发布时间：2023-10-11 17:33:37
绪论：一篇引人入胜的养鸡物联网技术，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
引言
我国是一个水产养殖大国，水产养殖产量对于增加养殖户收入十分重要。利用现代“物联网”技术，保持水的质量和养殖效率，体现科技在水产养殖中的作用，则成为未来的发展的必然。“物联网”也被称为“无线传感器网络”，它指的是海量的信息通过各种传感设备，如射频识别（RFID）设备、红外传感器、全球定位系统、激光扫描仪，或其它连接方法。农业和渔业的基于智能环境监测系统需要对水产养殖产量、效率、生态、安全、智能化等方面有较高的要求。本文设计建立了一套集在线收集、智能网络、无线传输、智能处理、预警信息传播的功能系统，意义重大。
1物联网体系架构
物联网（DCM）的基本结构分为三层：感知层、网络层和应用层。感知层是基础，这一层是由有能力感知事物和收集信息识别对象等设备成分构成，在这一层上负责实现全面的感知功能。网络层集成各种通信网络和互联网使这层负责数据的感知分类、聚合、加工，并能可靠地传输。各种网络应用层的技术和产业的专业知识相结合，提供各种各样的不同的用户的应用，如智能交通、环境保护、安全回家、工业监控、个人卫生、军事侦察等。
2物联网水产养殖管理系统的设计流程
在系统运行时，硬件设备首先进行自查，检查是否存在硬件故障，如有，则通过GPRS用户发送短消息。如果发现水中超出标准值的相应数据，则通过GPRS用户发出警告，提醒用户是否需要调整传输控制信息节点质量。用户可以通过手机，电脑，在浏览器的平板电脑或PDA进行登记，实时查看相关信息，并确认是否发送控制信息。如果浏览器发送请求到服务器，则通过GPRS网络服务器发送指示Zig-Bee网络的水质参数以作为调整依据，如果未能发送控制信号或者服务器繁忙，则退出浏览器或者重新登录浏览器访问服务器。
3WEB开发的相关技术
3.1C/S模式体系架构3.1.1传统C/S分为客户机模式和服务器模式，如图2所示由于客户端管理难度的非均匀负载，加之如果对系统升级，需要对所有的客户一一进行。这不仅使得应用软件使用不变，还使得软件维护成本越来越高。这导致了两个问题：系统可扩展性降低和难以安装，这样的应用程序的两层结构极大地制约了Internet/Intranet的环境下的实际发展。因此，人们提出了三层结构的客户端服务器系统。3.1.2三层C/S模式三层思想的结构是基于三个相对独立的应用程序的逻辑功能的应用程序，它被分成了不同程度的抽象的三个部分，分别在客户端层，商业逻辑层，数据服务层，如图3所示：三层模式的关键点是要分离的业务逻辑被提取时，构成中间层，从而形成一个分布式应用系统真实。在三层模型中，大大降低了用户端的压力，这种结构被称为“瘦客户端”模式。如下图4所示：集中应用系统的服务器和所有的应用程序可以通过在客户端执行的Web浏览器的开发。基于B/S结构它具有许多优点，例如：①具有薄的客户端的特性；②可以跨平台运行；③表示层到Web页面中，当从服务器发送到客户端，定义并在服务端完成数据库管业务逻辑层物理客户机的请求。B/S系统的三层结构具有许多优于传统的C/S架构的优势，在Internet中使用基于Web技术，结合传统的控制理论，拓展传统功能的监控应用，更加顺应时展潮流，是代表技术发展的大势所趋。
4系统的设计与实现
4.1MyEclipse简介MyEclipse企业平台（(MyEclipse企业工作台，称为My-Eclipse）是EclipseIDE，使用它的扩展，我们可以提高工作效率和应用程序服务器集成。它是一个功能丰富的J2EE集成的开发环境，包括完整的代码、调试、测试和的HTML、支持、Struts、JSF、CSS、Javascript、SQL、休眠等脚本及功能。4.2数据库设计4.2.1概念模型设计(E-R图)E-R模型的基本概念：要构建E-R图的概念实体关系模型，这使得它们从数据库模型图不同。一个E-R图由不同的实体类型、关系、特征和类型组成。（1）实体：现实世界中的事物；（2）属性：事物的特性；（3）联系：在真实世界中的对象之间的关系。本系统的E-R图如图5所示：4.2.2数据库表及关系建立根据这些步骤将创建一个数据库，以便建立列表结构。（1）用户基本资料表；（2）池塘信息表:（3）水质报警引用表。