计算机科学和技术专业 基于物联网水产养殖智能化监控系统的开发

基于物联网水产养殖智能化监控系统的开发摘要:目前,中国是世界上最大的水产养殖国家,养殖规模和产量均居世界第一;然而,随着水产养殖品种的扩大和水资源的开发利用逐渐饱和,传统水产养殖方式容易造成水污染､水产品质量低下等不良后果｡因此,我们必须放弃过去对水产养殖的广泛和完全经验主义的做法;通过利用新兴技术获取及时准确的品种环境数据,使高效及时的调整成为一种必然｡在这一背景下,物的技术水产养殖技术的引进使水产养殖成为可能,以高效率,高产量,环保和节省劳动力成本｡物联网(iot)系统以其智能化､可靠性和对环境适应性强等优良特性受到人们的青睐｡基于物联网的智能家居､智能农业等系统已逐渐进入人们的生活｡本系统将设计一套基于物联网技术的物联网水产品,以完善传统的水产养殖系统水产养殖监测系统｡主要包括智能网关的设计､传感节点和传输层Zigbee无线传感器网络应用开发的电路设计､应用层控制电路的设计与实现､上位机监控软件的设计与开发以及远程监控系统的设计与实现｡关键字:水产养殖,物联网,Zigbee网关,远程监控ABSTRACT:Nowadays,Chinahasmanagedtobethebiggestaquiculturecountrywithboththescaleandproductionoftheaquiculturerankingintheforefrontallovertheworld.However,itisindireneedofdiscardingthetraditionallyextensiveaquaculturesystemduetotheexpandingkindsofaquicultureandtheincreasingsaturationofwaterresource’sexploitation.Effectiveandtimelyregulationsmustbetakentocastawaythedetectingregulationwhollyreliedonmanualworkbyapplyingemergingtechnologiestoobtainthedataofaquicultureenvironmentpreciselyandpromptly.Therefore,underthesituation,itiscrucialtobringintheintermitofThingstechnologytoachievethenewaquiculturetechnologyofsuchmaincharacteristics:high-efficient,highproductive,environmentalandlow-manpowercost.TheIntermitofThingssystemisincreasinglyfavoredbysuchexcellentmerits:11igh—reliable,intelligent,long-durativeandhigh—environmentallyadaptable.BasedontheintermitofThingssystem,itisgraduallyappliedtomodempeople’slife,suchasSmartHomeSystemandSmartAgricultureSystem.Therefore,takingtheintermitofThingssystemasthetechnicalfoundation,thispaperissupposedtodesignarelativelycompleteaquiculturemonitoringsystembasedontheintermitofThings.Keywords:aquiculture,SensorNetwork,ZigbeeGateway,signalscollection

