有利于在線診斷與故障定位。

目前提出的多種光伏電站數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，主要設(shè)計(jì)為針對(duì)匯流箱電路的監(jiān)測(cè)，包括輸出總電流、總電壓、系統(tǒng)避雷器狀態(tài)、系統(tǒng)斷路器狀態(tài)顯示。有研究提出將ARM Cotex?M3處理器用于控制器設(shè)備[3]，并使用小型的TCP/IP協(xié)議棧（LwIP）監(jiān)視數(shù)據(jù)[4]，從而可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各種環(huán)境參數(shù)的測(cè)量、數(shù)據(jù)分類和故障識(shí)別，但是系統(tǒng)部署復(fù)雜，可拓展性較差，部署完成后較難對(duì)其改進(jìn)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)模塊化拼接，這些問題都使得系統(tǒng)難以方便的安裝配置。也有研究提出一種以ZigBee為核心通信方式的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)[5]，可以監(jiān)控光伏電站系統(tǒng)的環(huán)境參數(shù)，實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)上傳并收集到系統(tǒng)中，但是受限于 ZigBee 傳輸特性[6]，所處頻段衍射能力弱，數(shù)據(jù)無(wú)法遠(yuǎn)程傳輸，且實(shí)際工程應(yīng)用時(shí)設(shè)備安裝位置固定，自組網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)不復(fù)存在，但其自組網(wǎng)耗費(fèi)時(shí)間與資源的問題卻依然存在。文獻(xiàn)[7]提出使用 DSP 作為數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主控制芯片，通過 CAN 總線的方式準(zhǔn)確記錄光伏設(shè)施的不同參數(shù)讀數(shù)，然后將其通過局域網(wǎng)傳輸?shù)奖镜赜?jì)算機(jī)，該系統(tǒng)旨在連接多個(gè)設(shè)備，如果發(fā)生故障，則系統(tǒng)將向連接的設(shè)備發(fā)送警報(bào)，但系統(tǒng)設(shè)計(jì)無(wú)法準(zhǔn)確提供光伏子陣列的具體情況，無(wú)法有效地對(duì)光伏陣列進(jìn)行故障檢測(cè)。以上的多種光伏陣列匯流箱管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)僅是檢測(cè)匯合輸出后的電能狀態(tài)，無(wú)法達(dá)到對(duì)光伏陣列發(fā)電系統(tǒng)的維護(hù)要求。此外，現(xiàn)有的在線故障監(jiān)測(cè)方法仍以電路測(cè)試為主，較為先進(jìn)的利用人工智能算法檢測(cè)方法[8]，因需要大量的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，未能進(jìn)一步推廣。

針對(duì)現(xiàn)有光伏電站數(shù)據(jù)匯聚管理系統(tǒng)技術(shù)的不足，本文提出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的光伏陣列智能光伏電站數(shù)據(jù)匯聚管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用模塊化設(shè)計(jì)的多傳感器采集實(shí)時(shí)電氣和氣象數(shù)據(jù)，并利用 UCOSⅢ嵌入式系統(tǒng)和 MQTT 協(xié)議確保可靠的數(shù)據(jù)發(fā)布，各平臺(tái)的客戶端可以實(shí)時(shí)查看匯總輸出的電能數(shù)據(jù)及每個(gè)子光伏陣列的運(yùn)行狀態(tài)。與現(xiàn)有的光伏電站數(shù)據(jù)匯聚管理系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，可以科學(xué)地監(jiān)控光伏發(fā)電系統(tǒng)，在短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)發(fā)出預(yù)警信息，方便維修維護(hù)。同時(shí)，系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)更加完整，能夠更有效地為超短期電網(wǎng)發(fā)電量預(yù)測(cè)提供數(shù)據(jù)支持，從而更好地對(duì)光伏電站系統(tǒng)的輸出功率進(jìn)行科學(xué)調(diào)節(jié)。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

