一种基于无线传感网和安卓手机平台的鱼塘控制方法技术

本发明专利技术是一种基于无线传感网技术和安卓手机平台的鱼塘控制方法，该控制方法分为两个部分，第一是基于无线传感网的鱼塘环境监测和控制，包括对分块鱼塘水质参数数据的采集以及鱼塘控制中心的监测和控制；第二是基于安卓手机平台的员工实时控制，包括员工通过安卓手机软件去鱼塘控制中心的服务器端下载数据并实时更新数据，从而查询自己所管辖区域的鱼塘的各项水质参数，对鱼塘实时监测和管理。该方法能提高鱼塘产量、实现养鱼种类丰富性以及提高鱼塘管理效率等，真正实现大中型鱼塘的有效控制管理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术为基于无线传感网技术和安卓手机平台的大中型鱼塘控制方法，主要用来实时监测鱼塘的水环境并对水质出现的问题及时解决，提高鱼塘的管理效率。对实现养鱼种类丰富性和鱼塘的高效管理有着十分重要的意义，该项目属于物联网和无线传感器网络的交叉领域。
技术介绍
由于大中型的鱼塘会根据养鱼的品种不同分成若干块小鱼塘，每种鱼对于水温，深度，含氧量，PH值的要求也不同。而目前大部分的鱼塘对于水环境的监测和管理主要是根据人工完成的，这就造成自动化程度不高，对于水环境的检测精度较低。对于鱼塘中突发的状况不能及时安排人员采取措施，而造成鱼大量死亡以及鱼被污染。随着人们对于食品安全的关注以及对于产量的需求，迫切需要开发一套可扩展性强、价格便宜、容易管理、操作简单、高效率的鱼塘智能控制方案。目前有部分鱼塘采用有线方式将鱼塘采集的数据传送给鱼塘控制中心，但价格较高、安装和维护困难、员工调度以及工作效率低并且没有一套完善的对于大中型鱼塘管理的系统。本专利技术在物联网的架构下，通过CC2530传感器将采集到的每块鱼塘的数据实时传送给鱼塘控制中心PC机上的后台软件。对于大中型鱼塘而言，本方案同时支持每个员工通过安卓手机与鱼塘控制中心进行交互。实现了 一个比较完善的对于大中型鱼塘进行控制的系统。
技术实现思路
技术问题:本专利技术的内容是提供，针对传统的对于大中型鱼塘水环境的监测和管理成本高、安装维护困难、员工工作效率低、问题处理不及时等缺点来进行设计，其目的是提高鱼塘产量、实现养鱼种类丰富性以及提高鱼塘管理效率等，真正实现大中型鱼塘的有效控制管理。技术方案:为了实现以上目的，本专利技术提出一种基于无线传感网技术和安卓手机平台的大中型鱼塘的控制系统。它包括基于无线传感网的鱼塘环境监测系统和基于安卓手机平台的员工实时控制系统。本专利技术中基于无线传感网的鱼塘环境监测系统和基于安卓手机平台的员工实时控制系统，二者的具体描述如下:1.所述基于无线传感网的鱼塘环境监测系统包括对分块鱼塘水质数据的采集系统以及鱼塘控制中心对鱼塘的监测和控制系统。I)所述对分块鱼塘水质数据的采集系统包括无线通信模块和传感器模块。2)所述无线通信模块选用CC2530芯片，利用基于IEEE802.15.4标准的低功耗无线个域网协议的Zigbee技术，通过节点之间的自组网，形成类星型路由网络，终端节点将数据传送路由节点，路由节点通过多跳将数据传送给协调器节点。协调器节点与鱼塘控制中心的PC机通过串口相连,将数据传送给PC机，实现水环境各参数的实时感知。3)所述传感器模块包含含氧量传感器、水温传感器、水压传感器、PH值传感器。这几种传感器采集数据输出电压，终端节点对其进行A/D转换，然后通过路由节点将数据传送给协调器节点。4)所述鱼塘控制中心对鱼塘的监测和控制系统:鱼塘控制中心的PC机将协调器节点发来的各块鱼塘的水质参数数据，上传到服务器端进行分析和处理。鱼塘控制中心可以对指定区域的鱼塘进行查询，若发现鱼塘的异常状况后，就通知管理相应区域的员工进行处理，以减少损失。鱼塘控制中心同时可以与员工进行实时交互。考虑到由于外界各种因素以及因节点自身能量消耗导致节点死亡，鱼塘控制中心可以实时查询各个节点的状况，若出现死亡节点，软件就通过串口向协调器节点发送指令，选取最优的路由路径更改相应的路由表，使得整个系统可以稳定的运行。2.所述基于安卓手机平台的员工实时控制系统:编写一个基于安卓手机平台的鱼塘员工控制软件。员工可以通过软件去鱼塘控制中心的服务器端下载数据并实时更新，从而查询自己所管辖区域的鱼塘的各项水质参数，对鱼塘实时监测和控制。