4.2.3详细数据库结构设计（1）用户基本资料表：用户基本信息表存储在需要用户登录，或基本的信息来记录用户的登录名、密码，用户基本信息表如表1所示：（2）池塘信息表：池塘的信息表存储在农户养殖水生物种，以及池塘水深和面积信息，有利于管理。池塘信息表如表2所示：3）水质参数报警参考表:水质参数表引用报警，存储在水质标准及其不同的水生物种的参数，如果超过标准范围自动报警用户进行比较的水质参数。水质报警引用表如表3所示：4.3系统模块详细设计本系统主要分为三个系统功能模块：用户登录模块、模拟显示模块、后台管理模块。用户登录模块主要实现登陆的注册和农民变化的基本信息。可实现用户登录、用户注册、资料修改等相关功能；模拟显示模块主要负责将各项信息、参数及报警提示等，以模拟LED的方式进行显示；后台管理模块主要负责对用户信息、池塘传感信息及各项参数进行管理和修改，最终完成对整体养殖监测系统进行管理和控制。
2中央空调物联网系统硬件选型
PLC或基于PLC技术的专用控制器是中央空调物联网系统的核心基础部件，控制器的选择决定了中央空调物联网系统的性能和档次。从产品性能、稳定性和开放性等方面考虑，本方案设计的中央空调物联网系统的硬件平台选择RPC2000系列PLC。RPC2000系列PLC是笔者开发的新一代PLC产品。RPC2000系列PLC为模块式结构，包括CPU，DI，DO，AI，AO和热电偶、热电阻、热敏电阻、交流信号采集等模块，以及GPRS和Profibus等通讯模块，具有如下优点：1）CPU性能优越，单指令处理时间为0.1s，CPU本体自带RS232和RS485串口各一个，单CPU可扩展10个模块。2）可直接采集交流信号，并实现电气保护功能。3）编程语言符合IEC61131-3国际标准，具有ST，LD，IL，FBD和SFC五种语言。4）支持各类标准软硬件接口，可与各类组态软件和人机界面无缝集成。5）支持Modbus，GPRS和Profibus等通讯协议，可与各类设备互联互通。6）接线端子可插拔，方便系统实施和售后维护。7）具有良好的环境适应性，电磁兼容性好，抗干扰能力强。
3中央空调物联网系统功能实现
中央空调物联网系统以中央监控系统为中心，对各类现场设备的运行参数和状态进行监视，并对各类数据进行处理和管理。中央监控系统采用全中文界面，可实现多任务调度。遵循国际标准，采用开放接口以连接第三方系统。高效数据库能提供方便、快捷和经济、海量的过程数据采集和存储，实现过程数据与管理系统的集成。基于Web的实时信息门户软件，提供通用的、基于Web的客户端环境。中央监控系统实现的主要功能有：1）采集并记录各类运行数据，包括实时数据、历史数据、工作记录、故障记录等。2）通过监控画面、趋势图、棒图等方式显示各类设备运行状态和运行参数，根据权限修改各类设定参数。3）根据采集到的运行参数和设备状态，以及生产要求，对各设备发出调度指令。4）为其他管理系统提供实时运行数据，助力企业管理水平的提升。在上位机的调度和管理下，PLC或基于PLC技术的专用控制器可实现如下功能：1）具有多种开关机方式，系统可以采用本地、远程控制以及定时开关机。2）二阶模糊温度控制算法：系统采用二阶模糊控制算法进行系统加减载控制，在指定的周期比较反馈温度与设定温度的差值，以及温度的变换趋势，综合判断机组压缩机应该执行的动作。3）压缩机保护及均衡运行：系统会对压缩机进行频繁启停的保护，并且会根据压缩机运行时间优先启动运行时间短的压缩机，优先停止运行时间长的压缩机的原则保证压缩机均衡运行。4）压缩机协同控制及非满载保护：压缩机协同控制避免压缩机频繁启动，非满载保护避免压缩机长时间在不利于压缩机的低负荷下运行。5）机组防冻功能：在冬季机组会自动启动防冻功能，防冻功能包括冷凝器的三级防冻以及蒸发器的防冻功能。6）水泵巡检功能：在过渡季，避免水泵长时间不用而生锈，系统会自动启用水泵巡检功能，空调泵、井水泵在设定的时间周期会运行指定的时间。7）定时开机功能：可选择一周7天，每天4个时段的定时启动。8）机组故障保护功能：系统有完善的机组故障保护功能，包括缺相、压缩机故障、水泵故障、排气温度过高等，除此之外还有传感器短路、断线检测。9）多级权限设置：设置用户权限以及厂家权限，拥有特定权限可设置相应系统参数。10）人机界面：PLC通过RS232与触摸屏连接，能够在屏上显示系统运行工况、更改系统参数，如目标设定温度、机组工艺参数、时间参数、机组功能参数等。
4典型应用案例
本文以北京密云某度假村水源热泵中央空调系统为例，介绍中央空调物联网系统的应用情况。图2所示为通过物联网所获得的中央空调机组运行状态，画面直观地显示了相关设备的运行参数。如果需要查看更多的工况参数信息，可以点击相关的按钮进行查看，如图3所示。