目录一.课题来源及选题的理由或意义: 3(一)形势 3(二)如今物联网的运用 3(三)意义 4二.研究内容及拟解决的关键问题: 4(一)关键问题 4(二)物联网的优势 5三.国内外研究现状: 6(一)国外情况 6(二)国内形势 61.典型案例——江苏 62.放眼全国 7四.研究计划或撰写方案: 7(一)系统的设计原则 7(二)总体设计方案 7(三)需要做的工作 8(四)三层结构层 81.无线测试和控制层 92.监控中心层 93.远程管理 9五.拟采取的研究方法: 13六.特色或创新点: 13(一)工作成果 13(二)本系统和其它检测设备相比有如下优点和创新点 14七.结语 14八.参考文献: 16

一.课题来源及选题的理由或意义:(一)形势随着当今社会人民生活水平的不断提高,近年来我国水产养殖产量已达7000万吨,占世界水产品产量的70%以上,居世界首位｡养殖面积近2000万平方米｡水产养殖可以解决粮食危机,提高国民的生活质量,增加劳动和人事相关的收入方面发挥了重要作用,然而,长期以来一直存在的水产养殖业在我国,现代和智能化水平不高,劳动强度,育种效率低､环境污染等一系列问题,国内水产养殖的进一步发展造成不利影响｡此外,在中国的大多数水产养殖过程中,生产和利润总是排在第一位,容易出现产能过剩｡水产养殖过程可能对整个大型水产养殖业造成不必要的危害｡基于以上原因,针对目前水产养殖系统价格昂贵､系统复杂､开发成本高､系统功能不实用等缺点,结合自身能力水平,开发出一套经济､便捷的小型物联网系统;网络水产养殖技术将惠及更多中小水产养殖户｡本文研究了智能水产养殖监测系统的开发,并应用物联网技术,旨在大大提高智能监测系统的开发效率｡(二)如今物联网的运用目前,物联网技术在我国的应用大多停留在科研实验室或依靠政府,主要原因有:第一,产品昂贵一套设备下来需要几十万元甚至更高,中小型养殖户根本就难以负担｡第二,有的系统功能烦杂,开发成本大却不实用,一味模仿别人产品同质化严重,新的技术较少引入系统开发中,不但做了很多无用功,增加了系统的开发难度,而且实现的效果也不尽人意;如通常用到的WEB网页发布功能,以前远程控制技术不成熟的时候这种技术手段还有一定的使用价值,但到现在技术的进步已经可以直接实现远程PC的控制,不但可以实现WEB功能的数据查看更可以直接远程操作监控平台,可现在的系统却仍旧基本是千篇一律的WEB发布功能｡第三,生产人员的技术水平有待提高,由于一些偏见许多大学生不愿意从事养殖行业,造成从事这一行业的人员知识水平偏低,有时候他们还是习惯性的使用传统的养殖方式,安装的系统成了摆设,这些问题都是制约我国水产物联网的发展｡(三)意义基于以上原因,针对目前水产养殖系统价格昂贵,系统繁杂,开发成本高,系统功能不实用等缺点,结合自己的能力水平开发出一套经济适用,便于操作的小型物联网系统;使水产物联网水产养殖技术能够更多的惠及中小型养殖户｡二.研究内容及拟解决的关键问题:(一)关键问题据统计数据显示,我国水产养殖业每年因病害造成的水产品损失超过100亿元,这与我国目前的养殖模式以及现代化程度和智能化水平较低的养殖模式密切相关｡随着社会的不断进步,我们的生活质量越来越高,对健康营养的水产品的需求不断增加｡目前的水产养殖模式不现代､不智能化,难以满足居民的需求｡因此,实现水产养殖现代化､智能化已成为该领域亟待解决的问题｡物联网(iot)系统以其智能化､可靠性和对环境适应性强等优良特性受到人们的青睐｡基于物联网的智能家居､智能农业等系统已逐渐进入人们的生活｡传统水产养殖采用人工观察,主要依靠经验｡在水产养殖过程中,由于信息反馈慢､调控不准确,容易影响水产养殖的产量和质量｡物联网可以更好地克服这个缺点｡