【正文】 ular WEB technology to develop. Farmers can through the phone, the information’s terminal such as browser terminal, master the aquaculture water quality real time online environmental information, to obtain the abnormal alarm information in a timely manner and water quality early warning information, and can according to the result of water quality monitoring, realtime to automatically adjust the control equipment, realize the scientific cultivation and management of the aquaculture, finally realizes the energy saving, green environmental protection, increase production goals. Keywords: aquaculture 。養(yǎng)殖戶可以通過手機(jī)、瀏覽器等信息終端，實(shí)時(shí)在線掌握養(yǎng)殖水質(zhì)環(huán)境信息，及時(shí)獲取異常報(bào)警信息及水質(zhì)預(yù)警信息，并可以根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果，實(shí)時(shí)自動(dòng)地調(diào)整控制設(shè)備，實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖的科學(xué)養(yǎng)殖與管理，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、綠色環(huán)保、增產(chǎn)增收的目標(biāo)。物聯(lián)網(wǎng)水產(chǎn)養(yǎng)殖管理系統(tǒng)是面向水產(chǎn)養(yǎng)殖集約、高產(chǎn)、高效、 生態(tài)、安全的發(fā)展需求，可實(shí)現(xiàn) 水質(zhì)環(huán)境 參數(shù)在線采集、智能組網(wǎng)、無線傳輸、智能處理、預(yù)警信息發(fā)布、決策等功能的現(xiàn)代化水產(chǎn)養(yǎng)殖管理系統(tǒng)。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為智能水產(chǎn)養(yǎng)殖的產(chǎn)生創(chuàng)造了條件。江 蘇 大 學(xué) 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文 I 京 江 學(xué) 院 JINGJIANG COLLEGE OF J I A N G S U U N I V E R S I T Y 本 科 畢 業(yè) 論 文 基于物聯(lián)網(wǎng)的水產(chǎn)養(yǎng)殖管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì) Research and design of the aquaculture management system based on the Inter of things 江 蘇 大 學(xué) 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文 II 基于物聯(lián)網(wǎng)的水產(chǎn)養(yǎng)殖管理系統(tǒng)的 研究與設(shè)計(jì) 摘要： 傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)以犧牲自然環(huán)境資源和大 量的物質(zhì)消耗等粗放式飼養(yǎng)方式為主要特征，經(jīng)濟(jì)效益低而且污染水體環(huán)境。越來越多的現(xiàn)代化養(yǎng)殖方式，如網(wǎng)箱養(yǎng)殖、流水養(yǎng)殖等，立體利用水域、水陸復(fù)合生產(chǎn)的生態(tài)漁業(yè)，以保持漁業(yè)資源可持續(xù)利用的技術(shù)開始得到廣泛的應(yīng)用?；谥悄軅鞲屑夹g(shù)、計(jì)算機(jī)集成控制等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)，集數(shù)據(jù)、圖像實(shí)時(shí)采集、 GPRS無線通信技術(shù)、智能處理和預(yù)測(cè)預(yù)警信息發(fā)布、輔助決策等功能于一體，通過對(duì)水質(zhì)參數(shù)的準(zhǔn)確檢測(cè)、數(shù)據(jù)的可靠傳輸、信息的智能處理以及控制機(jī)構(gòu)的智能化自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖的管理。它支持遠(yuǎn)程自動(dòng)控制，更 利用 了 當(dāng)今流行的 WEB技術(shù)來開發(fā) 。 關(guān)鍵詞： 水產(chǎn)養(yǎng)殖；物聯(lián)網(wǎng) ； 傳感器 ； GPRS； WEB Research and design of the aquaculture management system based on the Inter of things 江 蘇 大 學(xué) 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文 III Abstract： The main characteristics of the traditional aquaculture is at the expense of the natural environment resources and vast amounts of material consumption in vulgar treatment, economic benefit is low and the pollution of the aquatic environment. More and more modern methods, such as water aquaculture, stereoscopic use of water, land and water pound ecological fishery production, to maintain the sustainable utilization of fishery resources technology has been widely used. The development of the Inter of things (IOT) technology engender the Intelligent aquaculture . Based on intelligent sensor technology, puter integrated control of the Inter of things technologies such as intelligent aquaculture system, collection of data, realtime image acquisition, GPRS wireless munication technology, intelligent processing and forecasting early warning information release, and