0 引言
作为世界上增速最快的食品生产行业[1]，水产业在乘着世界经济快车飞速发展，不断扩大自身规模的同时，也引发了一系列环境问题。一味追求经济利益的最大化而无视环境容量，盲目扩大养殖密度，扩充养殖面积，增排养殖废水等行为造成了养殖业水质环境的不断下降，而养殖品种的单一化和抗生药物的持续使用，更是严重破坏了渔业水域的原有生态循环。如何在适应我国社会经济发展需要新要求的同时，推动我国水产业由原本粗犷的养殖方式向精准化、集约化的现代养殖方式转化[2]，实现水产养殖业的产业升级，已经成为该产业的热点话题。而物联网作为具有高渗透性和强带动作用的新一代信息技术，正是对水产养殖业的升级转型具有推动作用的关键技术之一。
1 物联网技术概述
作为集合了识别感知、分析传递、测绘控制等技术完成智能化活动的新一代信息技术，物联网在2005年由国际电信联盟主办的突尼斯信息峰会上被正式提出，于2009年被确立为我国五大新兴战略性产业之一，并开始迅猛发展。物联网，即物物相连的网络，基于互联网的通信基础，通过对具有对物体进行射频识别、红外感应及全球定位等功能的感应装置的控制，使得任意所连物体间能跨越时间和空间的间隔，进行信息传递和交流，以达到“物联”的目的。
目前，物联网技术在公共安全、物流运输、环境治理等方面已有较为成熟的运用，亦有学者开始将物流网技术应用于农业的种植、产品加工等方面，逐步推动农业生产的自动化、智能化转型。响应时代的要求，利用物联网技术互连、互通、智能、集约的技术优势，结合水产养殖业的行业特点，实现养殖产出高效、优质的同时，实现水产养殖业的行业转型，对水产养殖行业的可持续发展有着重要的现实意义。
2 物联网技术在水产业的应用
2009年后我国陆续建立了若干物联网水产养殖基地，基地工作人员通过运用各类无线传感设备，对投料、增氧等环节进行自动调节和控制，并根据水质情况进行相关预报预警。
在养殖水域环境的管理和监控上，基于物联网技术搭建的水产养殖监控设备，通过置于养殖水域中的传感设备对养殖水域的溶氧量、pH值、水压、温度、盐度等环境参数进行实时采集，通过ZigBee[3]等无线传感器网络技术，发送到汇聚节点，再利用GPRS发送到远程服务器，实现用户对水质环境信息的实时了解和调控。
在养殖区域的管理上，一方面，物联网技术可以实现对养殖区域内包括气温、湿度、风力大小及方向等信息的采集分析，为日后相关气象灾害应对工作的展开提供数据积累；另一方面，充分发挥物联网水产设备中视频设备的监控作用，将其放置于养殖区域重要的安全生产点，有利于水产养殖的防逃、防骗，为安全生产提供了保障。
在养殖产品生长情况的监控上，物联网水产养殖技术能对养殖物种的生长状况进行实时监控，并根据养殖要求及物种生长情况投放食疗、清理垃圾、调节防病药物用量，基于数据的数字化管理方式可以实现对养殖物种的生长调控、病虫害预防和及时治疗。
在养殖产品的存储、加工和运输上，物联网水产技术会对养殖产品生产、加工、包装、运输等一系列活动进行全程监控追踪，并通过射频技术对该过程中参数进行检测查询，以保证产出食品质量上的安全性。如目前国内的“食品安全追溯系统”[4]，就是通过对移动通信技术对食品加工过程中植入的电子标签进行实时查询，防止不法商人的非法盈利。
3 物联网技术在水产业应用中存在的问题
1.行业标准尚未统一
目前，物联网水产养殖设备的技术标准尚未出台统一明确的规定，相关技术设备的研发工作仍处于实验状态，无法满足实际应用的需要。在作为行业基石的设备技术标准得不到统一的现实环境下，参与研发的各研发机构基于各自平台所开发出来的物联网设备，在标准的统一和部门间的协作上，面临着很大的困难。
2.资金和设备维护问题
我国物联网技术的发展于近年才逐渐兴起，与国外发达国家仍存在巨大的技术差距和资金差距。以水产养殖水质监测所用的传感器或装置为例，美国、法国等西方国家使用的卫星通信环境监测系统[5]，技术精良，但价格较为昂贵；而我国现有的水质监测设备往往是单路的、有线采集方式[6]，在基于无线通信技术的现代化农业物联网系统要求下，存在设备冗余、资源浪费、维护成本高，且设备布线相对复杂等问题。
3.信息安全
信息安全是所有互联网相关行业所不得不面对的重要问题[7]。互联网技术高度发达的今天，如何安全存储用户信息数据，保护其免于外界不法入侵的盗取、篡改和删除，亦是物联网水产技术所面临的棘手问题。