物联网的概念于1999年在互联网的基础之上提出的｡物联网是一种利用感知技术按照一定的协议规范,将自然界的物体连接到互联网上,使物体能够和外界进行信息交互,以实现物体智能化的一种网络概念｡2009年奥巴马政府提出了“智慧地球”的国家战略｡我国在同一时间也提出了“感知中国”的战略理念,于此同时日本､韩国､澳大利亚､印度等世界主要国家纷纷将物联网的发展列入国家发展战略｡物联网的发展与兴起绝非空穴来风,短短十几年时间物联网已经成为信息化产业的关键领域,逐渐走入人们日常的生产生活中,比如企业生产的智能机器人,智能楼宇,智能温室,智能家居等等,这些都大大提高了人们的生产生活水平｡水产物联网的技术发展伴随整个物联网体系的发展应运而生,其整体上可以说是物联网技术在水产养殖方面的应用,我们通常从三个层面来研究其发展｡第一感知技术;感知技术是水产物联网发展的基础,也是发展的重点｡如果将人体比作一个智能的生物系统,那么感知技术对于物联网就好比感觉器官对于人一样重要｡第二信息传输技术,这是水产物联网体系的关键点,是链接感知层和应用层的核心,主要技术手段有无线局域网技术,Zigbee技术,移动通信技术,GPRS定位技术;随着TD.LTE和FDD.LTE第四代无线通信技术(4G)的成熟其也被越来越多的应用到水产物联网当中｡(二)物联网的优势物联网技术在水产养殖领域的应用具有以下优势:一是通过对养殖信息的自动检测和预警系统的启动,使管理更加规范,能够有效预防养殖过程中因机器故障造成的缺氧､低温或高温等问题｡当充氧系统发生故障,停止运行时,预警系统会发出预警信息,提醒相关人员,有效预防机械故障引起的养殖风险｡二是利用自动控制增氧和加温､降温等系统,可减轻工作人员的劳动强度,提高劳动效率,促进节能减排｡三是利用物联网后,能较好地控制温度､水质,减少了病害提,高了水产品产量与品质｡四是有利于数字化管理和科学研究｡国外物联网的发展水平主要以欧美和中国为代表,物联网技术相对先进｡特别是在传感器制造和反馈设备制造方面｡RFID行业作为感知技术的传播作为传感器行业的重要组成部分,我们可以看到以下行业对感知技术[6]的展望｡西方国家在其他传感器制造领域也处于领先地位,掌握着许多核心专利技术,以MEAS､MCl0､VLENCELL､honeywell等企业为代表;在通信领域以思科和高通为代表｡因此,物联网技术在水产品领域的应用已经在欧洲和北美发现了得天独厚的优势｡虽然西方国家的农业总体规模不大,但其单位产量的养殖成本却明显低于其他国家｡在物联网的帮助下,大大提高了劳动效率,降低了劳动和材料成本｡在我国随着人们生活水平的提高对水产品的需求也不断增高,而反观我国的水产养殖状况情况却并不乐观｡虽然我国水产养殖规模非常大,但是养殖方式粗放,环境破坏严重,水产品的品质也得不到保证｡有的大量投放激素和药物严重的破坏了水体的自然平衡｡最近几年水产物联网在我国的发展也较为迅速｡国内涌现出一批优秀的传感器厂商比如上海惠质､北京旋振等,在通信领域有华为等高新企业｡随着人们认识的不断提高､传感器等设备的国产化加快､新技术的不断涌现,系统研发成本将大大降低,物联网水产养殖在中国将大有作为｡本系统将设计一套基于物联网技术的物联网水产品,以完善传统的水产养殖系统水产养殖监测系统｡主要包括智能网关的设计､传感器节点和传输层Zigbee无线传感器网络应用开发的电路设计､应用层控制电路的设计与实现､上位机监控软件的设计与开发以及远程监控系统的设计与实现｡三.国内外研究现状:(一)国外情况国外水产品网络的发展水平主要在欧洲和美国发展,特别是在传感器制造和反馈设施的制造方面｡RFID技术在传感技术中是传感器行业的重要组成部分｡西方国家在其他传感器制造领域也处于领先地位｡许多核心专业和技术部门掌握在他们手中,包括IMEAS,MC10,VLENCEIL,Niebel等｡