出现突发状况向鱼塘控制中心报告相关情况并寻求处理办法。方法流程本专利技术的基于无线传感网技术和安卓手机平台的鱼塘控制方法实现步骤如下:该控制方法分为两个部分，第一是基于无线传感网的鱼塘环境监测和控制，包括对分块鱼塘水质参数数据的采集以及鱼塘控制中心的监测和控制；第二是基于安卓手机平台的员工实时控制，包括员工通过安卓手机软件去鱼塘控制中心的服务器端下载数据并实时更新数据，从而查询自己所管辖区域的鱼塘的各项水质参数，对鱼塘实时监测和管理；具体包括如下步骤:步骤I)基于无线传感网技术的鱼塘水质参数采集系统的搭建:按照每个分块鱼塘的大小布置若干终端节点，同时布置若干个路由节点，鱼塘控制中心内布置一个协调器节点，与鱼塘控制中心的PC机进行串口连接，用来接收鱼塘发来的水环境参数数据；步骤2)鱼塘控制中心的监测和控制系统的搭建:采用用于鱼塘监测和控制的软件，实现对协调器节点传送过来的数据的接收并将数据上传到服务器端，对水质参数数据进行分类和处理分析，并能对员工进行实时调控，具有实时查询每块鱼塘的水质参数、对于鱼塘异常进行警告、可以与员工进行实时交互以及更改路由表功能；步骤3)基于安卓手机平台的员工实时控制系统的搭建:采用基于安卓的员工鱼塘控制软件，给每个员工配备一个安装有员工鱼塘控制软件的安卓手机，用于员工对自己所管辖区域的水质进行实时监测和控制，并对突发情况进行及时上报并寻求解决方法；步骤4)基于无线传感网技术的鱼塘水质参数采集系统的实现:位于鱼塘的节点首先通过自组网建立类星型网络，自组网完成后，位于每个分块鱼塘的终端节点通过相关传感器采集数据，每隔I秒钟将采集的数据进行A/D转换后，将自己的节点号放在报文段的第一位并加上水质参数数据发送给离自己最近的路由节点，路由节点之间通过多次转发将数据传送给位于鱼塘控制中心的协调器节点；步骤5)鱼塘控制中心的监测和控制系统的实现:当协调器节点接收到传送的水质参数时，协调器节点通过串口将数据传送给位于鱼塘控制中心的PC机上的控制软件，控制软件接收到数据后，按照节点号对水质参数数据进行汇总分析，并产生路由的拓扑结构以便节点死亡进行路由表更改；鱼塘控制中心的工作人员通过软件实时对于每块鱼塘的数据进行查询和管理，当遇到某块鱼塘的水质参数出现异常时，系统会发出警告，鱼塘控制中心在出现警告后就通知管理该块鱼塘的管理人员对其进行查看并做相应的处理；步骤6)基于安卓手机平台的员工实时控制系统的实现:分管各块鱼塘的工作人员在各自负责的鱼塘巡查时，通过安卓手机查询各块鱼塘的水质参数数据，同时实时接收来自鱼塘控制中心的命令，当发现水质异常时，向鱼塘控制中心进行报告并采取相应的措施，同时负责查询所负责区域的节点的情况，一旦出现节点死亡的情况立即通知鱼塘控制中心，鱼塘控制中心在接收到节点死亡消息时，立即通过串口更改相应的路由表并通知人员及时修复。所述无线传感网技术是利用基于IEEE802.15.4标准的低功耗无线个域网协议的Zigbee技术，通过传感器节点之间的自组网，形成类星型网络，以多跳的方式进行数据传播。所述的水质参数数据包括水温、PH值、水深、水含氧量数据。有益效果:本专利技术提出的基于无线传感网技术和安卓手机平台的大中型鱼塘控制系统具有以下优点:I)对于大中型分块管理的鱼塘来说，可以满足各种鱼类的生存环境，并实时对其监测，对于出现的异常可以立即处理，避免不必要的损失。2)相对于传统的鱼塘控制而言，此系统对于水质参数的检测更加精确。3)基于安卓手机平台的控制管理使得对于鱼塘的信息化控制管理不再局限于室内，更加方便。