aid decision making, and other functions into an anic whole, through accurate detection of water quality parameters, reliable transmission of data, information intelligent processing and control mechanism of intelligent automatic control, realize management of aquaculture. The aquaculture management system is geared to the needs of aquaculture intensive, high yield, high efficiency, ecology and safety requirements, can achieve the water quality environment parameter online collection, intelligent work, wireless transmission, intelligent processing, and early warning information release, decisionmaking functions of modern aquaculture management system. It supports remote automatic control, apply today39。IOT。 GPRS。物聯(lián)網(wǎng)利用 ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，感知養(yǎng)殖場(chǎng)的水質(zhì)情況，例如溫度、溶解氧濃度、 PH值等，將這些數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送至物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)留有攝像頭接口，能夠根據(jù)用戶需求將生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的圖片或者視頻發(fā)至控制中心服務(wù)器，服務(wù)器上部署軟件并接入 Inter網(wǎng)絡(luò)，用戶可以利用個(gè)人電腦或者手機(jī)登錄到服務(wù)器，查詢養(yǎng)殖水域內(nèi)外環(huán)境數(shù)據(jù)、瀏覽生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)圖片、觀看現(xiàn)場(chǎng)視頻，還可以遠(yuǎn)程控制各種生產(chǎn)設(shè)備?？刂浦行膬?nèi)的顯示器（或者大屏幕）上能夠顯示各個(gè)傳感器的工作狀態(tài)、讀數(shù)、現(xiàn)場(chǎng)圖片等信息。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r “ 物聯(lián)網(wǎng) ” (IOT， Inter of Things)也叫 “ 傳感網(wǎng) ” ，是 “ 傳感網(wǎng) ” 在國(guó)際上的通稱；它是指物體通過裝入各種信息傳感設(shè)備，比如射頻識(shí)別 (RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全 球定位系統(tǒng)、激光掃描器或其它方式進(jìn)行連接，然后與互聯(lián)網(wǎng)或移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來最終形成一個(gè)巨大的智能網(wǎng)絡(luò)，通過電腦或手機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化管理。然而，物聯(lián)網(wǎng)將網(wǎng)絡(luò)連接延伸到任何物體之間，物聯(lián)網(wǎng)比互聯(lián)網(wǎng)更為龐大。因此，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)是：全面感知、可靠傳送及智能處理。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈可以細(xì)分為標(biāo)識(shí)、感知、處理和信息 傳送四個(gè)環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)分別為 RFID、傳感器、智能芯片和電信運(yùn)營(yíng)商的無線傳輸網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)可廣泛應(yīng)用于城市公共安全、工業(yè)安全生產(chǎn)、環(huán)境監(jiān)控、智能交通、智能家居、公共衛(wèi)生、健康監(jiān)測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域，讓人們享受到更加安全輕松的生活；正日益成為備受全球社會(huì)各界共同關(guān)注的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)。伴隨國(guó)家和企業(yè)，政策和資金的大力支持，政策、金融、研發(fā)機(jī)構(gòu)、人員四大環(huán)境的不 斷增強(qiáng)和投入，物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)順應(yīng)生產(chǎn)力變革的要求不斷發(fā)展下去。如今，促進(jìn)中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的政策、產(chǎn)業(yè)環(huán)境以及支撐其運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)正在逐漸完善，中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展已擁有了良好的基礎(chǔ)，將進(jìn)入發(fā)展快車道，中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展前景良好。 國(guó)內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)水產(chǎn)養(yǎng)殖的技術(shù)現(xiàn)狀 從整體上看，水產(chǎn)養(yǎng)殖是一個(gè)由 “環(huán)境 —?dú)夂?—水生 —技術(shù) ”等多個(gè)子系統(tǒng)的時(shí)間序列相對(duì)分明的復(fù)雜系統(tǒng)，各子系統(tǒng)及其因素之間變現(xiàn)為互相交叉的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系，單憑人的經(jīng)驗(yàn)和操作是無法有效準(zhǔn)確的掌控這一系統(tǒng)?？梢韵嘈牛柚谙冗M(jìn)的計(jì)算機(jī)管理技術(shù)建立的輔助水產(chǎn)科學(xué)養(yǎng)殖決策系統(tǒng)將會(huì)是水產(chǎn)養(yǎng)殖獲得更高、更穩(wěn)的經(jīng)濟(jì)效益 。專程從北京趕來的中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院博士生導(dǎo)師李道亮教授，詳細(xì)察看了這套水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境智能控制系統(tǒng)的運(yùn)作情況，并給予了充分肯定。