企业代表:代表思科,高通等公司的通信领域｡因此,物联网技术在水产品领域的应用具有在欧洲和北美独一无二的优势｡虽然西方国家的整体农业规模不大,但每单位农业生产的成本明显低于其他国家17-51｡这不能归因于它们在物联网技术的帮助下大大提高了劳动效率并降低了人力和物力成本｡(二)国内形势1.典型案例——江苏江苏省作为一个例子,中国水产养殖大省的江苏强省,水产养殖农业经济是非常重要的,然而大型水产养殖生产的背后是严重的水污染,巨大的流行疾病的风险,大量人工输入和水产品质量安全问题突出的问题,江苏省也在传统渔业向现代渔业升级的关键时期,劳动力短缺,资源和环境约束,如问题,迫在眉睫的是实现水产养殖水质的实时监控,精细管理,水产养殖过程中,实时预防传染病和水产养殖操作的自动控制通过物联网技术来提高水产养殖的自动化和智能,极大地提高劳动生产率､资源利用率,降低生产风险,确保水产品质量安全｡2.放眼全国中国,随着人们生活水平的提高,对水产品的需求也在增加｡然而,中国的水产养殖形势并不乐观｡我国水产养殖规模虽大,但养殖方式粗放,环境破坏严重,水产品质量得不到保证｡在某些情况下,大量的激素和药物严重破坏了水的自然平衡｡近年来,物联网在中国的发展也非常迅速｡中国有许多优秀的传感器制造商,如上海汇智､北京宣真,以及华为等通信领域的高科技公司｡随着人们认识的不断提高,传感器等设备国产化进程加快,新技术的出现,系统研发成本将大大降低,物联网水产养殖将在我国发挥重要作用｡四.研究计划或撰写方案:(一)系统的设计原则本系统的的设计坚持结构简单､功能稳定､适用性强､低成本､高效率的原则｡设计原则具体如下:(1)设计目标明确,合理利用资源;(21摒弃许多设计功能复杂,开发成本高昂的缺点,同时实现较好的监控功能;(3)保证开发层次清晰,为系统留出一定的扩展空间,便于系统功能扩展｡(二)总体设计方案总体设计方案:本系统将WiFi技术和GIS技术相结合,实现对区域内多个鱼塘水质的远程测控和管理(图1)｡系统体系结构分为传感控制层､传输层和应用层｡传感控制层包括各种水质参数与GPS采集传感器和设备控制部分;传输层实现WiFi模块网状组网,将采集数据通过WiFi模块上传至本地服务器处理;应用层则由本地服务器､中心服务器和Android客户端组成｡本地服务器负责鱼塘水质测控管理,记录测量数据并在服务器端实时显示,同时将数据库中的数据复制､分发给中心服务器和Android客户端;中心服务器作为区域化管理平台,实现地图数据管理和统计分析功能;Android客户端通过互联网连接本地服务器,用于实时监视水质参数变化及远程控制增氧机调节水质状况｡(三)需要做的工作1､分析系统需求,确定系统的架构,规划系统整体电路结构｡

2､根据系统的要求,合理配置了感知层系统硬件､传输层系统硬件和应用层硬件｡设计了基于CC2530模块的传感器采集与中继控制节点､基于ZIGBEE协议栈的信号传输节点､基于SIM900A的GPRS信号传输节点和基于JLX12864LCD屏的信号监控节点｡完成了系统硬件电路的搭建｡3､采用IAR集成开发环境,编写了CC2530模块的信号采集､继电控制､系统信号接收和发送程序｡本设计实现了zigbee-gprs网关和zigbee-tcp/IP网关的通信功能,以及系统与PC端和远程移动端之间的通信功能｡4､利用液晶显示屏实现了现场查看信息的功能｡利用QT接口开发软件开发了上位机信息监控平台的友好接口;该平台可实现水质信息实时监测､数据存储､设备调节等功能｡利用向日葵远程监控软件对传统的WEB远程发布监控方法进行了改进｡为了防止监控主机故障影响数据传输,开发了一种用于Andiord系统的移动监控软件｡5､验证了Zigbee系统通信功率与传输距离的关系｡采用数据包嗅探器数据包丢失率检测软件,分别检测单节点自组织网络和多节点自组织网络的系统功能稳定性和自修复能力｡