浅析基于物联网技术的智能渔业管理系统设计的论文(共11篇)

浅析基于物联网技术的智能渔业管理系统设计的论文（共11篇）篇1：浅析基于物联网技术的智能渔业管理系统设计的论文

浅析基于物联网技术的智能渔业管理系统设计的论文

本系统基于物联网技术，利用GIS(地理信息系统)与数据库技术优势，对传统渔业管理中的水温测量、氧浓度检测、pH值测量以及网箱监控等管理过程进行智能系统设计。

1系统结构

系统结构自底向上依次包括监控单元、数据传输单元、数据通信网络、数据库及Web客户端等。系统利用物联网技术的优势，采用适合渔业实践的各类传感器、控制设备对各种养殖参数进行精确的、实时的检测及控制。系统利用传感器网络路由管理协议，进行各类监控单元的自适应组网，以及渔业管理子网络内部的数据互联。在人工交互方面，系统利用GIS技术，可以将管理过程做到高度可视化。系统实时显示各个渔业管理子网络的地理信息，以及网络内部监控单元的相关数据。同时，系统利用B/S网络结构，允许管理人员登陆Web页面进行远程控制。

2系统设计

2.1渔业管理子网络：

渔业管理子网络作为独立工作的局域网，通过一个数据传输单元按照星形拓展结构进行网络组织，通信方式采用ZigBee技术。ZigBee技术是稳定的点对点通信方式，有效传输距离为2km，单个区域的覆盖面积理论为12km2，因此，完全能够满足传感器子网络的通信需求。

渔业管理子网络主要包括以下几种功能的监控单元：GPS定位单元，ZigBee通信单元、传感器单元(包括：水温测量单元、氧浓度检测单元、pH值测量单元、网箱监控单元等)。数据传输单元负责渔业管理系统路由协议管理，完成与上层数据库及Web客户端进行有效数据互联。

2.2渔业管理系统路由管理协议：

在无线局域网络路由管理的应用中，普遍采用“多跳”的方式进行数据的传输。该方式将每个子网络分成sensor节点、sink节点、manager节点三个层级，分别负责传感器数据采集、数据汇总与存储、指令数据与数据库的交互。但是，“多跳”方式也具有算法复杂、设备功能单一、通信效率较低等问题。随着ZigBee技术的应用与发展，在智能渔业管理应用领域，可靠的无线通信距离已经完全能够满足需求，所以本系统提出了一种新型路由管理协议。该协议基本特点如下所示：

1)核心是采用“多主”结构，提高总线利用效率。

2)短报文结构，每个报文不超过8字节。

3)引入TDMA分时传输机制，避免数据包冲突。

4)报文包含源地址或目的地址，利用标示符来指示功能信息和优先级。

5)节点在严重错误情况下，具有自动释放总线的功能。

在每个渔业管理子网络中，设置唯一的数据传输单元(DTU)，负责组织网络，并完成与每个监控单元的数据交互。网络中设备之间的通讯是基于连接的，这样也为对任何一个设备的`通讯进行监控提供了可能。在传感器子网络中任何一个参与通讯的监控单元都必须和DTU之间建立一个独立的通讯连接。本系统路由管理协议的报文结构，结合工业CAN总线特点，进行了定制化改进，报文长度不超过8字节，并对于其中前三个字节进行功能区划分，保证智能渔业管理系统数据传输的高效性与可靠性。

3GIS系统设计

GIS系统准确标识养殖环境的相关信息，并能够方便对地图信息进行编辑。地理范围实现10级分辨率，并且在各级分辨率地图上，都可以显示、修改监控单元信息。

3.1输入输出控制

软件通过查询数据库找到相应的终端设备的短地址和MAC地址，通过Socket编程向网口发送命令包，通过固定的IP地址和网管和RAM建立连接，网管接受到命令，发送给协调器，控制终端采集设备，采集设备把信息采集回来，上传到协调器，网管，最后在界面上显示。