在 5戶試點(diǎn)農(nóng)戶計(jì) 1000畝河蟹養(yǎng)殖池內(nèi)，他們安裝了 13個(gè)江 蘇 大 學(xué) 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文 3 水質(zhì)參數(shù)采集點(diǎn)、 5個(gè)無線控制點(diǎn)、 5個(gè) GPRS設(shè)備，配備了一座小型氣象站、設(shè)立了一個(gè)監(jiān)控中心。水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)是基于智能傳感技術(shù)、智能處理技術(shù)及智能控制技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)的，集數(shù)據(jù)、圖像實(shí)時(shí)采集、無線傳輸、智能處理和預(yù)測(cè)預(yù)警信息發(fā)布、輔助決策等功能于一體的現(xiàn)代化水產(chǎn)養(yǎng)殖支撐系統(tǒng)。據(jù)宜興市農(nóng)林部門測(cè)算，采用這套系統(tǒng)后，每畝河蟹養(yǎng)殖水面監(jiān)控成本約 400元，每畝增產(chǎn)約 10%－ 15%，畝均增效可達(dá) 1000元左右，且減少了水產(chǎn)養(yǎng)殖對(duì)周邊水體環(huán)境的污染。蘇格蘭有研究利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來實(shí)時(shí)監(jiān)控魚蝦養(yǎng)殖中對(duì)不同地區(qū)發(fā)散私聊和魚蝦排泄物的污染程度，并得出模型預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)模型的校驗(yàn)準(zhǔn)確率達(dá)到了 %。 論文課題的項(xiàng)目背景 隨著人們生活水平的提高，水產(chǎn)品的需求量越來越大，水產(chǎn)養(yǎng)殖的用戶越來越多， 規(guī)模也越來越大，種類也越來越豐富。然而隨著養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴(kuò)大，這種傳統(tǒng)的養(yǎng)殖方式所出現(xiàn)的問題越來越多 ： 影響水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境的關(guān)鍵參數(shù)就是水溫、光照、溶氧 ，氨氮，硫化物、亞硝酸鹽、 PH等，這些關(guān)鍵因素既看不見又摸不著很難準(zhǔn)確把握，靠經(jīng)驗(yàn)來判斷誤差非常之大，再加上養(yǎng)殖規(guī)模越來越大，靠這種傳統(tǒng)的方式顯得越來越力不從心，稍有不慎就會(huì)導(dǎo)致重大損失。物聯(lián)網(wǎng)水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)是面向水產(chǎn)養(yǎng)殖集約、高產(chǎn)、高效、生態(tài)、安全的發(fā)展需求，基于智能傳感、無線傳感網(wǎng)、通信、智能處理與智能控制等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)的，集水質(zhì)環(huán)境參數(shù)在線采集、智能組網(wǎng)、無線傳輸、智能處理、預(yù)警信息發(fā)布、 決策支持、江 蘇 大 學(xué) 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文 4 遠(yuǎn)程與自動(dòng)控制等功能于一體的首選技術(shù)，所以開發(fā)這一系統(tǒng)具有很高的經(jīng)濟(jì)和使用價(jià)值。 論文研究的主要內(nèi)容 本文主要研究面向項(xiàng)目需求的一種可行的解決方案，側(cè)重于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用層的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的感知層和網(wǎng)絡(luò)層相關(guān)的技術(shù)只做簡(jiǎn)要介紹。論文結(jié)構(gòu)大體如下： 第一章是緒論， 給出了課題的背景， 物聯(lián)網(wǎng)水產(chǎn)養(yǎng)殖的技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展?fàn)顩r，選題的意義以及課題研究任務(wù)和主要內(nèi)容。 第三章對(duì)物聯(lián)網(wǎng)水產(chǎn)養(yǎng)殖管理系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)及完成功能進(jìn)行介紹。 第六章總結(jié)及展望，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及仿真進(jìn)行總結(jié)，并對(duì)未來進(jìn)行展望。 2020年美國(guó)在IBM的提議下，正式的把物聯(lián)網(wǎng)投入國(guó)家戰(zhàn)略。所以說物聯(lián)網(wǎng)成為了繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后第三次世界信息產(chǎn)業(yè)革命。感知層是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應(yīng)用的基礎(chǔ)，本層由各種具有感知能力的設(shè)備組成，物聯(lián)網(wǎng)中由本層負(fù)責(zé)物體的識(shí)別和信息采集，實(shí)現(xiàn)全面感知的功能。應(yīng)用層則將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與各種行業(yè)專業(yè)技術(shù)相結(jié)合，為不同的用戶提供各 種應(yīng)用，例如智能交通、環(huán)境保護(hù)、公共安全、平安家居、工業(yè)監(jiān)測(cè)、個(gè)人健康、軍事偵察等如圖 21所示。因此，網(wǎng)關(guān)在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代將扮演非常重要的角色，利用物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)與廣域網(wǎng)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)信息廣域互聯(lián)。在物聯(lián)網(wǎng)中，網(wǎng)關(guān)主要用于無線傳感網(wǎng)與現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。因此，網(wǎng)關(guān)必須具備相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的接口和軟硬件的接入能力。這種能力不僅包括將不同的感知層協(xié)議通過協(xié)議適配后，轉(zhuǎn)換為格式統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和控制信令，而且包括在感知層網(wǎng)江 蘇 大 學(xué) 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文 6 絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)之間進(jìn)行