基于ZigBee的鮰魚養(yǎng)殖遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-06 02:30
鮰魚是近年來華北地區(qū)普遍飼養(yǎng)的水產(chǎn)品之一。鮰魚對(duì)溫度、溶解氧、酸堿度、電導(dǎo)率等水環(huán)境要求較高,如何以信息技術(shù)保證鮰魚養(yǎng)殖質(zhì)量,為養(yǎng)殖戶創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益,是一個(gè)亟待解決的問題。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,節(jié)約人力物力成本的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測成為可能。本研究設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)基于ZigBee的鮰魚養(yǎng)殖遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng),具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值。本文的主要研究工作如下:(1)闡述了鮰魚的特點(diǎn)及生長環(huán)境要求,分析了鮰魚養(yǎng)殖遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)的需求,確定了對(duì)鮰魚生長影響最大的四種因素:水體溫度、溶解氧含量、水體酸堿度、電導(dǎo)率。(2)完成了鮰魚養(yǎng)殖遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)的搭建。對(duì)監(jiān)測節(jié)點(diǎn)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì),對(duì)涉及到的各類傳感器進(jìn)行分析選型,包括溫度傳感器、溶解氧傳感器、酸堿度傳感器以及電導(dǎo)率傳感器。設(shè)計(jì)了遠(yuǎn)程監(jiān)測節(jié)點(diǎn)微處理器模塊、監(jiān)測節(jié)點(diǎn)電源模塊、路由器、協(xié)調(diào)器硬件以及網(wǎng)關(guān)。(3)鮰魚養(yǎng)殖遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。選取IAR SYSTEMS開發(fā)平臺(tái),以基于Z-Stack的開發(fā)架構(gòu),對(duì)軟件體系進(jìn)行構(gòu)建,設(shè)計(jì)信息采集程序,包括傳感器節(jié)點(diǎn)軟件、協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)軟件、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)軟件程序;在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)信息傳輸模式,包括數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)格式的設(shè)置以及數(shù)據(jù)的...
【文章來源】:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
物聯(lián)網(wǎng)基本層次結(jié)構(gòu)示意
系統(tǒng)主要由三大模塊組成:一是傳感器模塊:在各個(gè)需要采集水體質(zhì)量數(shù)據(jù)的,設(shè)置相關(guān)類別的傳感單元;二是網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊:構(gòu)建無線網(wǎng)絡(luò),將傳感器所采數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚和傳輸;三是上位機(jī)模塊,由遠(yuǎn)端的管理者對(duì)所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)。由此為系統(tǒng)設(shè)計(jì)出的框架如圖3.1所示 結(jié)合養(yǎng)殖戶的具體需求,通過傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,將傳感單元采集的的各類進(jìn)行格式變換之后傳輸至協(xié)調(diào)器,以ZigBee網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸,再通過網(wǎng)關(guān),以GP輸至遠(yuǎn)端監(jiān)測服務(wù)器,顯示在用戶界面。用在遠(yuǎn)端實(shí)時(shí)對(duì)養(yǎng)殖基地水質(zhì)的各類參行在線監(jiān)測。ZigBee網(wǎng)部分構(gòu)成了整個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層,主要包含兩類器件,一是各類傳感器,二是傳感器數(shù)據(jù)的匯聚單元 傳感網(wǎng)的基本功能,是對(duì)養(yǎng)殖水域的各類參數(shù)進(jìn)時(shí)采集,并將采集的數(shù)據(jù),通過基于ZigBee協(xié)議的方式構(gòu)建的無線網(wǎng)進(jìn)行傳輸,絡(luò)有擴(kuò)充需求的時(shí)候,應(yīng)該能夠方便地增減采集單元數(shù)目,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的無縫擴(kuò)網(wǎng)絡(luò)升級(jí)期間,已有的節(jié)點(diǎn)保持正常運(yùn)行,無需停電。其主要功能可以總結(jié)如有布設(shè)在采集點(diǎn)的各類傳感單元,通過對(duì)周邊的水環(huán)境進(jìn)行探測,得到相關(guān)的環(huán)數(shù)值,將這些數(shù)值傳輸至基于ZigBee的網(wǎng)關(guān),實(shí)現(xiàn)信息傳輸。