3.2水温测量

通过传感器采集的温度数据和数据库中的养殖目标生长的最佳温度信息配备，确定此时的环境是不是最佳环境，如果是，则继续保持，如果不是，则启动相应的设备改善温度等。

4实验结果

为了验证本系统的可靠性与实用性，项目组多次在青岛市经济技术开发区海域的近海网箱养殖现场进行试验。项目试验分三个区域，区域间隔5km，其中每个监控区域内包含10口网箱。监测传感器包括：Pt100温度传感器、pH传感器(上海科蓝电化学仪器科技有限公司)、WQ401溶解氧传感器(美国GlobalWater公司)等。从实时监控平台来看，系统运转正常，显示界面能够自由切换，并且能够完成对于每一口网箱的独立监控工作。网箱pH值7.2～7.9，温度范围8.4～11.6°C，与实际手工测量保持一致。同时，系统能够完成对于人工活动的正常报警，表明系统在无人监控方面有可靠表现。

生产实践证明，本系统已经能够完成对于传统的渔业管理的产业升级，是一套高效可靠的成熟管理系统。系统在传感器网络管理与数据交互方面表现突出，能够适用于不同的渔业生产环境。同时，本系统的操作界面简洁，设置方式便捷，易于广大养殖户及渔业领域管理者使用，具有良好的市场前景。本系统实施中产生的软硬件环境和应用系统，可作为实现现代信息技术与传统渔业管理的有机结合的产学研平台。智能渔业是新兴的巨大市场，市场预计每年可达数亿元规模，本系统目前已经实现800万元的销售额。

篇2：物联网技术论文

近年来，随着智慧地球、智慧城市、智能家居等热点话题的兴起，物联网产业逐渐成熟，正在从科研单位的实验室走进了普通居民的生活。物联网被认为是信息产业在计算机和互联网的高度发展之后的第三次革命浪潮。我国当前物联网产业发展迅速，了解物联网的关键技术，将会对它的发展有更深入的认识。

1物联网概述

物联网作为未来网络发展的主要驱动力，其概念的提出已经很久，最近几年由于和大数据的结合，已经成为下一代网络的整合部分，是在当前互联网基础上的功能和范围的延伸。物联网技术主要通过统一编码物品和制作通讯协议，将传感技术结合通信、控制技术按照标准将任何物品之间、以及物品与互联网之间相连，进行信息的共享和管理。在信息社会世界峰会(WSIS)上，国际电信联盟(ITU)正式在其发布的《ITU互联网报告：物联网》中给出了“物联网”的概念。作为信息化浪潮下下一个振兴经济的关键点，在许多国家物联网已经上升到了国家战略的高度。美国权威咨询机构FORRESTER预测在未来五年内，物联网将达到一个万亿级的通信业务，产业容量将达到30倍于人与人之间的通信需求产生的经济拉动力。基于这种原因，全球各国都在大力发展物联网。

近年来，物联网已经在人们的生活、工作中起到了巨大的作用。在销售业、智慧交通和智能家居中的使用最为广泛。这种新技术的使用大大降低了劳动时长，带了了巨大的经济效益。随着物联网技术的通信协议规范得到逐渐的统一化，它的发展不断走向成熟，而同时大量新型传感器的使用，是的它的适用范围得到了很大的增加，在农业、制造业、建筑业甚至是防恐中都得到体现。其中以美国、中国、日本和欧盟等多个国家和地区的不断努力，使得一个开放、透明的物联网标准开始逐渐形成，确保了行业的健康发展。我国近年科技实力不断加强，科研资金投入逐年加大，同时由于较早就对物联网技术开始了研究，并从国家发展战略的高度予以重视，现在保持了较高的实力，技术积累优势明显，是国际物联网标准制定的'主导国之一。

