目前有一些非常具有挑戰(zhàn)性的工作但是很適合應用于嵌入式項目用于環(huán)境條件的監(jiān)測。從個人角度來看，環(huán)境監(jiān)測項目是對人類非常有益的一個工程。不管是檢測建筑物內的空氣質量還是測量遠處湖泊內的污染物含量，用于監(jiān)測環(huán)境的嵌入式系統對于我們這個世界是有益處的。

建立趨勢是一個非常有用的方法，我們可以知道系統中正在發(fā)生什么，幫助我們確定相關根源。環(huán)境監(jiān)測工具可以提供必要的先決條件數據，借助這些數據我們可以做出明智的決定如何關心并且與我們的星球和諧共處。畢竟著名的工程師W.Edwards說過“我們相信上帝，但是其他要靠數據說話！”

相反，從技術角度來講環(huán)境監(jiān)測項目非常具有挑戰(zhàn)性。有很多獨特的設計需要考慮而很多都嚴重依賴于外界環(huán)境。具體包括以下幾方面：

1、惡劣的環(huán)境：我們監(jiān)測很多地點的原因是存在有害因素。這些有害因素對人類健康是有害的，有的情況對于電子器件也是有損傷的。不管是在工廠內的化學環(huán)境還是戶外的惡劣環(huán)境下，我們的嵌入式系統都需要有極強的可靠性和穩(wěn)定性。

2、缺少可靠的驅動源：用于監(jiān)測遠端環(huán)境的傳感器不能永遠依靠電網，讓設備生產能源并且使用實現系統的自給自足才是關鍵。

3、 通信：偏遠地點可能距電信基礎設備很遠，因此可能大大限制了系統設備的數據通信

4、維護：有害的和偏遠的地點是我們不想讓人類涉足的，因此如果不能避免人工參與和系統維護，那么系統設備必須做到小型化。

環(huán)境的偏遠和潛在的危害可能會影響我們的設計選擇，但是在一些消費者導向型的設計中我們可能不需要考慮。有一些設計技巧我們可以集成到環(huán)境監(jiān)測項目中讓系統更加的可靠。在下一步的設計你應該考慮如下幾方面：

1、可選的驅動源：對于很多遠程監(jiān)測應用太陽能電池板是首選的解決方案。但是這不意味這是唯一或者最好的選擇。有一類能源被稱為能源收割機（有時也稱為能源拾荒者），能夠將環(huán)境能源轉換成電源，完全能夠驅動小型的嵌入式系統。也可以和電池或者電容搭配使用來存儲能源，因此在環(huán)境能源不能夠轉換足夠的電力時也能夠驅動系統正常運行。

2、堅固的設備外殼：普通的系統盒子完全不能夠用于嚴酷的環(huán)境下，因此系統外殼必須能夠承受各種溫度、防水和抵御紫外線輻射。

3、 看門狗定時器：很多嵌入式平臺都集成有看門狗定時器單元。如果你選擇的平臺沒有，那么仍然有另外的選擇可用。看門狗定時器可以定期的檢測微控制器管腳的電壓變化，如果在設置的規(guī)定周期（時鐘周期，用戶可編程寫入固件中）后沒有檢測到變化，那么看門狗定時器會向微控制器發(fā)送復位信號。其策略就是如果微控制器發(fā)現自己處于“卡死”狀態(tài)，那么它可以自己復位而不需要人工按復位按鈕。

4、低功耗模式：根據不同的計算性能嵌入式平臺應該有不同的功耗模式。了解檢測的環(huán)境變量和最低監(jiān)測頻率，這樣我們就可以設置系統在較低功耗模式下，而且不影響數據的采集，同時系統的電池續(xù)航也能更長一些。

5、存儲：獲取數據只是成功的一半，最終是要在計算機上進行分析利用。這意味著我們要將數據從嵌入式系統中取出來并傳遞給服務器或者桌面計算機。然而有時候通信通道是不可靠的，不能讓采集的數據在通信的過程中丟失。采用外部存儲器的方式，例如SD卡可以說是一種非常簡單的實現數據備份的方案。

6、除了Wi-Fi和藍牙：我們日常生活中采用的很多流行的通信協議如Wi-Fi和藍牙非常適合相對短距離的通信。盡管一些技巧可以用來提高Wi-Fi的傳輸距離，但是對于環(huán)境監(jiān)測應用場合這些技術可能不是最可靠的。基于蜂窩網絡的通信模塊或者衛(wèi)星電話可以用于從遠端傳感器節(jié)點傳輸數據。如果你正在搭建包含很多設備的無線傳感器網絡，可以實現一個網狀的拓撲結構，讓設備間相互傳遞數據知道達到某個網絡節(jié)點能夠將傳感器數據傳輸出去。

7、傳感器漂移：很多設備和工具都需要不時地進行校正，這一點兒也不奇怪。對于我們能夠經常接觸到的設備，這可能不算什么大事。但是對于無線傳感器網絡我們不能夠輕易的接觸到，因此最好能夠設計某些功能能夠考慮和修正傳感器漂移問題。最簡單的方式就是包含一個傳感器的多個副本，同時根據不同的傳感器平均值在軟件中插入一個標準值。盡管正在研究一些更復雜的解決方案來應對傳感器漂移，但是現在我們應該意識到傳感器漂移確實存在而且需要不定時的進行校正。