物聯網技術在海水養殖中的研究與應用探討

【摘要】在“十三五”規劃中物聯網技術與智慧海洋的內容被提出，且在規劃綱要內容中指出，國家大數據的實施過程應具備建設物聯網應用基礎設施與服務平臺。基于此，文章將物聯網技術作為重點研究對象，闡述其在海水養殖中的具體應用，希望有所幫助。

【關鍵詞】物聯網技術；海水養殖；研究；應用；探討

積極構建科學合理的智慧海洋系統架構，能夠為智慧海洋工程項目提供高質量的海水養殖服務。在新時期背景下，物聯網技術的發展取得理想的發展成績，為該技術的推廣應用提供了必要的保障。由此可見，深入研究并分析物聯網技術在海水養殖中的研究與應用具有一定的現實意義。

一、海水養殖系統架構概述

為在短時間內達到遠端數據采集與監控的目標，需要結合系統的實際需求對系統架構進行合理地控制。在海水養殖系統中，主要的組成部分就是服務器、數據中心、手機展示端、PC展示端以及具備GPRS功能的采集節點。此系統主要以ocketS通信為主要的通信方式，而在識別數據采集節點方面，應借助設備編號來實現區分目標。在展示端方面，選擇使用了定時更新數據與請求更新的模式，在服務器端引入預警實時提示的功能，在SC模式的基礎上完成系統開發目標。通過對海水養殖系統的構建，并以此為平臺，將其應用在海水養殖過程中，能夠充分發揮平臺的作用與價值。

二、海水養殖系統中的數據采集與控制節點

綜合考慮成本與實用性，數據采集和控制節點可以運用型號為STM32的單片機，設計出兩路電壓輸入與兩路電流輸入。該節點位置的通信模塊型號是ASIM900，在通訊模式方面將GPRS引入其中，能夠有效地覆蓋近海海域信號。在節點和服務器相互連接的時候，要將規定編號發送，且發送的格式是“1111+ID”。其中，ID編號是在STM32芯片的96為設備ID號當中讀取出來的，而1111則代表的是數據采集的節點。如果數據采集已經超出了標準要求，則要借助繼電器的控制制定控制策略，并向特定手機當中發送短信，以達到預警信息發布的目的。綜合考慮實際的需求，可以對休眠模式加以選擇使用，并對相關數據信息進行定時地采集，盡量實現數據采集與控制節點能耗降低的目標。

三、海水養殖系統中的服務器

服務器的主要功能就是數據匯集，而在設計與實現方面，最基本的性能就是數據通信、存儲與處理等。通過對ocketS通信方式以及C#編程語言等的運營，使得服務器端能夠有效地監聽指定端口。在監聽過程中，一旦與客戶端構建了連接，即可在特定集合當中保存客戶端的IP地址與端口號，在對客戶端發送首條信息前四位進行判斷的基礎上，為采集控制節點與展示節點加以區分。如果實際所接收的信息前四位是1111，就可以判斷成采集控制節點。此時，要求ID號和IP地址、端口號有效地綁定，并在數據庫中保存。如果所接收的信息前四位是2222，那么連接用戶則是展示端，結合后續請求指令返回數據信息。在此基礎上，服務器端就會結合所接收的數據實施信號調理工作，以保證采集節點數據和實際數值更加貼近。另外，數據預警機制的作用也不容小覷，應結合各個預警參數數值做出分析與判斷。如果超過了既定的范圍，必須要及時采取必要的措施，向展示端發送相關性的信息內容，以保證環境監測預警作用的充分發揮。

四、海水養殖系統中的展示端

在海水養殖系統當中，展示端可以細化成兩個不同的部分，即PC展示端與移動展示端。在PC展示端中，C#編程模式的應用占據主導地位，但是在移動終端中，droidA編程模式是主要模式。需要注意的是，只有在設備與編程語言展示方面，展示端才會存在明顯的差異，具體的通信協議是相同的。在通信方式中，仍沿用了ocketS編程。在系統和服務器端首次連接的情況下，要求向其發送2222，進而當做展示端的身份驗證。針對服務器的數據更新問題，即可將更新的數據向展示端發送。在展示端方面，要求基本功能要包括含氧量、數據采集控制節點繼電器控制、溫度、預警顯示與偏、pH數值等。在實踐過程中，結合服務器端的請求指令差異對相應的數據進行獲取，方便在展示端中真實地展示出來。一旦出現數據超標的情況，預警信號就會從綠色轉變成紅色，而在處于正常的狀態下，還會實現向綠色的自動切換。

五、結語

綜上所述，海水養殖系統屬于相對成熟與健全的智慧海洋系統解決方案，特別是服務數據處理、終端采集、展示端數據展示、預警和網絡傳輸等多個方面都引入了現代化的技術，為平臺的穩定化發展提供了必要的保障。而在海水養殖當中，引入物聯網技術具有明顯的優勢，使得人力成本投入明顯減少，并對惡劣條件下的養殖數據實時采集以及處理等方面的問題加以解決。在海水養殖系統基礎上，以物聯網技術為基礎的平臺也同樣為海洋環境檢測提供了有價值的參考依據，且實際的推廣前景較為理想。為此，在后期發展的過程中，應高度重視以物聯網技術為基礎的海水養殖系統作用。

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作者簡介：孫爭榮（1971.11—），男，山西平陸人，本科，中級工程師，研究方向：海水養殖。