該系統(tǒng)主要由環(huán)境參數(shù)檢測(cè)子系統(tǒng)、匯流箱子系統(tǒng)、MQTT消息隊(duì)列服務(wù)器、多平臺(tái)客戶端等四部分組成。系統(tǒng)總體框架如圖1所示。

其中環(huán)境參數(shù)檢測(cè)子系統(tǒng)通過各類傳感器測(cè)量每個(gè)光伏子陣列的電壓、電流參數(shù)，以及所處環(huán)境的溫度、濕度、水平照度和有效照度參數(shù)；傳感器采用標(biāo)準(zhǔn)接口連接，可按需連接并初始化；該子系統(tǒng)再通過板載的LoRa模塊將數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸?shù)絽R流箱子系統(tǒng)中。匯流箱子系統(tǒng)將進(jìn)一步采集光伏陣列匯流后輸出的電流和電壓值，以此計(jì)算，還可以得出光伏的相應(yīng)輸出功率。然后該子系統(tǒng)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)一步匯總并對(duì)其編碼，再通過NB?IoT模塊上傳到MQTT消息隊(duì)列服務(wù)器，結(jié)構(gòu)圖2所示。

在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境下各個(gè)模塊的距離較遠(yuǎn)，因此環(huán)境參數(shù)檢測(cè)子系統(tǒng)采用 LoRa 的方式與匯流箱子系統(tǒng)通信。LoRa網(wǎng)絡(luò)易于建設(shè)和部署，可以通過配置信道等方式靈活組網(wǎng)。有研究表明，覆蓋面積約 100 km2，僅需部署6個(gè)LoRa網(wǎng)關(guān)，可支持終端規(guī)模3000 個(gè)，部署時(shí)間僅需兩周[9]，足以覆蓋光伏陣列的范圍。環(huán)境參數(shù)檢測(cè)子系統(tǒng)配置有多種傳感器接口，相互獨(dú)立的程序設(shè)計(jì)使得傳感器可按需連接并初始化，易于多點(diǎn)部署在不同的光伏陣列位置，按需組網(wǎng)。

多平臺(tái)訂閱客戶端包括手機(jī)和電腦兩個(gè)部分，只需要將設(shè)備連接到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，連接并登錄系統(tǒng)服務(wù)器后訂閱相關(guān)主題，服務(wù)器便會(huì)自動(dòng)將訂閱主題的數(shù)據(jù)內(nèi)容發(fā)送到客戶端應(yīng)用程序上顯示。而電腦端監(jiān)控軟件除網(wǎng)絡(luò)連接外，還有本地連接方式。本地連接是指在系統(tǒng)維護(hù)期間執(zhí)行的本地操作，如發(fā)生意外情況（例如網(wǎng)絡(luò)異常），可直接通過數(shù)據(jù)線連接匯流箱子系統(tǒng)以讀取所需的數(shù)據(jù)內(nèi)容。

系統(tǒng)云端服務(wù)器為基于MQTT協(xié)議的EMQ平臺(tái)[10]。EMQ平臺(tái)可以很好地加載拓展插件，并且作為百萬(wàn)級(jí)別的消息隊(duì)列服務(wù)器，能確保在系統(tǒng)中高效安全地傳輸數(shù)據(jù)[11]。MQTT協(xié)議是一種基于發(fā)布訂閱模型的輕量級(jí)通信協(xié)議，工作模式和服務(wù)質(zhì)量可自由選擇配置，數(shù)據(jù)內(nèi)容能按需到達(dá)接收端，適用于在不穩(wěn)定工作狀態(tài)下的網(wǎng)絡(luò)傳輸需求EMQ平臺(tái)需要的資源非常少，在實(shí)際應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)帶寬等資源的數(shù)量較小。由于設(shè)備是實(shí)時(shí)推送的，系統(tǒng)不必保證每個(gè)數(shù)據(jù)都是完全正確的，因此采用Qos0的方式[12]進(jìn)行傳輸。服務(wù)器通過解析數(shù)據(jù)將編碼的壓縮數(shù)據(jù)解譯為多個(gè)傳感器參數(shù)，并執(zhí)行隊(duì)列發(fā)布功能。MQTT通信結(jié)構(gòu)如圖3所示。

