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8月23到25日，我们参加了在南京大学举行的线下2023物联网创新设计大赛全国总决赛。由全国高等学校计算机教育研究会主办，湖南大学信息科学与工程学院承办，华为技术有限公司和安谋科技等企业一起协办。我们队伍参加的是安谋科技命题的赛道，非常荣幸能获得全国三等奖。
非常感谢安谋给我们提供的机会，下面将分享我们团队的作品。
团队介绍
参赛单位：福建农林大学
队伍名称：城市守望者
指导老师：郑书河、林睿
参赛队员：邓卓辉，王紫俊，华小祥，钟越
全国总决赛奖项：三等奖
安谋科技企业命题
竞赛题目：城市环境监测小车
竞赛内容：北斗定位路径规划，环境监测，手机远程信息反馈
项目介绍
随着中国在碳达峰和碳中和目标上的承诺日益临近，环境治理成为国家发展的战略重点。然而，环境治理的有效实施必须建立在精准的环境监测基础之上。当前的环境监测技术虽然为环保工作提供了重要数据，但在应对不断增长的监测需求和新兴环境问题方面，已经显得力不从心。因此，我们亟需提高环境监测效率和环境监测的多样化定制，以满足日益复杂的环境管理需求。
在这一背景下，基于北斗定位系统设计的智能环境监测小车应运而生。这个全天候全时段的区域小范围高精度监测服务设备，为国家实现碳达峰和碳中和目标添砖加瓦，基于北斗定位系统设计的智能环境监测小车具备巨大潜力，可以为中国在环境治理方面取得更大的进展，促进可持续发展，实现碳中和目标，使美丽的蓝天、绿水长存于中华大地。
创新与特色
1.采用动态监测方法
采用了动态实时监测方案，通过智能环境监测小车的运动，克服了现有静态监测方案所存在的局限性。这个创新性的设计使得我们能够实时监测空气质量等环境数据，并将监测数据精确地上传至云端，及时发现异常情况。
2.支持自主巡航检测
基于北斗导航系统提供的服务，我们的智能环境监测小车能够灵活规划监测路线，并自动根据规划的路线动态监测环境数据。这种自主规划监测路线的特性使得监测过程更加高效、智能化，极大地提高了环境监测的精度和效率，确保监测点的全面覆盖。
3.便捷的远程控制系统
我们的智能环境监测小车具备超远距离人为控制功能，使得远程人为规划巡航路线成为可能。人为规划巡航路线，可以灵活地根据需要进行监测任务的布局，实现未来的经常性和日常性的巡航检测。此外，智能环境监测小车还具备根据特殊工作任务要求实时改变巡航路线的能力。在遇到特殊环境监测任务时，操作人员可以灵活地进行实时调整和指导，使小车能够执行特定的监测任务。这种灵活性和响应性使得智能环境监测小车能够适应多变的环境监测需求，为特殊任务提供定制化的解决方案。
4.小巧灵活的监测平台
智能环境监测小车具备出色的机动性和灵活性，使其能够自如地在各种复杂环境中移动。其小巧的体积也为它在狭小空间或崎岖地形中穿行提供了优势，使其具备较强的适应性和高度的通过性。正是因为智能小车的机动性，它可以轻松应对城市路况。
5.跟踪监测污染源位置
无人智能化追踪是一项强大的技术，可用于准确定位污染源。智能环境监测小车根据监测到的环境污染物浓度数据和自身运动信息，结合风向等因素，自动推算出可能的污染源方向，并进行跟踪。利用北斗卫星提供的定位服务，智能小车能够自动规划最优路线来追踪污染源。在追踪过程中，小车不断刷新监测数据，验证污染源方向的正确性，确保跟踪的准确性和精确性。
6.可实现远程查看
利用ESP32芯片的Wi-Fi联网功能，结合OV2640摄像头，实时将照片流传输到远程控制系统即APP手机端，，让环境监测者能够实时观察路面或现场情况，从而了解到第一手数据。
系统设计
1.整体设计思路
2.功能设计
智能定位循迹、全面的数据采集、数据自动分析计算、远程操控管理程序、自主避障、PBC主控、硬件保护，防水设计。
3.系统硬件
MM32主控板、GPS双频段模块、HC-SR04超声波模块、ESP-32CAM模块等
4.系统软件
数据反馈系统和远程控制系统构建，采用APP invention模块化编程，通过巴法云平台与ESP32连接传输数据。
功能演示视频：
https://www.bilibili.com/video/BV1fN4y1D7wj/?vd_source=595bdc25f33ffddd9f19687be7e5ae57
参赛感悟
这次物联网竞赛是我们大学生涯中非常难忘的经历，这是我们小组第一次参加物联网竞赛，而且是第一次线下比赛，因此我们小组成员反复讨论修改作品。不得不说这是一次全面的考验，要求我们把创新思维与技术相结合。在这个过程中，小组成员沟通协作、分析问题和时间管理的能力均有所提高，不仅如此还让我们对物联网技术有了更加深刻地了解，同时在这个赛场上我发现大家的作品都很有参考价值，值得我们去学习。期待下一次比赛能再上一层楼。
再次衷心地感谢赞助安谋科技、灵动微电子、逐飞科技等。感谢他们提供的平台，感谢他们的芯片和技术支持。
作品还有许多不足之处，仍需要不断改进，同时我们还需要不断学习提高技术能力。未来还有更多的技术值得学习探索，希望我们能够将未来技术融入到生活中，造福百姓。
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