1. 研究目的与意义
一、研究背景
现如今,随着人类社会的能源消耗,地球上有限的传统化石能源如煤、石油、天然气等储量越来越少。到目前为止，已查明的可开采石油储量不到30年，全世界已查明天然气的可开采储量为70多亿立方米,仅能满足人类使用40-50年，全世界已查明可供采掘的煤炭储量只有约7000亿吨，只能维持200年:另一方面，使用化石能源带来的环境问题日益突出。为了应对能源短缺和环境污染问题，开发和利用清洁可再生能源迫在眉睫。太阳能丰富清洁的巨大优点，受到了世界各国的青睐并大力发展。当前对太阳能光热利用就是通过聚光集热方式把太阳能转换为热能;而光伏发电是利用半导体器件将光能转为电能。
为了实现可持续发展，降低碳排放量，世界各国大力发展和支持光伏利用技术,光伏产业在世界范围得到了快速蓬勃发展。而在上世纪五十年代中期,Chapin等人在 Bell实验室第一次成功制作了单品硅太阳电池，实现了光电转换的实用技术。随后,光伏产业在欧美西方发达国家进入了快速发展时代。美国率先发展了该领域技术，1997年，又提出“Million Solar Roofs Initiative”计划;1992年，日本启动新阳光计划，到2003年，全球十大厂商日本独占其四;德国通过立法为上网电价设定标准，使其成为在20世纪初全球光伏发展最快的国家。相对于发达国家来说，中国到80年代才开始真正的实现了光伏产业工业化，进而投资兴建了许多光伏电站。进入二十一世纪后，中国的太阳电池产量迅速升高，中国很快成为全球太阳电池生产和发电站安装量最多、发展最快的国家，截至2020年底，中国共有数百家太阳电池企业,总产能约128.6GW,居世界第一位，同时，我国也是装机量上涨最快的国家。
2. 研究内容与预期目标
一、主要研究内容：
1. 基于WSN的PV板光照强度监测系统的设计，要以STM32开发板和Lora模块为基础，构建以光传感器、Lora无线硬件测试环境。
2. 利用STM32软件开发工具Keil4完成对光照传感器lora块的驱动以及软件驱动程序。
3. 研究方法与步骤
一、拟采用的研究方法
首先我们要确定光照强度监测系统的整体方案，它包括系统软件与硬件的设计。其中硬件设计部分包括检测模块和信息处理模块。物联网技术使用LoRa和NB-Iot，LoRa不通过运营商基站发送数据,而是有其自身的服务端。由于不需要移动运营商的参与,它便不需要向移动运营商支付费用,但是它也需要有自己的服务器,用于接收节点的信号,以及将信号转发至互联网，并在信息处理模块通过NB-IoT一并传输至云数据中心进行存储、分析，实现两种LPWAN技术的互补。软件设计部分也包括检测模块程序和信息处理模块程序。
以下是系统总体的结构框图：
4. 参考文献
[1]曹佳棋,谷爽,李如鹏.基于WSN节点能量补充的太阳能充电系统[J].电脑与电信,2021(05):4-7.
[2]雒凯瑞.无线传感器网络光伏供电系统能量管理研究[D].重庆理工大学,2020.
[3]李晓丽.基于LoRa通信的温室多点无线监测系统设计探讨[J].数字技术与应用,2021,39(10):166-169.
5. 工作计划
| 5．本课题的具体进度安排（包括序号、起迄日期、工作内容） | |||||||||||||||||||||||||||
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