應(yīng)的曲線圖,來反應(yīng)數(shù)據(jù)的變化趨勢,同時(shí)支持當(dāng)前數(shù)據(jù)查詢和歷史數(shù)據(jù)查詢;第三是用戶管理模塊,包括用戶注冊(cè)和用戶登錄功能;第四是系統(tǒng)管理模塊,分為日志管理和安全管理,以上的功能結(jié)構(gòu)如圖3.3所示。圖 3.3:系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖Fig3.3: Functional structure of the system3.4 本章小結(jié)本章首先進(jìn)行鮰魚養(yǎng)殖監(jiān)測系統(tǒng)的需求分析,闡述了遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)的基本目標(biāo),分為數(shù)據(jù)采集和傳輸方面的目標(biāo)、用戶應(yīng)可以在遠(yuǎn)端應(yīng)用的目標(biāo)以及參數(shù)管理方面的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的水產(chǎn)養(yǎng)殖池塘溶解氧智能監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 馬從國,趙德安,王建國,陳亞娟,李亞洲. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(07)
[2]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)代漁機(jī)智能控制研究現(xiàn)狀與前景展望[J]. 孔祥次. 江蘇農(nóng)機(jī)化. 2014(04)
[3]水產(chǎn)養(yǎng)殖在線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 陳剛,朱啟兵,楊慧中. 計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué). 2013(10)
[4]基于物聯(lián)網(wǎng)Android平臺(tái)的水產(chǎn)養(yǎng)殖遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 李慧,劉星橋,李景,陸曉嵩,宦娟. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(13)
[5]水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)控技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 曾洋泱,匡迎春,沈岳,向歡,劉新庭. 漁業(yè)現(xiàn)代化. 2013(01)
[6]面向水產(chǎn)養(yǎng)殖應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)研究與設(shè)計(jì)[J]. 楊浩,古雄,孟慶民. 科技視界. 2012(28)
[7]基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模化水產(chǎn)養(yǎng)殖智能監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 史兵,趙德安,劉星橋,蔣建明,孫月平. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2011(09)
[8]基于物聯(lián)網(wǎng)的魚塘溶解氧遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 楊世鳳,李洋. 電子測量技術(shù). 2011(07)
[9]基于Zig Bee與GPRS的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境無線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 陳娜娜,周益明,徐海圣,楊祥龍. 傳感器與微系統(tǒng). 2011(03)
[10]物聯(lián)網(wǎng)安全特征與關(guān)鍵技術(shù)[J]. 楊庚,許建,陳偉,祁正華,王海勇. 南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(04)
碩士論文
[1]基于GIS與EFDC模型的河湖水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 林贛秀.南昌大學(xué) 2019
[2]基于Zigbee和GPRS無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的松花江斷面水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[D]. 喬丹羽.吉林大學(xué) 2018
[3]在線多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的研究[D]. 張立寶.青島大學(xué) 2007
本文編號(hào):2900547
【文章來源】:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
物聯(lián)網(wǎng)基本層次結(jié)構(gòu)示意
系統(tǒng)主要由三大模塊組成:一是傳感器模塊:在各個(gè)需要采集水體質(zhì)量數(shù)據(jù)的,設(shè)置相關(guān)類別的傳感單元;二是網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊:構(gòu)建無線網(wǎng)絡(luò),將傳感器所采數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚和傳輸;三是上位機(jī)模塊,由遠(yuǎn)端的管理者對(duì)所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)。由此為系統(tǒng)設(shè)計(jì)出的框架如圖3.1所示 結(jié)合養(yǎng)殖戶的具體需求,通過傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,將傳感單元采集的的各類進(jìn)行格式變換之后傳輸至協(xié)調(diào)器,以ZigBee網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸,再通過網(wǎng)關(guān),以GP輸至遠(yuǎn)端監(jiān)測服務(wù)器,顯示在用戶界面。用在遠(yuǎn)端實(shí)時(shí)對(duì)養(yǎng)殖基地水質(zhì)的各類參行在線監(jiān)測。