环境监测是江河资源的保护与修复工作中的重要一环，特别是水质监测，它无处不在。无论是发展中国家还是发达国家，同样也存在对于水质监测或者气体监测的一些需求。除了环境监测，在城市污水处理、土壤监测等场合中很多环节，也少不了水质监测。
同样的设备，对不同的地区，例如对于污水、对饮用水，对于城市、对农村，设计与性能要求并不一样。从水质检测的角度看，比较普遍的像PH值、溶解氧、温度，还用于一些配合测量的需求，例如总氮、重金属，等等。这么多参数其实属于在不同的测试场景，适用不同的区域标准，以及对于不同的水源，分不同情况有不同的严格的国家标准。
从事水质检测或者水处理这个行业的朋友，对常见的城市污水处理流程应该非常熟悉，其中核心的设备包含很多的机械设备，还有一些沉淀池，是真正的一些大型设备。除了大型设备之外，其中有一个电子设备很关键，那就是结合水质传感器、通讯模块，实现对水质监测、分析和报告的水质监测设备。
作为水质监测设备的关键部分，就水质传感器而言需要在设计中融合各因素考虑，例如传感器本身的稳定性、鲁棒性或寿命问题，以及考虑安装售后服务的成本等。此外，从测量或信号处理的角度看，可信度、一致性、功耗也是在产品设计过程中都需要考量的一些问题。
从传感器的角度看，有几种比较主流的方式：光学原理，电化学原理，或者生物原理。像浊度、含氧量、氨气、氯离子的检测，很多的方案都是基于光的原理，基于光原理的产品设计比较重要一点如何做光路的设计。电化学原理其实是非常普遍的非常低成本的一种方案，但它有一些劣势，例如需要校准。我们常见的像PH值、电导、氧化还原电位都是通过电化学的方案来实现。对于微生物以及实验室的一些方法，更多是用于在实验室一些手段，常用来探测一些微生物的含量，一些有毒气体或者有毒的毒素（例如重金属）。
传感器信号的接收和数据解读是水质监测应用的关键部分，包括对数据的处理、显示、数据服务和应用服务等。此外，连接的通讯问题、智慧节点的需求，或者边缘计算的需求，都需要在水质监测解决方案中得以实现。
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