上期介绍了物联网系统在渔业养殖中的一个典型应用场景。通过在养殖水域部署多参数传感器,系统能够实时收集水质数据,并通过无线网络传输至中央处理系统。养殖户可以通过智能设备远程访问这些数据,并根据系统分析的结果调整养殖策略。这种智能化的养殖方式,不仅提高了养殖效率,也为水产养殖业的可持续发展提供了强有力的技术支撑。本期介绍物联网渔业养殖系统的组成。

海洋牧场智能物联网系统下的自动投喂装置
1、感知层:多参数传感器布置
在水质多参数传感器物联网系统中,感知层是实现精准监测的基石。该层通过部署多样化的传感器来实时采集水质的关键参数,为后续的数据分析和决策提供基础。

广东芯阅智感物联网实时传输水质参数
l 传感器类型与功能:感知层通常包括溶解氧传感器、pH值传感器、温度传感器、氨氮传感器等。这些传感器能够监测水中的溶解氧含量、酸碱度、水温以及氨氮浓度,为评估水质状况提供关键数据。例如,溶解氧传感器能够以0.1mg/L的精度实时监测水中的氧气含量,确保鱼类不会因为缺氧而窒息。

广东芯阅多参数水质传感器
l 布置策略:传感器的布置需要考虑养殖水域的特点和水流动动力学。一般而言,传感器会被均匀布置在养殖池的不同位置,以确保数据的代表性和全面性。同时,传感器的布置还需要考虑易于维护和更换的因素。
l 数据采集频率:为了保证数据的实时性和准确性,传感器通常会以分钟级甚至秒级的频率进行数据采集。这种高频次的数据采集方式能够捕捉到水质的瞬时变化,为及时调整养殖策略提供依据。
2、网络层:数据传输方式与技术
网络层负责将感知层收集的数据传输到数据处理中心。这一过程涉及到数据的无线传输技术和网络安全。
l 无线传输技术:常用的无线传输技术包括Wi-Fi、LoRa、ZigBee、NB-IoT等。这些技术各有优势,例如NB-IoT具有低功耗、广覆盖的特点,适合于大范围的水质监测;而LoRa则以其长距离传输和低功耗特性受到青睐。在选择无线传输技术时,需要综合考虑传输距离、能耗、成本等因素。
l 数据封装与协议:为了确保数据在传输过程中的完整性和准确性,需要对数据进行封装,并采用合适的通信协议。常见的协议包括MQTT、CoAP等,它们能够支持轻量级的数据传输,适应物联网环境的特点。
l 网络安全:物联网系统面临着数据泄露和网络攻击的风险。因此,网络层还需要采取加密、认证等安全措施,确保数据传输的安全性和可靠性。
3、应用层:监控平台与用户界面
应用层是物联网系统的最顶层,它直接与用户交互,提供数据展示、分析和决策支持的功能。
l 监控平台:监控平台是应用层的核心,它能够实时展示水质参数,并通过图表、地图等形式直观地呈现数据。平台还具备报警功能,当水质参数超出预设阈值时,系统会自动发出警报,提示用户采取措施。
l 用户界面:用户界面需要简洁直观,以便用户能够轻松地查看数据、接收警报并进行操作。界面通常会包括实时数据展示、历史数据查询、设备管理等功能。
l 智能决策支持:应用层还能够根据收集的数据进行智能分析,提供养殖策略建议。例如,系统可以分析溶解氧的变化趋势,预测鱼类的缺氧风险,并建议用户适时开启增氧设备。
通过这三个层次的协同工作,水质多参数传感器物联网系统能够为渔业养殖提供强大的技术支持,实现智能化、精准化的养殖管理。