淺析基于物聯(lián)網技術的智能漁業(yè)管理系統(tǒng)設計的論文(共11篇)

淺析基于物聯(lián)網技術的智能漁業(yè)管理系統(tǒng)設計的論文（共11篇）篇1：淺析基于物聯(lián)網技術的智能漁業(yè)管理系統(tǒng)設計的論文

淺析基于物聯(lián)網技術的智能漁業(yè)管理系統(tǒng)設計的論文

本系統(tǒng)基于物聯(lián)網技術，利用GIS(地理信息系統(tǒng))與數據庫技術優(yōu)勢，對傳統(tǒng)漁業(yè)管理中的水溫測量、氧濃度檢測、pH值測量以及網箱監(jiān)控等管理過程進行智能系統(tǒng)設計。

1系統(tǒng)結構

系統(tǒng)結構自底向上依次包括監(jiān)控單元、數據傳輸單元、數據通信網絡、數據庫及Web客戶端等。系統(tǒng)利用物聯(lián)網技術的優(yōu)勢，采用適合漁業(yè)實踐的各類傳感器、控制設備對各種養(yǎng)殖參數進行精確的、實時的檢測及控制。系統(tǒng)利用傳感器網絡路由管理協(xié)議，進行各類監(jiān)控單元的自適應組網，以及漁業(yè)管理子網絡內部的數據互聯(lián)。在人工交互方面，系統(tǒng)利用GIS技術，可以將管理過程做到高度可視化。系統(tǒng)實時顯示各個漁業(yè)管理子網絡的地理信息，以及網絡內部監(jiān)控單元的相關數據。同時，系統(tǒng)利用B/S網絡結構，允許管理人員登陸Web頁面進行遠程控制。

2系統(tǒng)設計

2.1漁業(yè)管理子網絡：

漁業(yè)管理子網絡作為獨立工作的局域網，通過一個數據傳輸單元按照星形拓展結構進行網絡組織，通信方式采用ZigBee技術。ZigBee技術是穩(wěn)定的點對點通信方式，有效傳輸距離為2km，單個區(qū)域的覆蓋面積理論為12km2，因此，完全能夠滿足傳感器子網絡的通信需求。

漁業(yè)管理子網絡主要包括以下幾種功能的監(jiān)控單元：GPS定位單元，ZigBee通信單元、傳感器單元(包括：水溫測量單元、氧濃度檢測單元、pH值測量單元、網箱監(jiān)控單元等)。數據傳輸單元負責漁業(yè)管理系統(tǒng)路由協(xié)議管理，完成與上層數據庫及Web客戶端進行有效數據互聯(lián)。

2.2漁業(yè)管理系統(tǒng)路由管理協(xié)議：

在無線局域網絡路由管理的應用中，普遍采用“多跳”的方式進行數據的傳輸。該方式將每個子網絡分成sensor節(jié)點、sink節(jié)點、manager節(jié)點三個層級，分別負責傳感器數據采集、數據匯總與存儲、指令數據與數據庫的交互。但是，“多跳”方式也具有算法復雜、設備功能單一、通信效率較低等問題。隨著ZigBee技術的應用與發(fā)展，在智能漁業(yè)管理應用領域，可靠的無線通信距離已經完全能夠滿足需求，所以本系統(tǒng)提出了一種新型路由管理協(xié)議。該協(xié)議基本特點如下所示：

1)核心是采用“多主”結構，提高總線利用效率。

2)短報文結構，每個報文不超過8字節(jié)。

3)引入TDMA分時傳輸機制，避免數據包沖突。

4)報文包含源地址或目的地址，利用標示符來指示功能信息和優(yōu)先級。

5)節(jié)點在嚴重錯誤情況下，具有自動釋放總線的功能。

在每個漁業(yè)管理子網絡中，設置唯一的數據傳輸單元(DTU)，負責組織網絡，并完成與每個監(jiān)控單元的數據交互。網絡中設備之間的通訊是基于連接的，這樣也為對任何一個設備的`通訊進行監(jiān)控提供了可能。在傳感器子網絡中任何一個參與通訊的監(jiān)控單元都必須和DTU之間建立一個獨立的通訊連接。本系統(tǒng)路由管理協(xié)議的報文結構，結合工業(yè)CAN總線特點，進行了定制化改進，報文長度不超過8字節(jié)，并對于其中前三個字節(jié)進行功能區(qū)劃分，保證智能漁業(yè)管理系統(tǒng)數據傳輸的高效性與可靠性。

3GIS系統(tǒng)設計

GIS系統(tǒng)準確標識養(yǎng)殖環(huán)境的相關信息，并能夠方便對地圖信息進行編輯。地理范圍實現(xiàn)10級分辨率，并且在各級分辨率地圖上，都可以顯示、修改監(jiān)控單元信息。

3.1輸入輸出控制

軟件通過查詢數據庫找到相應的終端設備的短地址和MAC地址，通過Socket編程向網口發(fā)送命令包，通過固定的IP地址和網管和RAM建立連接，網管接受到命令，發(fā)送給協(xié)調器，控制終端采集設備，采集設備把信息采集回來，上傳到協(xié)調器，網管，最后在界面上顯示。