2 硬件設(shè)計(jì)

環(huán)境參數(shù)檢測(cè)子系統(tǒng)及匯流箱子系統(tǒng)的硬件電路均采用 STM32F103 系列芯片作為核心處理器，擁有較低的功耗及充足的資源運(yùn)行。

在環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)中，主要由STM32最小系統(tǒng)、溫濕度光照度監(jiān)測(cè)模塊、INA219 電流模塊、LoRa通信模塊、短路電流測(cè)試模塊、電源穩(wěn)壓電路六大部分構(gòu)成。由于設(shè)計(jì)裝置安裝環(huán)境相對(duì)惡劣，系統(tǒng)采用了較穩(wěn)定的鉛酸電池進(jìn)行供電。為盡量減少維護(hù)工作，使系統(tǒng)能獨(dú)自長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，所以需要系統(tǒng)在白天太陽(yáng)能面板有充足光照的情況下使用太陽(yáng)能面板供電，并同時(shí)能夠?qū)︺U蓄電池進(jìn)行充電，而在陰雨天氣或是夜晚缺少陽(yáng)光的情況下電源自動(dòng)切換到使用鉛蓄電池供電。如圖4所示，電源供電系統(tǒng)在該流程下能夠保證穩(wěn)定運(yùn)行，鉛酸電池的容量按照光伏陣列處于無(wú)光情況下能夠穩(wěn)定供電 7天以上的需求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

集成的溫濕度照度傳感器硬件連接結(jié)構(gòu)圖如圖5所示，可以直接讀取周圍環(huán)境的溫度、濕度和照度，但由于照度并不能充分代表光伏陣列的發(fā)電能力，所以該系統(tǒng)增加了對(duì)光陣列樣板短路電流的測(cè)量。經(jīng)過實(shí)際調(diào)試發(fā)現(xiàn)，如果太陽(yáng)能光伏板在強(qiáng)光下長(zhǎng)時(shí)間短路，會(huì)導(dǎo)致電池板發(fā)熱，損壞太陽(yáng)能板。因此，系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用繼電器控制減少太陽(yáng)能電池板的短路時(shí)間，從而提高檢測(cè)的太陽(yáng)能電池板的使用壽命。該系統(tǒng)實(shí)物圖如圖6所示。

匯流箱子系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集部分，硬件結(jié)構(gòu)如圖7所示。通過LoRa模塊接收環(huán)境參數(shù)檢測(cè)子系統(tǒng)發(fā)送的相關(guān)環(huán)境數(shù)據(jù)，并進(jìn)一步對(duì)匯流后的電能進(jìn)行總電壓、總電流的測(cè)量。完成所有的數(shù)據(jù)采集工作后，再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，然后通過窄帶物聯(lián)網(wǎng)模塊（NB?IoT）傳輸?shù)皆品?wù)器[13]。在窄帶物聯(lián)網(wǎng)模塊部分，采用具備MQTT協(xié)議的芯片 M5310?A，直接與系統(tǒng)構(gòu)建的EMQ服務(wù)器通信。該芯片在PSM模式下的工作電流只有9 μA，擁有極低的功耗。計(jì)算機(jī)串口部分采用CH340芯片設(shè)計(jì)，可以將 TTL 電平數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為USB電平數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)只需要安裝驅(qū)動(dòng)程序就可以與系統(tǒng)進(jìn)行通信。匯流箱子系統(tǒng)的實(shí)物設(shè)計(jì)圖如圖8所示。

此外，針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景所需要的傳感器類型也有不同的問題，硬件設(shè)計(jì)方面采取了模塊化插件設(shè)計(jì)，環(huán)境參數(shù)檢測(cè)子系統(tǒng)與匯流箱子系統(tǒng)的傳感器模塊均設(shè)計(jì)為接插件方式，僅保留通信接口的模式極大地提升了硬件電路的靈活性。

3 軟件設(shè)計(jì)

