1. 需求概述
1.1 项目背景
随着城市化进程的加速和人口密集，城市环境温湿度对人们的生活质量产生了显著影响。智慧城市温湿度监控系统旨在解决城市温湿度不适问题，提高城市居民的生活品质。当前，我国部分城市在温湿度管理方面存在监测数据不准确、预警机制不健全等问题。本项目旨在开发一套智慧城市温湿度监控系统，为政府、企业和个人提供实时、准确的温湿度数据，以及相应的预警和建议。通过该系统的建设和运行，可以有效解决城市温湿度管理面临的挑战，并为各界提供更好的服务。为政府提供决策支持，协助制定科学合理的城市温湿度管理政策；为企业提供关键信息，帮助优化生产流程和储存条件；为个人用户提供个性化服务，促进健康生活方式；建立完善的预警机制，保障公众健康安全。通过智慧城市温湿度监控系统的全面实施，可改善城市环境质量，提升居民生活水平，推动城市可持续发展。
1.2 系统目标
本项目旨在开发一套智慧城市温湿度监控系统，以实现以下目标：
- 为政府决策提供科学依据：通过收集城市各区域的温湿度数据，并进行分析和展示，为政府部门提供准确的环境信息，助力其制定有效的城市温湿度管理政策，从而改善城市环境质量和居民生活水平。
- 促进企业生产优化：为企业提供精准的温湿度数据，帮助其优化生产、储存等关键环节，提高生产效率，降低能耗成本，确保产品质量，推动可持续经济发展。
- 提升个人用户生活品质：通过向个人用户提供实时温湿度信息，帮助他们合理调整生活作息，选择合适的睡眠环境，调节室内舒适度，从而提高生活质量，促进健康生活方式的养成。
- 建立全面的预警机制：通过建立完善的温湿度异常预警机制，及时发现并应对潜在的温湿度异常情况，降低疾病传播风险，保障公众健康安全，构建更加安全、舒适的城市生活环境。
通过智慧城市温湿度监控系统的建设和运行，可以实现多方合作共赢，促进城市可持续发展和居民健康幸福。
1.3 系统结构
智慧城市温湿度监控系统由精密的硬件设备和强大的软件系统两大部分组成。硬件设备包括高效的温湿度传感器、可靠的数据传输设备以及强大的服务器等关键组件，确保数据采集、传输和存储的顺畅进行。软件系统则涵盖了数据采集、处理、展示和分析等多个功能模块，为系统运行提供了全面的支持。
在智慧城市温湿度监控系统中，温湿度传感器扮演着重要角色，负责实时采集城市各个区域的温湿度数据，为后续的分析和决策提供基础数据支持。数据传输设备则承担将采集到的数据快速、准确地传输至服务器的任务，保证数据的及时性和完整性。服务器作为数据处理的核心，接收并存储实时数据，同时通过软件系统进行数据处理和分析。
软件系统中的数据采集模块负责从传感器获取数据，数据处理模块负责对接收到的数据进行清洗、加工和预处理，以确保数据的质量和准确性。数据展示模块则负责将处理过的数据直观呈现给用户，使用户能够清晰了解城市温湿度的实时状态。数据分析模块利用数据挖掘技术深入分析数据，揭示数据背后的规律和趋势，为城市管理和决策提供科学依据。整合硬件设备与软件系统，智慧城市温湿度监控系统能够有效实现数据采集、处理、展示和分析的全方位功能，为城市环境监测和管理提供重要支持。系统功能图、网络拓扑图如下：
2. 系统功能需求
2.1 数据采集处理功能
2.1.1 功能描述
- 系统使用分布式部署的温湿度传感器，实时采集城市各个区域的温湿度数据。
- 采集到的数据通过高效可靠的数据传输方式迅速传送至位于服务器端的数据处理中心。
- 服务器接收这些实时数据，进行存储和处理，确保数据的安全性和完整性。
- 数据经过系统预设的算法进行分析和加工，以便后续的环境监测和决策提供支持。
- 实时监控城市各区域的温湿度数据，为城市管理部门提供及时有效的环境信息，支持相关决策和应对措施。
2.1.2 业务流程
- 部署温湿度传感器在各个监测点，实时采集环境数据，并通过数据传输设备将数据传送至服务器。
- 服务器接收并储存实时数据，进行预处理工作，包括数据清洗、异常值和错误数据的排除等操作。
- 运用数据挖掘技术对数据进行趋势和规律的分析，优化数据处理流程以提高数据的准确性和可靠性。
2.1.3 用户界面
监控人员可以通过网页或移动端应用查看实时温湿度数据。
3. 系统非功能需求
3.1 响应时间
就系统的响应时间而言，这是衡量系统快速响应用户请求能力的重要指标。系统应该能够迅速地响应用户的请求，确保数据的展示和分析具有实时性。用户期望能够即时获取所需信息，因此系统的响应时间需要尽可能地短，以提升用户体验。
3.2 吞吐量
系统的吞吐量也是一个至关重要的方面。吞吐量指系统单位时间内能够处理的请求或事务数量，系统应该支持大量用户同时访问，以保证数据处理的效率。如果系统吞吐量不足，会导致用户等待时间过长，降低了系统的整体性能。
3.3 并发用户数
系统还需要具备较高的并发用户数处理能力。并发用户数是指系统能够同时处理的用户请求数量，系统应当具备较高的并发处理能力，以满足高并发用户访问的需求。当有大量用户同时访问系统时，系统需要能够有效地处理这些请求，保证系统的稳定性和可靠性。