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近年来我国空气污染形势严峻，雾霾天气频发，空气质量已成为人们进行户外运动不得不考虑的重要因素。人们需要了解实时空气质量并且根据空气质量及时调整生活方式。
目前人们对于空气质量的获知，一般采取的是主动查询的方式，也就是到相关网站查询空气质量指数（AQI）。对于喜欢晨练的朋友，往往会遇到这样的尴尬。他们设置闹钟来闹醒，在清晨沉睡中被闹醒后，上网查一下空气质量指数（AQI），发现空气质量指数很大，雾霾严重，只能放弃晨练继续睡觉，但此时往往就很难入睡。尤其是在寒冷的冬天，这种情况会苦不堪言。除此之外，通过网站查询到的空气质量指数 AQI，通过统计的方式测量并计算得到的，并不是实时信息。另一方面，空气质量指数 AQI 只代表监测点附近的数据，并不能反映户外运动地点的空气质量情况。
基于此，科学家们开发了一种基于物联网的实时空气质量智能闹钟系统（下文简称为智能闹钟系统），由空气质量传感器、单片机、网络模块、物联网平台、电源模块和智能终端模块组成。通过设置在户外运动场所的空气质量传感器测量实时空气质量，在单片机上对实时空气质量数据进行处理，生成空气质量指数 AQI ；通过网络模块把实时空气质量指数（AQI）传输到物联网平台，运行在智能终端上的智能闹钟APP 从物联网平台获取实时空气质量指数（AQI），对空气质量进行判断，根据设置的闹醒方式进行智能提醒。
智能闹钟系统的软件包括单片机软件、网络模块软件和智能终端上的闹钟 APP 软件。
一、智能闹钟的软件组成
1、单片机软件
单片机软件功能包括 ：
（1）获取空气质量传感器采集的空气质量数据；
（2）处理空气质量数据，得到空气质量指数（AQI）；
（3）把空气质量指数（AQI）送到网络模块；
（4）其他必要的管理功能，如单片机管脚设置等。
2、网络模块软件
网络模块软件功能包括 ：
（1）对网络模块进行设置，利用网络资源，可以连接到互联网；
（2）空气质量指数（AQI）通过网络模块发送到物联网平台。
3、闹钟 APP 软件
闹钟 APP 软件至少具有以下功能 ：（1）设置闹钟时间 ；（2）设置闹钟方式，比如音乐或者铃声等 ；（3）设置空气质量指数的闹钟门限 ；（4）通过智能终端连接到互联网，从物联网平台获取指定地点的空气质量指数（AQI）数据 ；（5）当到达闹钟设置时间时，并且空气质量指数 AQI 小于空气质量指数的闹钟门限，便以设定的闹钟方式进行闹醒，否则不进行闹醒。
二、智能闹钟系统的工作过程
智能闹钟系统实时采集天气信息，并根据空气质量情况进行智能闹醒，在适合户外运动的天气，进行闹醒 ；在不适合户外运动的天气，则不会进行闹醒。设置在户外运动场所的空气质量传感器实时采集空气质量数据，在单片机上对实时空气质量数据进行处理得到空气质量指数（AQI），通过网络模块把实时空气质量指数（AQI）传输到物联网平台，运行在智能终端上的智能闹钟 APP 从物联网平台获取实时空气质量指数（AQI），对空气质量指数（AQI）进行判断，根据设置进行智能闹醒。