光伏電站智能數(shù)據(jù)匯聚管理系統(tǒng)的軟件程序部分主要是環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)和匯流箱子系統(tǒng)。

對(duì)于光伏陣列環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)測(cè)量部分，在初始化所有傳感器驅(qū)動(dòng)后，單片機(jī)將向溫濕度照度傳感器發(fā)送一個(gè)讀取數(shù)據(jù)的命令，傳感器將以Modbus?RTU協(xié)議的格式返回所需數(shù)據(jù)，通過對(duì)校驗(yàn)位的驗(yàn)證，可以保證接收到數(shù)據(jù)的有效性。對(duì)于有效照度的數(shù)據(jù)采集，光伏板長(zhǎng)時(shí)間被太陽(yáng)加熱后短路電流不穩(wěn)定，因此，繼電器模塊通過繼電器編程控制短路時(shí)間，程序設(shè)置每30s短路1s，檢測(cè)短路電流。具體程序流程圖如圖9所示。

匯合箱子系統(tǒng)運(yùn)用LoRa模塊通過USART協(xié)議接收環(huán)境參數(shù)等數(shù)據(jù)，然后與自身測(cè)量得到的數(shù)據(jù)匯總編碼并上傳服務(wù)器端。數(shù)據(jù)編碼時(shí)，各個(gè)數(shù)據(jù)都具有采集來(lái)源的標(biāo)簽，此時(shí)通過服務(wù)器的分析即可分辨出數(shù)據(jù)是否異常，如若出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)即可通過標(biāo)簽推送至各個(gè)平臺(tái)的客戶端，這對(duì)光伏系統(tǒng)的維護(hù)具有重要意義。

匯流箱子系統(tǒng)程序運(yùn)行在UCOSⅢ嵌入式系統(tǒng)上，UCOSⅢ是一種基于ROM、搶占式的實(shí)時(shí)多任務(wù)內(nèi)核，具有高度便攜的單片機(jī)系統(tǒng)，通過中斷服務(wù)管理任務(wù)調(diào)度用戶的任務(wù)，以適應(yīng)不同條件下的組合箱環(huán)境。同樣，所有傳感器和通信模塊都具有獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)功能，使得程序也按照模塊化的需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，進(jìn)一步保證系統(tǒng)的穩(wěn)定。在實(shí)際應(yīng)用中，如有額外需求，模塊化的設(shè)計(jì)也便于后續(xù)的開發(fā)。UCOSⅢ系統(tǒng)任務(wù)運(yùn)行流程如圖10所示。

此外，Windows上位機(jī)采用LabVIEW編寫。圖形化程序主要分為兩個(gè)部分：接收區(qū)和發(fā)送區(qū)。整個(gè)工程軟件設(shè)計(jì)采用圖形化編程操作，使用圖形化編輯語(yǔ)言編寫程序，產(chǎn)生的程序?yàn)榭驁D的形式，如圖11所示。

4 系統(tǒng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)

本設(shè)計(jì)通過在實(shí)驗(yàn)光伏陣列上進(jìn)行環(huán)境參數(shù)及電氣數(shù)據(jù)的采集測(cè)試。光伏陣列采用3個(gè)主串組成，環(huán)境參數(shù)檢測(cè)子系統(tǒng)安裝于光伏陣列旁，調(diào)節(jié)樣板角度與光伏陣列角度相同，將子系統(tǒng)與光伏陣列輸出節(jié)點(diǎn)相連進(jìn)行供電。匯流箱子系統(tǒng)安裝于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，接入各個(gè)組串輸出及匯流裝置，并對(duì)上位機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的初始化配置。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集及故障定位效果如圖12所示。

實(shí)驗(yàn)證明本文設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)匯聚管理系統(tǒng)能夠有效地采集光伏陣列的相關(guān)數(shù)據(jù)，完成故障定位，并為超短期預(yù)測(cè)提供了準(zhǔn)確的原始數(shù)據(jù)。

5 系統(tǒng)功能與優(yōu)點(diǎn)