3.2水溫測量

通過傳感器采集的溫度數據和數據庫中的養(yǎng)殖目標生長的最佳溫度信息配備，確定此時的環(huán)境是不是最佳環(huán)境，如果是，則繼續(xù)保持，如果不是，則啟動相應的設備改善溫度等。

4實驗結果

為了驗證本系統(tǒng)的可靠性與實用性，項目組多次在青島市經濟技術開發(fā)區(qū)海域的近海網箱養(yǎng)殖現(xiàn)場進行試驗。項目試驗分三個區(qū)域，區(qū)域間隔5km，其中每個監(jiān)控區(qū)域內包含10口網箱。監(jiān)測傳感器包括：Pt100溫度傳感器、pH傳感器(上?？扑{電化學儀器科技有限公司)、WQ401溶解氧傳感器(美國GlobalWater公司)等。從實時監(jiān)控平臺來看，系統(tǒng)運轉正常，顯示界面能夠自由切換，并且能夠完成對于每一口網箱的獨立監(jiān)控工作。網箱pH值7.2～7.9，溫度范圍8.4～11.6°C，與實際手工測量保持一致。同時，系統(tǒng)能夠完成對于人工活動的正常報警，表明系統(tǒng)在無人監(jiān)控方面有可靠表現(xiàn)。

生產實踐證明，本系統(tǒng)已經能夠完成對于傳統(tǒng)的漁業(yè)管理的產業(yè)升級，是一套高效可靠的成熟管理系統(tǒng)。系統(tǒng)在傳感器網絡管理與數據交互方面表現(xiàn)突出，能夠適用于不同的漁業(yè)生產環(huán)境。同時，本系統(tǒng)的操作界面簡潔，設置方式便捷，易于廣大養(yǎng)殖戶及漁業(yè)領域管理者使用，具有良好的市場前景。本系統(tǒng)實施中產生的軟硬件環(huán)境和應用系統(tǒng)，可作為實現(xiàn)現(xiàn)代信息技術與傳統(tǒng)漁業(yè)管理的有機結合的產學研平臺。智能漁業(yè)是新興的巨大市場，市場預計每年可達數億元規(guī)模，本系統(tǒng)目前已經實現(xiàn)800萬元的銷售額。

篇2：物聯(lián)網技術論文

近年來，隨著智慧地球、智慧城市、智能家居等熱點話題的興起，物聯(lián)網產業(yè)逐漸成熟，正在從科研單位的實驗室走進了普通居民的生活。物聯(lián)網被認為是信息產業(yè)在計算機和互聯(lián)網的高度發(fā)展之后的第三次革命浪潮。我國當前物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展迅速，了解物聯(lián)網的關鍵技術，將會對它的發(fā)展有更深入的認識。

1物聯(lián)網概述

物聯(lián)網作為未來網絡發(fā)展的主要驅動力，其概念的提出已經很久，最近幾年由于和大數據的結合，已經成為下一代網絡的整合部分，是在當前互聯(lián)網基礎上的功能和范圍的延伸。物聯(lián)網技術主要通過統(tǒng)一編碼物品和制作通訊協(xié)議，將傳感技術結合通信、控制技術按照標準將任何物品之間、以及物品與互聯(lián)網之間相連，進行信息的共享和管理。在信息社會世界峰會(WSIS)上，國際電信聯(lián)盟(ITU)正式在其發(fā)布的《ITU互聯(lián)網報告：物聯(lián)網》中給出了“物聯(lián)網”的概念。作為信息化浪潮下下一個振興經濟的關鍵點，在許多國家物聯(lián)網已經上升到了國家戰(zhàn)略的高度。美國權威咨詢機構FORRESTER預測在未來五年內，物聯(lián)網將達到一個萬億級的通信業(yè)務，產業(yè)容量將達到30倍于人與人之間的通信需求產生的經濟拉動力?；谶@種原因，全球各國都在大力發(fā)展物聯(lián)網。

近年來，物聯(lián)網已經在人們的生活、工作中起到了巨大的作用。在銷售業(yè)、智慧交通和智能家居中的使用最為廣泛。這種新技術的使用大大降低了勞動時長，帶了了巨大的經濟效益。隨著物聯(lián)網技術的通信協(xié)議規(guī)范得到逐漸的統(tǒng)一化，它的發(fā)展不斷走向成熟，而同時大量新型傳感器的使用，是的它的適用范圍得到了很大的增加，在農業(yè)、制造業(yè)、建筑業(yè)甚至是防恐中都得到體現(xiàn)。其中以美國、中國、日本和歐盟等多個國家和地區(qū)的不斷努力，使得一個開放、透明的物聯(lián)網標準開始逐漸形成，確保了行業(yè)的健康發(fā)展。我國近年科技實力不斷加強，科研資金投入逐年加大，同時由于較早就對物聯(lián)網技術開始了研究，并從國家發(fā)展戰(zhàn)略的高度予以重視，現(xiàn)在保持了較高的實力，技術積累優(yōu)勢明顯，是國際物聯(lián)網標準制定的'主導國之一。

