水产养殖的物联环境监控系统设计.doc

文档介绍：水产养殖的物联环境监控系统设计
　　摘要：物联网技术的发展，带动了对水产养殖环境的监控，能够更有效的促进水产养殖。本设计在物联网的感念上，设计了一种基于水产养殖的环境监控系统，对水产养殖的系统架构、传感网络层的硬件和无线网络建立进行了系统设计。
　　关键词：物联网 环境监控 传感网络
　　中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）10-0120-01
　　我国粗放模式的水产养殖已不再适合经济和科技的发展，需要通过现代技术手段，向物联集中型进行转变。水产养殖的环境监控必然成为物联集中养殖的重中之重。水质监控在传统手段中，常以人工监控和记录，随机性大，不能有效采集数据和利用数据，造成误判和延迟。随着物联网技术的发展和无线通信的发展，水产养殖开始引来新的时代，这将对水产养殖领域的监控起到革命性的作用。
　　1 系统架构设计
　　本设计的水产养殖的监控系统采用GPRS技术和ZigBee技术作为双向无线通信，设计中的水产养殖环境监控体系结构如图1所示。
　　本系统分4层体系结构，分别为传感网络层、无线传输网络层、应用层和服务器层。传感网络层通过ZigBee监控节点，进行实时监控，并积极反馈感知的世界；无线传输网络层则通过协调监控，接收应用层发送的指令，初步控制ZigBee监控节点，并对上层发送的指令进行实时响应；应用层则通过远程监控终端发送命令和显示水产远程监控，并可通过服务器层，获取养殖知识库；服务器层可为应用层的终端用户提供监控服务权限和智能养殖的知识引导。
　　2 传感网络层的硬件设计
　　根据传感网络层的要求，可设计传感网络层的硬件设计，外部环境的模拟非电信号通过酸碱传感器、水质氧含量传感器、温度传感器和水杂质传感器转换成模拟电信号，再经过A/D转换器转换为数字信息，并将数字信息传递给51单片机进行初始数据分析，51单片机可将初步处理的数据通过无线收发器回送给应用层。如图2终端节点硬件结构所示。
　　3 无线网络建立
　　无线网络建立，首先要对硬件初始化，初始化之后，查找加入的网络，如果找到网络连接，则加入网络，同时一定要确认加入是否成功。一旦传感节点加入网络，则等待读取各种传感器对应I/O脚信息，并最终将编码后的数字信息发送给协调器，完成节点检测流程，如图3节点检测流程所示。
　　4 结语
　　本文根据物联网技术的发展，传统水产养殖不能满足现今