2物联网的关键技术

物联网虽然是物物互联，但是其基础还是互联网。以互联网通信为核心，依靠传感器、射频识别(RFID)、红外感应器(InfraredSensors)、智能IC卡、GPS系统、无线通讯装置等信息传感和通信设备，按约定的协议，实现对接入互联网的物体进行监控和管理[2]。

物联网的关键技术从单一模块分，可以区分为射频识别技术、传感器技术和无线通信技术的结合使用。

2.1射频识别技术

射频识别技术(RadioFrequencyIdentifi-cation，缩写RFID)是一种利用RF信号及其空间耦合传输特性对物体进行自动身份信息识别的技术。RFID系统的组成有主机、传输天线、电子标签和读写器组成。

2.2无线网络技术

无线网络技术是物联网功能构成的主要部分。特别是短距离的无线通讯技术，是物联网中进行信息交换和识别活动最活跃的部分。目前常用的技术主要有NFC、Bluetooth、Z-wave、ZigBee、UWB、WI-FI、RFID等。

NFC近场通讯技术在标签识别和数据传输中运用广泛，是下一代智能移动设备的标配。它的通讯频率固定在13.56MHz，是对RFID技术的改进，能快速匹配设备和连接。

ZigBee主要面向低速率无线个人区域网，适用于家庭监控、远程控制、工业监控、安全系统、传感器网络和玩具等领域。在生物医学领域，这项技术在许多的产品上都得到使用，包括迈瑞等公司的多种型号的血糖仪、家庭监护仪均采用了这种通信方式。

Bluetooth使用的工作频率为2.4G-2.5G之间，具有低成本、低功率、近距离无线连接简单安全的特点。可以实现10m全双工通信。

“UWB”(ultrawideband)是一种使用1GHz以上带宽的超宽带无线技术。

Wi-Fi属于无线局域网的一种，可以实现各种设备的高速互联。在部署物联网之时，考虑到设备成本和易用度，WLAN都是十分方便的。国内厂商小米、TP-Link等公司最近在智能路由器领域的新产品，都是以物联网的家庭流量入口为重点。

2.3传感器技术

传感器是物联网中实现自动检测和自动控制的首要环节。它能够感受并处理被测量信息，使其变为系统可以辨识的信号。传感器的发展是物联网拓宽应用范围的关键所在。高精度传感器技术一直被国外所掌握。目前，国内的高端传感器市场研发还处于空白期。在工业、家庭、医疗卫生领域，传感器的精度和稳定性是其性能研发的难点。

宏观角度下，物联网产业的布局和生态如果从整体来看，则可以分为平台服务和终端接入技术两大块：

(1)平台服务技术。平台服务技术关系到这个物联网产业的生态圈的建立。一个适合未来发展的物联网应用体系，应该具有强适应能力和通用的数据平台，兼容行业内大部分使用者的需求，可以实现业务流程定制、各种设备的冗余自修复、数据集中管理、平台间物件的通信管理等。

(2)终端接入技术。物联网系统的庞大要求了它的终端种类的繁杂，各个终端设备的互联互通是物联网接入技术的关键。根据现阶段的发展状况，通信模块、物联网网关和智能终端是目前物联网终端接入所关注的重点内容。制定统一的国家(国际)标准，是打通物联网产业不同方向、拓展不同领域进行信息交流的重中之重。

3结束语

物联网的发展前景已经得到了世界的认可，无线传感器网络的铺设和通信技术的应用是物联网技术的关键，借助软硬件的结合实现智能感知是基础，良好的识别技术是保障。在当前大数据和云计算的背景下，物联网与新技术的结合，对智慧地球的建设起到了越来越大的作用。很明显，它将成为网络技术的下一个爆发点。对物联网关键技术的了解，将对以后的学习工作起到一定的指导作用。

篇3：物联网技术论文

物联网技术论文3000字

《互联网的未来——物联网》

摘要：物联网是新一代信息技术的重要组成部