上位机监控平台和远程监控平台对系统的整体工作状态进行了验证｡(四)三层结构层水产养殖的设计基于物联网的智能监控系统,根据感知的三层架构层,网络层和应用程序层在物联网的设计系统由无线检测和控制层､监控层和远程管理中心层｡1.无线测试和控制层无线测试和控制层包括检测传感器､水调节､水质参数的相机,选择水质检测传感器系统的参数包括水温､湿度､pH､氨氮和溶解氧含量､电导率､浑浊度､水质调节控制装置包括曝气器､执行pH调节器等设备｡一方面,采用ZigBee无线传输技术5,近距离传输多个水质传感器节点采集的实时数据,并从监测中心层接收相应的调节参数指令｡另一方面,通过摄像监控设备实时采集农业环境的视频信息｡2.监控中心层监控中心层是系统下位机与远程用户上位机终端之间的通信桥梁｡它负责数据分析和处理,主要包括三个功能:(1)根据水质传感器收集的数据,自动调整和控制设备可以用来确保最好的育种过程中水质环境(2)实现水产养殖过程的安全监督:(3)控制的液晶显示屏实时显示,和水质和视频数据传输到远程用户管理终端通过GPRS(通用PacketRadio服务)或WiFi无线网络｡补:GPRS(GeneralPacketRadioService)是通用分组无线服务技术的简称,它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务,属于第二代移动通信中的数据传输技术｡GPRS可说是GSM的延续｡GPRS和以往连续在频道传输的方式不同,是以封包(Packet)式来传输,因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算,并非使用其整个频道,理论上较为便宜｡GPRS的传输速率可提升至56甚至114Kbps｡3.远程管理远程管理包括上层计算机监控系统和水产养殖信息数据库,可以设置各种参数的范围的监控会议,及时通知用户异常数据时,并根据设定的参数调整环境参数,实现系统的远程实时智能监控｡远程监控功能模块将无线传感器节点感知饲养环境的实时数据处理,数据不符合生态养殖环境的参数,自动对应的指令下,网络媒体发布的设备控制和命令传输函数模块,该模块的物联网智能网关命令解析､运输到工地上,控制装置控制电路,控制电路控制中间继电器开关打开或关闭被控设备,从而改善饲养环境,使其达到标准的生态farmingAccording上述水平,该系统可以分为两个部分:水质环境监测系统和安全监控系统,包括五个模块:养殖状态检测,养殖环境调控,无线通信,控制中心,上位机远程监控显示｡安全监视系统,可以实现智能行为识别和可疑人员进入保护区警告和报警通知相关人员,知识库的指导是基于水产养殖水质监测系统,根据检测水质环境参数的自动或手动控制的水质调节设备起停工作,其中体现了智能防盗和养殖过程的实现｡补:=1\*GB3①ZigBee是一种短距离､低功耗､低成本､高可靠性的双向无线通信技术,是继IEEE802之后的媒体接入控制层｡15.4标准的规定｡基于zigbee的无线传感器网络通过在监控区域部署大量廉价的微型传感器节点,形成多跳白组织网络,具有节电､节点安装灵活方便､覆盖范围广､传输可靠等特点｡由此可见,ZigBee无线传感器网络适用于水产养殖水质的远程监测｡ZigBee无线传感器网络由放置在水中的大量检测节点和中继控制节点组成,分别完成温度､pH､浊度､溶解氧等水质参数的采集和曝气器､给料机等设备的控制｡各检测节点的ZigBee终端与协调监控中的协调器通过多跳路由形式构成ZigBee无线传感器自组网,并将所有监控量收集到协调监控中的ZigBee协调器｡本系统采用的Zigbee通信模块由底板和核心板两部分组成,核心板CC2530芯片组成中央处理器,负责数据的采集､收发､处理､存储等工作｡