基于物联网的水产养殖管理系统的研究与设计文档格式.doc

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指导教师姓名：

孙月平

指导教师职称：

讲师

2013月5月

38

基于物联网的水产养殖管理系统的

研究与设计

电子信息工程0902学生姓名：

沈心成

指导教师：

孙月平职称：

讲师

摘要：

传统水产养殖业以牺牲自然环境资源和大量的物质消耗等粗放式饲养方式为主要特征，经济效益低而且污染水体环境。

越来越多的现代化养殖方式，如网箱养殖、流水养殖等，立体利用水域、水陆复合生产的生态渔业，以保持渔业资源可持续利用的技术开始得到广泛的应用。

物联网技术的发展为智能水产养殖的产生创造了条件。

基于智能传感技术、计算机集成控制等物联网技术的智能水产养殖系统，集数据、图像实时采集、GPRS无线通信技术、智能处理和预测预警信息发布、辅助决策等功能于一体，通过对水质参数的准确检测、数据的可靠传输、信息的智能处理以及控制机构的智能化自动控制，实现水产养殖的管理。

物联网水产养殖管理系统是面向水产养殖集约、高产、高效、生态、安全的发展需求，可实现水质环境参数在线采集、智能组网、无线传输、智能处理、预警信息发布、决策等功能的现代化水产养殖管理系统。

它支持远程自动控制，更利用了当今流行的WEB技术来开发。

养殖户可以通过手机、浏览器等信息终端，实时在线掌握养殖水质环境信息，及时获取异常报警信息及水质预警信息，并可以根据水质监测结果，实时自动地调整控制设备，实现水产养殖的科学养殖与管理，最终实现节能降耗、绿色环保、增产增收的目标。

关键词：

水产养殖；

物联网；

传感器；

GPRS；

WEB

Researchanddesignoftheaquaculturemanagementsystembased

ontheInternetofthings

Abstract：

Themaincharacteristicsofthetraditionalaquacultureisattheexpenseofthenaturalenvironmentresourcesandvastamountsofmaterialconsumptioninvulgartreatment,economicbenefitislowandthepollutionoftheaquaticenvironment.Moreandmoremodernmethods,suchaswateraquaculture,stereoscopicuseofwater,landandwatercompoundecologicalfisheryproduction,tomaintainthesustainableutilizationoffisheryresourcestechnologyhasbeenwidelyused.

ThedevelopmentoftheInternetofthings（IOT）technologyengendertheIntelligentaquaculture.Basedonintelligentsensortechnology,computerintegratedcontroloftheInternetofthingstechnologiessuchasintelligentaquaculturesystem,collectionofdata,real-timeimageacquisition,GPRSwirelesscommunicationtechnology,intelligentprocessingandforecastingearlywarninginformationrelease,andaiddecisionmaking,andotherfunctionsintoanorganicwhole,throughaccuratedetectionofwaterqualityparameters,reliabletransmissionofdata,informationintelligentprocessingandcontrolmechanismofintelligentautomaticcontrol,realizemanagementofaquaculture.Theaquaculturemanagementsystemisgearedtotheneedsofaquacultureintensive,highyield,highefficiency,ecologyandsafetyrequirements,canachievethewaterqualityenvironmentparameteronlinecollection,intelligentnetwork,wirelesstransmission,intelligentprocessing,andearlywarninginformationrelease,decision-makingfunctionsofmodernaquaculturemanagementsystem.Itsupportsremoteautomaticcontrol,applytoday'

spopularWEBtechnologytodevelop.Farmerscanthroughthephone,theinformation’sterminalsuchasbrowserterminal,mastertheaquaculturewaterqualityrealtimeonlineenvironmentalinformation,toobtaintheabnormalalarminformationinatimelymannerandwaterqualityearlywarninginformation,andcanaccordingtotheresultofwaterqualitymonitoring,real-timetoautomaticallyadjustthecontrolequipment,realizethescientificcultivationandmanagementoftheaquaculture,finallyrealizestheenergysaving,greenenvironmentalprotection,increaseproductiongoals.

Keywords:

aquaculture;

IOT;

Sensor;

GPRS;

WEB

目录

第一章绪论 1

1.1物联网技术发展状况 1

1.2国内外物联网水产养殖的技术现状 2

1.3论文课题的项目背景 3

1.4论文研究的主要内容 4

第二章物联网的相关技术介绍 5

2.1物联网概念及介绍 5

2.1.1物联网体系架构 5

2.1.2物联网感知层 6

2.1.3物联网网络层 7

2.1.4物联网应用层 8

2.2基于Zigbee技术的无线传感器的简介 8

2.2.1无线传感器网络 8

2.2.2Zigbee技术 9

2.2.3Zigbee技术在系统中的作用 9

2.3GPRS无线通信技术概念及简介 9

2.3.1GPRS相关技术 10

2.3.2GPRS的网络结构 10

2.3.3GPRS协议模型 11

2.3.4GPRS在系统中的作用 12

2.4本章小结 12

第三章水产养殖管理系统的总体设计及其功能 13

3.1物联网水产养殖管理系统的设计流程 13

3.2系统的功能及其特点 15

3.2.1养殖管理系统功能模块 15

3.2.2养殖管理系统特点 15

3.3系统布局 16

3.3.1数据中心 16

3.3.2软件平台 16

3.3.3硬件设备 16

3.4本章小结 16

第四章WEB开发的相关技术 17

4.1C/S模式体系架构 17

4.1.1传统的两层C/S模式 17

4.1.2三层C/S模式 17

4.2WEB开发中用到的技术 19

4.2.1开发语言综述 19

4.2.2MySQL数据库的选用 20

4.2.3Servlet简介 21

4.2.4JSP简介 21

4.2.5TOMCAT简介 22

4.3本章小结 23

第五章系统的设计与实现 24

5.1MyEclipse介绍 24

5.2数据库设计 24

5.2.1数据库设计 24

5.2.2概念模型设计（E-R图） 25

5.2.3数据库表及关系建立 26

5.2.4详细数据库结构设计 26

5.3系统模块详细设计 27

5.3.1用户模块设计 28

5.3.2模拟显示模块设计 29

5.3.3后台管理模块设计 30

5.4软件界面设计 30

5.4.1养殖户登录页面 32

5.4.2登录失败页面 32

5.4.3养殖户注册页面 33

5.4.4池塘信息页面 33

5.4.5报警页面 34

5.4.6趋势图页面 34

5.5本章小结 35

第六章总结及展望 36

6.1总结 36

6.2展望 36

致谢 37

参考文献 38

第一章绪论

物联网水产养殖管理系统架构和功能随着物联网技术迅速发展，基于物联网的设施渔业信息化已经成为设施渔业生产向集约、高产、高效、优质方向发展的重要推动力。

物联网利用ZigBee无线网络技术组成无线传感器网络，感知养殖场的水质情况，例如温度、溶解氧浓度、PH值等，将这些数据实时发送至物联网网关。

网关将养殖场的环境数据利用3G模块（或GPRS模块）发送至控制中心的服务器，服务器利用专家管理系统依据水产品的生长模型结合人工智能技术向网关发送控制指令，网关依控制指令利用控制箱驱动电机采取动作调节养殖场的水产品的生长环境，从而利于水产品生长。

物联网网关留有摄像头接口，能够根据用户需求将生产现场的图片或者视频发至控制中心服务器，服务器上部署软件并接入Internet网络，用户可以