ZigBee網(wǎng)部分構(gòu)成了整個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層,主要包含兩類器件,一是各類傳感器,二是傳感器數(shù)據(jù)的匯聚單元 傳感網(wǎng)的基本功能,是對(duì)養(yǎng)殖水域的各類參數(shù)進(jìn)時(shí)采集,并將采集的數(shù)據(jù),通過基于ZigBee協(xié)議的方式構(gòu)建的無線網(wǎng)進(jìn)行傳輸,絡(luò)有擴(kuò)充需求的時(shí)候,應(yīng)該能夠方便地增減采集單元數(shù)目,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的無縫擴(kuò)網(wǎng)絡(luò)升級(jí)期間,已有的節(jié)點(diǎn)保持正常運(yùn)行,無需停電。其主要功能可以總結(jié)如有布設(shè)在采集點(diǎn)的各類傳感單元,通過對(duì)周邊的水環(huán)境進(jìn)行探測,得到相關(guān)的環(huán)數(shù)值,將這些數(shù)值傳輸至基于ZigBee的網(wǎng)關(guān),實(shí)現(xiàn)信息傳輸。
應(yīng)的曲線圖,來反應(yīng)數(shù)據(jù)的變化趨勢,同時(shí)支持當(dāng)前數(shù)據(jù)查詢和歷史數(shù)據(jù)查詢;第三是用戶管理模塊,包括用戶注冊(cè)和用戶登錄功能;第四是系統(tǒng)管理模塊,分為日志管理和安全管理,以上的功能結(jié)構(gòu)如圖3.3所示。圖 3.3:系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖Fig3.3: Functional structure of the system3.4 本章小結(jié)本章首先進(jìn)行鮰魚養(yǎng)殖監(jiān)測系統(tǒng)的需求分析,闡述了遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)的基本目標(biāo),分為數(shù)據(jù)采集和傳輸方面的目標(biāo)、用戶應(yīng)可以在遠(yuǎn)端應(yīng)用的目標(biāo)以及參數(shù)管理方面的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的水產(chǎn)養(yǎng)殖池塘溶解氧智能監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 馬從國,趙德安,王建國,陳亞娟,李亞洲. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(07)
[2]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)代漁機(jī)智能控制研究現(xiàn)狀與前景展望[J]. 孔祥次. 江蘇農(nóng)機(jī)化. 2014(04)
[3]水產(chǎn)養(yǎng)殖在線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 陳剛,朱啟兵,楊慧中. 計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué). 2013(10)
[4]基于物聯(lián)網(wǎng)Android平臺(tái)的水產(chǎn)養(yǎng)殖遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 李慧,劉星橋,李景,陸曉嵩,宦娟. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(13)
[5]水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)控技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 曾洋泱,匡迎春,沈岳,向歡,劉新庭. 漁業(yè)現(xiàn)代化. 2013(01)
[6]面向水產(chǎn)養(yǎng)殖應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)研究與設(shè)計(jì)[J]. 楊浩,古雄,孟慶民. 科技視界. 2012(28)
[7]基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模化水產(chǎn)養(yǎng)殖智能監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 史兵,趙德安,劉星橋,蔣建明,孫月平. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2011(09)
[8]基于物聯(lián)網(wǎng)的魚塘溶解氧遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 楊世鳳,李洋. 電子測量技術(shù). 2011(07)
[9]基于Zig Bee與GPRS的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境無線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 陳娜娜,周益明,徐海圣,楊祥龍. 傳感器與微系統(tǒng). 2011(03)
[10]物聯(lián)網(wǎng)安全特征與關(guān)鍵技術(shù)[J]. 楊庚,許建,陳偉,祁正華,王海勇. 南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(04)
碩士論文
[1]基于GIS與EFDC模型的河湖水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 林贛秀.南昌大學(xué) 2019
[2]基于Zigbee和GPRS無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的松花江斷面水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[D]. 喬丹羽.吉林大學(xué) 2018
[3]在線多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的研究[D]. 張立寶.青島大學(xué) 2007
本文編號(hào):2900547
本文鏈接:http://sikaile.net/nykjlw/scyylw/2900547.html
最近更新
教材專著