CC2530是8051系列内核芯片,它具有个不同的存储器访问总线分别是SFR总线､DATA总线和CODE/XDATA总线三;内存仲裁器通过SFR总线,将CPU､DMA控制器和物理存储器以及外设等连接在一起=2\*GB3②随着科技的进步感知技术日星月异的发展,传感器的品种也越来越多,但大体上传感器可以分为四个种类:电阻型､电流型､电压型､数字型｡其中电流型和电阻型的传感器的使用较为麻烦,因为一般的微处理器难以直接识别其信号的数据,通常需要经过调理电路､放大电路等的处理才能被处理器识别:而电压型传感器的使用较为方便,一般只需要通过简单的标定或者在处理器中编译相关的信号标定函数,处理器就可以直接读取器信息;数字传感器使用起来最为方便,一般是在电压信号的基础上在内部对数据进行处理,使输出数据可以被处理器直接读取｡=3\*GB3③随着科技的进步感知技术日星月异的发展,传感器的品种也越来越多,但大体上传感器可以分为四个种类:电阻型､电流型､电压型､数字型｡其中电流型和电阻型的传感器的使用较为麻烦,因为一般的微处理器难以直接识别其信号的数据,通常需要经过调理电路､放大电路等的处理才能被处理器识别:而电压型传感器的使用较为方便,一般只需要通过简单的标定或者在处理器中编译相关的信号标定函数,处理器就可以直接读取器信息;数字传感器使用起来最为方便,一般是在电压信号的基础上在内部对数据进行处理,使输出数据可以被处理器直接读取｡本系统采用的DSl8820温度传感器､杭州联测科技生产的SIN.PH.160PH传感器､GE.ts型浑浊度传感器､导电率传感器,DSl8820是数字传感器只需在采集节点编写相应的采集程序,硬件部分不需要太多的处理;PH､浑浊度､导电率等传感器根据厂家提供的资料可知其输出为电压信号;要想被CC2530芯片直接采集,需要经过调理电路输出供接收端采集应用,一般要经过三个步骤实现:第一步电压跟随器用于提供电压,提高系统的抗干扰能力;第二步放大滤波电路用于信号的放大和滤波;第三步电压调整电路,最后经过A/D转换将其调整为微处理器可以利用的信号｡(1)DSl8820温度传感器DSl8820温度传感器使用不锈钢外壳具有防水､防潮､耐腐蚀的优良特性;满足系统对水环境的硬件要求｡DSl8820采用1wire总线传输方式,利用3V或5V的供电方式当选择3V电压供电时必须要有电压上拉;这种通信方式可以有效减少信号之间的互联,使用效率高､功耗小,不足是只能用于小规模的组网不能够用于大规模的组网通信｡=4\*GB3④本系统中使用LCD液晶显示屏作为系统在养殖现场的数据显示;其做为应用层的一部分主要功能是将采集到的信号进行可视化处理用于节点数据显示､为系统或人工调节水体环境提供依据｡系统采用JLXl2864LCD液晶显示器利用5V电压供电｡其界面小巧,数据显示清晰度高;可为现场数据显示提供4位/8位并行､2线或3线串行多种接口方式,一次可显示1516个GB2312标准字库,可构成良好的人机交互界面｡=5\*GB3⑤本系统利用Qt软件开发可运行于xP/w7/w8等系统的上位机监控平台,监控平台主要实现以下功能:1､设置登陆模块用于管理员登录水产养殖监控界面,设置登录密码之后可以防止无关人员登录界面操作系统｡2､各节点监控界面,该界面上分布多个节点每个节点对应一个协调器的位置｡每个节点可以采集多个传感器的值,各传感器在每个节点内都有显示窗口与之对应｡该界面可以实时显示传感器的指标｡3､数据存储界面,利用数据库将采集到的数据每隔一定的时间保存一次便于以后查阅和参考｡4､动态曲线显示界面,该界面根据传感器实时上传的数据将其通过曲线显示出来更能反映出水体环境的波动｡便于养殖人员观测水体环境的变化情况｡5､调控界面,水体的各项指标通过传感器上传到监控系统,系统内设置的有水体环境的适宜指标,系统根据上传值会判断水体指标是否在合适的区间,如果超出合适的区间,系统会控制相应的调控设施对水体环境进行调节,本系统中利用的是控制继电器来控制各设备的开启｡