2物聯(lián)網的關鍵技術

物聯(lián)網雖然是物物互聯(lián)，但是其基礎還是互聯(lián)網。以互聯(lián)網通信為核心，依靠傳感器、射頻識別(RFID)、紅外感應器(InfraredSensors)、智能IC卡、GPS系統(tǒng)、無線通訊裝置等信息傳感和通信設備，按約定的協(xié)議，實現(xiàn)對接入互聯(lián)網的物體進行監(jiān)控和管理[2]。

物聯(lián)網的關鍵技術從單一模塊分，可以區(qū)分為射頻識別技術、傳感器技術和無線通信技術的結合使用。

2.1射頻識別技術

射頻識別技術(RadioFrequencyIdentifi-cation，縮寫RFID)是一種利用RF信號及其空間耦合傳輸特性對物體進行自動身份信息識別的技術。RFID系統(tǒng)的組成有主機、傳輸天線、電子標簽和讀寫器組成。

2.2無線網絡技術

無線網絡技術是物聯(lián)網功能構成的主要部分。特別是短距離的無線通訊技術，是物聯(lián)網中進行信息交換和識別活動最活躍的部分。目前常用的技術主要有NFC、Bluetooth、Z-wave、ZigBee、UWB、WI-FI、RFID等。

NFC近場通訊技術在標簽識別和數據傳輸中運用廣泛，是下一代智能移動設備的標配。它的通訊頻率固定在13.56MHz，是對RFID技術的改進，能快速匹配設備和連接。

ZigBee主要面向低速率無線個人區(qū)域網，適用于家庭監(jiān)控、遠程控制、工業(yè)監(jiān)控、安全系統(tǒng)、傳感器網絡和玩具等領域。在生物醫(yī)學領域，這項技術在許多的產品上都得到使用，包括邁瑞等公司的多種型號的血糖儀、家庭監(jiān)護儀均采用了這種通信方式。

Bluetooth使用的工作頻率為2.4G-2.5G之間，具有低成本、低功率、近距離無線連接簡單安全的特點?？梢詫崿F(xiàn)10m全雙工通信。

“UWB”(ultrawideband)是一種使用1GHz以上帶寬的超寬帶無線技術。

Wi-Fi屬于無線局域網的一種，可以實現(xiàn)各種設備的高速互聯(lián)。在部署物聯(lián)網之時，考慮到設備成本和易用度，WLAN都是十分方便的。國內廠商小米、TP-Link等公司最近在智能路由器領域的新產品，都是以物聯(lián)網的家庭流量入口為重點。

2.3傳感器技術

傳感器是物聯(lián)網中實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。它能夠感受并處理被測量信息，使其變?yōu)橄到y(tǒng)可以辨識的信號。傳感器的發(fā)展是物聯(lián)網拓寬應用范圍的關鍵所在。高精度傳感器技術一直被國外所掌握。目前，國內的高端傳感器市場研發(fā)還處于空白期。在工業(yè)、家庭、醫(yī)療衛(wèi)生領域，傳感器的精度和穩(wěn)定性是其性能研發(fā)的難點。

宏觀角度下，物聯(lián)網產業(yè)的布局和生態(tài)如果從整體來看，則可以分為平臺服務和終端接入技術兩大塊：

(1)平臺服務技術。平臺服務技術關系到這個物聯(lián)網產業(yè)的生態(tài)圈的建立。一個適合未來發(fā)展的物聯(lián)網應用體系，應該具有強適應能力和通用的數據平臺，兼容行業(yè)內大部分使用者的需求，可以實現(xiàn)業(yè)務流程定制、各種設備的冗余自修復、數據集中管理、平臺間物件的通信管理等。

(2)終端接入技術。物聯(lián)網系統(tǒng)的龐大要求了它的終端種類的繁雜，各個終端設備的互聯(lián)互通是物聯(lián)網接入技術的關鍵。根據現(xiàn)階段的發(fā)展狀況，通信模塊、物聯(lián)網網關和智能終端是目前物聯(lián)網終端接入所關注的重點內容。制定統(tǒng)一的國家(國際)標準，是打通物聯(lián)網產業(yè)不同方向、拓展不同領域進行信息交流的重中之重。

3結束語

物聯(lián)網的發(fā)展前景已經得到了世界的認可，無線傳感器網絡的鋪設和通信技術的應用是物聯(lián)網技術的關鍵，借助軟硬件的結合實現(xiàn)智能感知是基礎，良好的識別技術是保障。在當前大數據和云計算的背景下，物聯(lián)網與新技術的結合，對智慧地球的建設起到了越來越大的作用。很明顯，它將成為網絡技術的下一個爆發(fā)點。對物聯(lián)網關鍵技術的了解，將對以后的學習工作起到一定的指導作用。

篇3：物聯(lián)網技術論文

物聯(lián)網技術論文3000字

《互聯(lián)網的未來——物聯(lián)網》

摘要：物聯(lián)網是新一代信息技術的重要組成部