4)实现了控制中心和各分块管理人本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无线传感网技术和安卓手机平台的鱼塘控制方法，其特征在于：该控制方法分为两个部分，第一是基于无线传感网的鱼塘环境监测和控制，包括对分块鱼塘水质参数数据的采集以及鱼塘控制中心的监测和控制；第二是基于安卓手机平台的员工实时控制，包括员工通过安卓手机软件去鱼塘控制中心的服务器端下载数据并实时更新数据，从而查询自己所管辖区域的鱼塘的各项水质参数，对鱼塘实时监测和管理；具体包括如下步骤：步骤1)基于无线传感网技术的鱼塘水质参数采集系统的搭建：按照每个分块鱼塘的大小布置若干终端节点，同时布置若干个路由节点，鱼塘控制中心内布置一个协调器节点，与鱼塘控制中心的PC机进行串口连接，用来接收鱼塘发来的水环境参数数据；步骤2)鱼塘控制中心的监测和控制系统的搭建：采用用于鱼塘监测和控制的软件，实现对协调器节点传送过来的数据的接收并将数据上传到服务器端，对水质参数数据进行分类和处理分析，并能对员工进行实时调控，具有实时查询每块鱼塘的水质参数、对于鱼塘异常进行警告、可以与员工进行实时交互以及更改路由表功能；步骤3)基于安卓手机平台的员工实时控制系统的搭建：采用基于安卓的员工鱼塘控制软件，给每个员工配备一个安装有员工鱼塘控制软件的安卓手机，用于员工对自己所管辖区域的水质进行实时监测和控制，并对突发情况进行及时上报并寻求解决方法；步骤4)基于无线传感网技术的鱼塘水质参数采集系统的实现：位于鱼塘的节点首先通过自组网建立类星型网络，自组网完成后，位于每个分块鱼塘的终端节点通过相关传感器采集数据，每隔1秒钟将采集的数据进行A/D转换后，将自己的节点号放在报文段的第一位并加上水质参数数据发送给离自己最近的路由节点，路由节点之间通过多次转发将数据传送给位于鱼塘控制中心的协调器节点；步骤5)鱼塘控制中心的监测和控制系统的实现：当协调器节点接收到传送的水质参数时，协调器节点通过串口将数据传送给位于鱼塘控制中心的PC机上的控制软件，控制软件接收到数据后，按照节点号对水质参数数据进行汇总分析，并产生路由的拓扑结构以便节点死亡进行路由表更改；鱼塘控制中心的工作人员通过软件实时对于每块鱼塘的数据进行查询和管理，当遇到某块鱼塘的水质参数出现异常时，系统会发出警告，鱼塘控制中心在出现警告后就通知管理该块鱼塘的管理人员对其进行查看并做相应的处理；步骤6)基于安卓手机平台的员工实时控制系统的实现：分管各块鱼塘的工作人员在各自负责的鱼塘巡查时，通过安卓手机查询各块鱼塘的水质参数数据，同时实时接收来自鱼塘控制中心的命令，当发现水质异常时，向鱼塘控制中心进行报告并采取相应的措施，同时负责查询所负责区域的节点的情况，一旦出现节点死亡的情况立即通知鱼塘控制中心，鱼塘控制中心在接收到节点死亡消息时，立即通过串口更改相应的路由表并通知人员及时修复。...

【技术特征摘要】
1.一种基于无线传感网技术和安卓手机平台的鱼塘控制方法，其特征在于:该控制方法分为两个部分，第一是基于无线传感网的鱼塘环境监测和控制，包括对分块鱼塘水质参数数据的采集以及鱼塘控制中心的监测和控制；第二是基于安卓手机平台的员工实时控制，包括员工通过安卓手机软件去鱼塘控制中心的服务器端下载数据并实时更新数据，从而查询自己所管辖区域的鱼塘的各项水质参数，对鱼塘实时监测和管理；具体包括如下步骤: 步骤I)基于无线传感网技术的鱼塘水质参数采集系统的搭建:按照每个分块鱼塘的大小布置若干终端节点，同时布置若干个路由节点，鱼塘控制中心内布置一个协调器节点，与鱼塘控制中心的PC机进行串口连接，用来接收鱼塘发来的水环境参数数据； 步骤2)鱼塘控制中心的监测和控制系统的搭建:采用用于鱼塘监测和控制的软件，实现对协调器节点传送过来的数据的接收并将数据上传到服务器端，对水质参数数据进行分类和处理分析，并能对员工进行实时调控，具有实时查询每块鱼塘的水质参数、对于鱼塘异常进行警告、可以与员工进行实时交互以及更改路由表功能； 步骤3)基于安卓手机平台的员工实时控制系统的搭建:采用基于安卓的员工鱼塘控制软件，给每个员工配备一个安装有员工鱼塘控制软件的安卓手机，用于员工对自己所管辖区域的水质进行实时监测和控制，并对突发情况进行及时上报并寻求解决方法； 步骤4)基于无线传感网技术的鱼塘水质参数采集系统的实现:位于鱼塘的节点首先通过自组网建立类星型网络，自组网完成后，位于每个分块鱼塘的终端节点通过相关传感器采集数据，每隔I秒钟将采集的数据进行A/D转换后，将自己的节点号放在报文...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶晓国，钟鹏，王汝传，周剑，孙力娟，肖甫，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32