本文設(shè)計(jì)的智能光伏電站數(shù)據(jù)匯聚管理系統(tǒng)在功能上可以實(shí)時(shí)測(cè)量周圍環(huán)境的溫度、濕度、水平照度等參數(shù)，設(shè)計(jì)的短路電流測(cè)量更能準(zhǔn)確地反映太陽(yáng)能光伏陣列運(yùn)行時(shí)的有效照度信息。匯流箱子系統(tǒng)可以采集相關(guān)數(shù)據(jù)并編碼，實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏電站相關(guān)數(shù)據(jù)的科學(xué)監(jiān)測(cè)，對(duì)光伏電站的運(yùn)行維護(hù)起到很大的作用。云服務(wù)器采用 MQTT 協(xié)議，已實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸、儲(chǔ)存、發(fā)布，并實(shí)時(shí)監(jiān)控光伏陣列，當(dāng)子光伏陣列出現(xiàn)異常時(shí)，即可向各個(gè)平臺(tái)的客戶端發(fā)送異常提示，對(duì)光伏陣列的維護(hù)有著重要意義。

本地客戶端能夠直接連接硬件訪問數(shù)據(jù)，了解光伏電站系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行情況，防止網(wǎng)絡(luò)異常等突發(fā)情況對(duì)系統(tǒng)的影響。對(duì)于聯(lián)網(wǎng)客戶端，只需連接服務(wù)器，即可遠(yuǎn)程接收光伏電站系統(tǒng)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步對(duì)光伏陣列運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析。

本文的數(shù)據(jù)融合管理系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)采集光伏陣列多種數(shù)據(jù)，通過采集的數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)光伏電量的超短期預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)電站的功率大小，為電站管理者調(diào)配電網(wǎng)提供數(shù)據(jù)依據(jù)[14]，通過增減光伏發(fā)電與其他發(fā)電形式在電網(wǎng)中所占的比例，達(dá)到穩(wěn)定電網(wǎng)的目的，降低光伏發(fā)電的隨機(jī)性對(duì)電網(wǎng)的沖擊。模塊化的軟硬件設(shè)計(jì)使得該系統(tǒng)具有極強(qiáng)的工程實(shí)用性，在不同需求的環(huán)境下，只需要裝配不同的系統(tǒng)組件即可實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)運(yùn)行。若有其他環(huán)境數(shù)據(jù)需要采集，該系統(tǒng)也具有較好的拓展性，便于進(jìn)一步開發(fā)。該設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)傳輸方式多，充分發(fā)揮了LoRa傳輸距離遠(yuǎn)節(jié)點(diǎn)多的特點(diǎn)，能夠很好地覆蓋光伏陣列范圍，匯流箱子系統(tǒng)利用NB?IoT連接蜂窩網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，上傳云端，多平臺(tái)數(shù)據(jù)共享。多級(jí)傳輸過程中充分發(fā)揮不同傳輸網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)。綜上所述，該系統(tǒng)對(duì)提高光伏電站系統(tǒng)的管理和運(yùn)行維護(hù)起到了重要作用。

6 結(jié) 論

本文設(shè)計(jì)了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的光伏陣列智能光伏電站數(shù)據(jù)融合管理系統(tǒng)，將窄帶物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到光伏電站的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中。與其他數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)相比，本設(shè)計(jì)功能完整，分階段靈活采用不同的通信方式，達(dá)到遠(yuǎn)距離接收和處理檢測(cè)到的數(shù)據(jù)的目的，不受空間限制。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸更加穩(wěn)定高效，設(shè)備功耗低，與云服務(wù)器的連接能力強(qiáng)。此外，系統(tǒng)還可以靈活配置傳感器模塊，易于大規(guī)模組網(wǎng)使用，成本較低。

本文的設(shè)計(jì)具有廣闊的應(yīng)用前景，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念與特點(diǎn)還可以廣泛應(yīng)用于其他領(lǐng)域，可以通過與大數(shù)據(jù)、人工智能結(jié)合[15]，在智能家居領(lǐng)域、公用事業(yè)領(lǐng)域、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。