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物联网技术在海水养殖中的研究与应用探讨

2018-05-14孙争荣

丝路视野 2018年8期
关键词:物联网技术探讨研究

【摘要】在“十三五”规划中物联网技术与智慧海洋的内容被提出,且在规划纲要内容中指出,国家大数据的实施过程应具备建设物联网应用基础设施与服务平台。基于此,文章将物联网技术作为重点研究对象,阐述其在海水养殖中的具体应用,希望有所帮助。

【关键词】物联网技术;海水养殖;研究;应用;探讨

积极构建科学合理的智慧海洋系统架构,能够为智慧海洋工程项目提供高质量的海水养殖服务。在新时期背景下,物联网技术的发展取得理想的发展成绩,为该技术的推广应用提供了必要的保障。由此可见,深入研究并分析物联网技术在海水养殖中的研究与应用具有一定的现实意义。

一、海水养殖系统架构概述

为在短时间内达到远端数据采集与监控的目标,需要结合系统的实际需求对系统架构进行合理地控制。在海水养殖系统中,主要的组成部分就是服务器、数据中心、手机展示端、PC展示端以及具备GPRS功能的采集节点。此系统主要以ocketS通信为主要的通信方式,而在识别数据采集节点方面,应借助设备编号来实现区分目标。在展示端方面,选择使用了定时更新数据与请求更新的模式,在服务器端引入预警实时提示的功能,在SC模式的基础上完成系统开发目标。通过对海水养殖系统的构建,并以此为平台,将其应用在海水养殖过程中,能够充分发挥平台的作用与价值。

二、海水养殖系统中的数据采集与控制节点

综合考虑成本与实用性,数据采集和控制节点可以运用型号为STM32的单片机,设计出两路电压输入与两路电流输入。该节点位置的通信模块型号是ASIM900,在通讯模式方面将GPRS引入其中,能够有效地覆盖近海海域信号。在节点和服务器相互连接的时候,要将规定编号发送,且发送的格式是“1111+ID”。其中,ID编号是在STM32芯片的96为设备ID号当中读取出来的,而1111则代表的是数据采集的节点。如果数据采集已经超出了标准要求,则要借助继电器的控制制定控制策略,并向特定手机当中发送短信,以达到预警信息发布的目的。综合考虑实际的需求,可以对休眠模式加以选择使用,并对相关数据信息进行定时地采集,尽量实现数据采集与控制节点能耗降低的目标。

三、海水养殖系统中的服务器

服务器的主要功能就是数据汇集,而在设计与实现方面,最基本的性能就是数据通信、存储与处理等。通过对ocketS通信方式以及C#编程语言等的运营,使得服务器端能够有效地监听指定端口。在监听过程中,一旦与客户端构建了连接,即可在特定集合当中保存客户端的IP地址与端口号,在对客户端发送首条信息前四位进行判断的基础上,为采集控制节点与展示节点加以区分。如果实际所接收的信息前四位是1111,就可以判断成采集控制节点。此时,要求ID号和IP地址、端口号有效地绑定,并在数据库中保存。如果所接收的信息前四位是2222,那么连接用户则是展示端,结合后续请求指令返回数据信息。在此基础上,服务器端就会结合所接收的数据实施信号调理工作,以保证采集节点数据和实际数值更加贴近。另外,数据预警机制的作用也不容小觑,应结合各个预警参数数值做出分析与判断。如果超过了既定的范围,必须要及时采取必要的措施,向展示端发送相关性的信息内容,以保证环境监测预警作用的充分发挥。

四、海水养殖系统中的展示端

在海水养殖系统当中,展示端可以细化成两个不同的部分,即PC展示端与移动展示端。在PC展示端中,C#编程模式的应用占据主导地位,但是在移动终端中,droidA编程模式是主要模式。需要注意的是,只有在设备与编程语言展示方面,展示端才会存在明显的差异,具体的通信协议是相同的。在通信方式中,仍沿用了ocketS编程。在系统和服务器端首次连接的情况下,要求向其发送2222,进而当做展示端的身份验证。针对服务器的数据更新问题,即可将更新的数据向展示端发送。在展示端方面,要求基本功能要包括含氧量、数据采集控制节点继电器控制、温度、预警显示与偏、pH数值等。在实践过程中,结合服务器端的请求指令差异对相应的数据进行获取,方便在展示端中真实地展示出来。一旦出现数据超标的情况,预警信号就会从绿色转变成红色,而在处于正常的状态下,还会实现向绿色的自动切换。

五、结语

综上所述,海水养殖系统属于相对成熟与健全的智慧海洋系统解决方案,特别是服务数据处理、终端采集、展示端数据展示、预警和网络传输等多个方面都引入了现代化的技术,为平台的稳定化发展提供了必要的保障。而在海水养殖当中,引入物联网技术具有明显的优势,使得人力成本投入明显减少,并对恶劣条件下的养殖数据实时采集以及处理等方面的问题加以解决。在海水养殖系统基础上,以物联网技术为基础的平台也同样为海洋环境检测提供了有价值的参考依据,且实际的推广前景较为理想。为此,在后期发展的过程中,应高度重视以物联网技术为基础的海水养殖系统作用。

参考文献

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作者简介:孙争荣(1971.11—),男,山西平陆人,本科,中级工程师,研究方向:海水养殖。

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