改革开放以来,伴随快速的工业化、城市化而来的是空气质量的不断下降,每年因为空气质量相关疾病死亡有上百万人,空气质量问题近年来逐渐得到了人们的重视。为了对空气污染做出更及时的应变,就需要建立一套功能完善的环境空气质量监测体系,根据实际监测需求和规范设置监测站点,保障区域内空气质量的监测工作。本文针对目前国内外空气质量监测的现状和NB-IoT应用研究的现状,分析了NB-IoT在低功耗广域网物联网技术中的突出优势。结合嵌入式、物联网、软件编程技术,设计实现了基于NB-IoT的空气质量监测系统。本文所研制的空气质量监测系统站点终端选用Cortex-M0内核架构的32位微控制器STM32L071作为主控芯片。以温湿度、PM2.5、二氧化碳气体等作为目标采集信息,微控制器控制各外围模块运行并对各传感器采集的数据进行分析、处理、组包和传输。通过NB-IoT模组将数据利用运营商基站上传到云平台。在云平台端设计了My SQL数据库作持久化存储,并编写脚本程序访问数据库。同时基于Lab VIEW开发环境开发了系统PC端监测管理软件,实现了实时监测多站点空气质量数据及对各站点管理的功能。本文分析了空气质量监测需求,并在此基础上完成了系统方案设计、软硬件部分设计和对整个系统性能的测试。与传统环境质量监测网络相比,本文所设计的监测系统采用了最新的物联网技术,构建了一套完善的监测网络系统,具有远程监控、阈值报警、数据查询等更加丰富的功能,监测终端低功耗、模块化设计易于维护等优点,为多点位和全天候监测提供了可能,通过在空气质量监测实际工作中推行该系统,可以极大提升管理部门应对突发性空气质量恶化情形的决策准确性,为决策指挥提供有效的业务支撑与信息支持,将有利于环境部门空气质量管理能力进一步提升。