基于物聯(lián)網(wǎng)的水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與研究.pdf

1、目前我國是世界上第一大水產(chǎn)養(yǎng)殖國，在養(yǎng)殖規(guī)模和養(yǎng)殖產(chǎn)量上都位居世界前列;但隨著養(yǎng)殖種類的擴大和水資源的開發(fā)利用逐漸飽和，傳統(tǒng)養(yǎng)殖手段容易造成水體污染、水產(chǎn)品品質(zhì)低下降等不利后果。因此我們不得不拋棄以往粗放式的完全依靠經(jīng)驗進(jìn)行水產(chǎn)養(yǎng)殖的方式;通過利用新興技術(shù)及時準(zhǔn)確的獲得養(yǎng)殖環(huán)境的數(shù)據(jù)，做出高效及時的調(diào)節(jié)成為一種必然。在這種背景下物聯(lián)技術(shù)的引入使高效、高產(chǎn)、環(huán)保、節(jié)約人力成本的水產(chǎn)養(yǎng)殖成為可能。
　　物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)以其智能化、可靠性、適

2、應(yīng)環(huán)境能力強等優(yōu)良特性日益受到人們青睞。以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的智能家居，智慧農(nóng)業(yè)等系統(tǒng)逐步走進(jìn)人們的生活，本系統(tǒng)將以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)設(shè)計出一套用以改善傳統(tǒng)養(yǎng)殖體系的物聯(lián)網(wǎng)水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)。主要包括智能網(wǎng)關(guān)的設(shè)計，感知層傳感節(jié)點的電路設(shè)計，傳輸層Zigbee無線傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)，應(yīng)用層控制電路的設(shè)計與實現(xiàn)，上位機監(jiān)控軟件的設(shè)計開發(fā)以及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。
　　本設(shè)計依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，從三個方面展開:感知層的軟硬件設(shè)計;信息傳輸層的軟硬

3、件設(shè)計;系統(tǒng)應(yīng)用層軟硬件的設(shè)計。本系統(tǒng)的主要工作如下:
　　1、分析系統(tǒng)需求，確定系統(tǒng)的架構(gòu)，規(guī)劃系統(tǒng)整體電路結(jié)構(gòu)。
　　2、根據(jù)系統(tǒng)的需求合理配置了感知層統(tǒng)硬件、傳輸層系統(tǒng)硬件、應(yīng)用層硬件;設(shè)計了基于CC2530模塊的傳感器采集及繼電器控制節(jié)點，基于ZIGBEE協(xié)議棧的信號傳輸節(jié)點，基于SIM900A的GPRS信號傳輸節(jié)點，基于JLX12864LCD屏的信號監(jiān)測節(jié)點;完成系統(tǒng)硬件電路的搭建。
　　3、利用IAR集成開

4、發(fā)環(huán)境編譯了針對CC2530模塊的信號采集、繼電器控制、系統(tǒng)信號的接收及發(fā)送等程序;設(shè)計實現(xiàn)了Zigbee-GPRS網(wǎng)關(guān)、Zigbee-TCP/IP網(wǎng)關(guān)的通信功能，同時實現(xiàn)了系統(tǒng)與PC端以及遠(yuǎn)程移動端的通訊功能。
　　4、利用LCD屏實現(xiàn)了在節(jié)點現(xiàn)場的查看信息的功能;利用QT界面開發(fā)軟件開發(fā)一款具有友好界面的上位機信息監(jiān)控平臺;該平臺可以實現(xiàn)對水質(zhì)信息的實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)存儲、設(shè)備調(diào)控等功能;利用向日葵遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件改進(jìn)了傳統(tǒng)的WEB遠(yuǎn)

5、程發(fā)布監(jiān)測手段;同時為了防止監(jiān)控主機出現(xiàn)故障影響數(shù)據(jù)傳輸，開發(fā)了用于Andiord系統(tǒng)的移動監(jiān)控軟件。
　　5、驗證了Zigbee系統(tǒng)的通信功率和傳輸距離之間的關(guān)系;利用Packet sniffer丟包率檢測軟件分別檢測單個，多個傳感節(jié)點組網(wǎng)后系統(tǒng)功能的穩(wěn)定性以及自組網(wǎng)的治愈能力;通過上位機監(jiān)控平臺和遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺檢驗了系統(tǒng)的整體工作情況。
　　本系統(tǒng)利用較小的開發(fā)成本完成了養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測功能的實現(xiàn)。系統(tǒng)有多達(dá)五種途徑實現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)