=6\*GB3⑥远程监控可以方便远离监控主机的操作人员对水产养殖数据和设备进行查看和调控,常用的远程手段有远程web发布､GPI峪+移动端等｡通过查阅人们所做的水质监控类物联网的设计时发现几乎千篇一律的用到的都是Microsofweb､Labviewweb等WEB发布工具｡WEB发布功能能够完成一部分的远程功能,但其弊端也是显而易见的,首先采用WEB发布功能往往需要构建发布网站,增加了系统的开发难度,其次web开发在程序上线以后常常页面速度开始急剧变慢;正常访问时间变的很长;有的甚至抛出异常错误页面;数据库锁死;WebServer超过最大连接数,结果往往是远而不控经过类比分析本系统改进了以往的WEB发布手段,提出利用向日葵远程监控软实现在远程上位机的监控以及远程移动端的监控;同时为了防止受控主机故障无法实现数据的及时查看和控制,系统又开发了GPRS+移动端的监控,这样就可以实现了软件上位机､软件移动端､GPRS+移动端三种远程监控手段,大大提高了水产养殖监控的性能｡五.拟采取的研究方法:1.文献研究法:搜集､鉴别､整理文献,并通过对文献的研究形成对事实的科学认识的方法搜集整理相关研究资料,为研究做准备｡2.调查研究法:通过考察了解客观情况直接获取有关材料,并对这些材料进行分析｡通过访谈､问卷､统计分析等,把握国内外智慧兔业养殖的现状､存在问题和解决办法｡3.比较分析法:比较国内外水产养殖智能化系统开发的差别,从中找出改进的对策｡在课题研究过程还将借鉴其它高师院校的研究现状,努力使课题更加完善,更有现实意义｡六.特色或创新点:本系统实利用较少的成本较好的实现了感知层采集､传输层接收和发送信号､应用层监测的功能｡在学习､研究､设计的过程中自己思考和解决了许多工程中遇到的技术问题,增长了知识,锻炼了分析解决问题的能力｡下面将设计过程中的主要工作和成果进行总结说明｡(一)工作成果1､针对目前水参养殖领域的问题,结合本课题确定了以物联网技术为基础的三层架构思路,分别从感知､传输､应用这三个层面设计系统的功能｡2､根据课题的需求确定了以CC2530芯片为核心板的zigbee无线传感模块作为系统的核心硬件组成,合理搭建了采集温度､PH､浑浊度､导电率等传感信号的电路以及继电器控制电路;｡3､确定系统为树型拓扑结构,在已有硬件的基础上合理配置网关的传输模式,利用IAR开发环境分别编译传感器采集控制程序､节点间信号传输控制程序､应用层继电器控制程序､实现了LCD屏的数据显示､GPRS模块的通信功能等｡4､根据系统的测试指标,合理构建了应用测试层的开发框架｡实现了继电保护控制器的控制,以及利用效果较好的远程监控平台实现了远程PC机和远程移动终端的同时,开发了GPRS+移动终端的远程功能｡5､利用Packetsniffer抓包软件以及其它检测方式,分别验证了系统的丢包率､传输功率､传输距离以及系统自组网的稳定性等方面进行了检验｡够实现自动调节｡6､系统具有良好的自组网能力,并且具有一定的扩展功能,利于设备的更新和系统升级,为进一步开发提供了良好的基础｡(二)本系统和其它检测设备相比有如下优点和创新点1､本系统开发成本低,有利于减少用户的养殖成本,系统运行稳定,数据采集精度高､丢包率小可以满足一般用户的需求｡2､除了采用Qt界面开发软件设计了上位机监控软件;同时改进了远程监控手段,提出利用较为前沿的远程监控技术,在此基础上开发完成GPRS+移动端远程监控功能,是系统最多可以实现三种远程手段｡3､系统在设计完成信号传输､显示的过程之后,设计了水体环境指标预警值,当水体环境超标后能够启动继电器控制的各类设备的开关,使水体环境能4､系统具有良好的自组网能力,并且具有一定的扩展功能,利于设备的更新和系统升级,为进一步开发提供了良好的基础｡七.结语影响水产