基于物聯(lián)網(wǎng)的大面積水產(chǎn)養(yǎng)殖遠程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、針對國內(nèi)水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)測量形式單一，測量范圍有限，以及電腦客戶端缺乏便攜性等問題，運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將定點測量與移動測量相結(jié)合，設(shè)計了一套適合大面積水產(chǎn)養(yǎng)殖的多客戶端無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)。
　　系統(tǒng)由無線傳感網(wǎng)絡(luò)、遠程服務(wù)器、客戶端組成。其中，無線傳感網(wǎng)絡(luò)位于系統(tǒng)的感知層，包含多個固定傳感節(jié)點與控制節(jié)點，一個移動傳感節(jié)點和一個匯聚節(jié)點。傳感節(jié)點通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)將采集的水質(zhì)信息發(fā)送到匯聚節(jié)點，匯聚節(jié)點將數(shù)據(jù)匯總后通過GPRS模塊發(fā)送到

2、遠程監(jiān)控服務(wù)器。同樣，匯聚節(jié)點在收到服務(wù)器的控制命令后，將指令發(fā)送給控制節(jié)點，控制節(jié)點觸發(fā)執(zhí)行器并反饋執(zhí)行器狀態(tài)。無線傳感網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)計包括CC2530最小系統(tǒng)電路設(shè)計、傳感器調(diào)理電路設(shè)計、通信接口電路設(shè)計、GPS定位模塊設(shè)計和電源模塊設(shè)計。軟件設(shè)計則是利用IAR軟件對ZigBee協(xié)議棧進行二次開發(fā)。遠程服務(wù)器位于系統(tǒng)的中樞層，不僅具有實時數(shù)據(jù)接收，水質(zhì)參數(shù)異常監(jiān)控的功能，還具有歷史數(shù)據(jù)查詢，移動節(jié)點導(dǎo)航，近期數(shù)據(jù)曲線顯示，以及與客戶端

3、數(shù)據(jù)交互等功能。服務(wù)器在Visual Studio2010集成軟件環(huán)境下開發(fā)，使用的語言為VB.NET?？蛻舳宋挥谙到y(tǒng)的表達層，負(fù)責(zé)與用戶進行信息交互。系統(tǒng)的客戶端除了傳統(tǒng)的電腦客戶端外，還包括安卓客戶端與微信公眾號。用戶可以通過安卓客戶端實時觀測數(shù)據(jù)變化，也可以通過微信公眾號查詢最新數(shù)據(jù)。其中，安卓客戶端采用JAVA語言開發(fā)，微信公眾賬號則是使用PHP語言開發(fā)。本系統(tǒng)不僅可以對水溫、pH、溶解氧等參數(shù)信息進行采集、處理和存儲，同時還實

4、現(xiàn)了對控制節(jié)點的遠程控制。系統(tǒng)不受時間和地域的限制，操作簡單，可靠性強，用戶可以在任何有網(wǎng)絡(luò)的地方利用安卓客戶端或微信公眾號實施遠程監(jiān)控。本系統(tǒng)的下位機不僅可以作為整個監(jiān)控系統(tǒng)的一部分，而且還可以單獨作為野外監(jiān)控系統(tǒng)使用。
　　本系統(tǒng)在江蘇省揚中市現(xiàn)代化水產(chǎn)養(yǎng)殖基地實際調(diào)試，調(diào)試結(jié)果良好，無線近程與遠程通信都穩(wěn)定可靠，服務(wù)器能夠長期穩(wěn)定運行，客戶端能夠及時準(zhǔn)確地更新數(shù)據(jù)，采集的數(shù)據(jù)符合實際變化規(guī)律。實驗表明：本系統(tǒng)具備高度的實用性