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物联网嵌入式web技术的水产养殖监控系统手机客户端的设计

2020-10-24 13:41编辑: www.jxszl.com景先生毕设
目 录
1 引言 1
1.1 课题背景 1
1.2 课题发展现状 1
2 系统分析 3
2.1 可行性分析 3
2.2 功能需求分析 3
2.3 软件系统结构图 4
2.4 用例分析 5
3 总体设计 8
3.1 开发环境 8
3.2 软件设计原则 9
3.3 软件功能模块设计 9
3.4 流程图 9
4 系统详细设计与实现 10
4.1 登陆模块 10
4.2 信息展示模块 12
4.3 网络连接模块 18
4.4 预警模块 19
4.5 系统参数设置模块 20
5 重点难点及解决方案 23
5.1 重点 23
5.2 难点及解决方案 24
6 测试结果及出现的问题 24
6.1 测试结果 24
6.2 出现的问题 30
结 论 31
致 谢 32
参 考 文 献 33
1 引言
1.1 课题背景
渔业作为一种传统产业,在近代得到了快速的发展,并在社会、经济和人们生活中显现出其重要的地位。特别是水产养殖业,最近30年里,在全球动物性食品生产中增长最快,而中国对水产养殖产品的生产贡献率最大,中国水产品养殖产量约占世界水产品养殖产量的2/3。养殖产品的质量和安全卫生水平有了较大的提高,但和先进国家相比还有很大差距。水产养殖业尤其是工厂化养殖过程所用的设施条件还不够完善,机械化、自动化程度不 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q:  3_5_1_9_1_6_0_7_2 
够高,水处理设备落后,基本为流水式开放系统,使得发展传统养殖业与保护环境的矛盾日益突出[1]。 因此,进行智能化水产养殖是必要的。
实时监测系统是实现工业自动化的基本保障,特别是对于工作流程的规范和安全性起着至关重要的作用。目前,安卓操作系统作为一种开源操作系统,表现出良好的性能,受到越来越多的用户欢迎,安卓软件也在很多的领域发挥着重要的作用,而把安卓软件充分利用到自动化系统的远程无线监测来,发挥安卓软件的积极作用,更是具有无可比拟的优越性[2]。
1.2 课题发展现状
西方发达国家在现代养殖场测控技术上起步比较早。20世纪50年代,生产型的高级养殖场开始应用于农业生产,养殖场设施广泛应用于畜牧业和水产养殖业。随着计算机技术的进步和智能控制理论的发展,近百年来,养殖场大棚作为设施农业的重要组成部分,其自动化控制和管理技术不断得以提高,在世界各地都得到了长足的发展。特别是二十世纪70年代电子技术的迅猛发展和微型计算机的出现,更使养殖场环境控制技术产生了革命性的变化。80年代,随着微型计算机日新月异的进步和价格大幅度下降,以及对养殖场控制要求的提高,以微机为核心的养殖场综合环境控制系统,在欧美得到了长足发展,并迈入了网络化、智能化阶段。如德国、美国等主要是开展工厂化流水或封闭式循环水养鱼,水质调控达到机械化和自动化。国外专家学者已对水质预测预警方法进行了多年研究,并取得了大量的研究成果,主要采用的方法包括系统动力学方法马尔科夫链、回归分析法时间序列法水质模型法等传统预测方法,灰色系统法神经网络法混纯理论法、支持向量回归机等计算智能法预测方法,及其他方法其中基于计算智能的预测预警方法是本领域的研究前沿[3,4]。
我国的工厂化养鱼起步较晚、研究基础薄弱、设施设备比较简陋。与先进国家技术密集型的封闭式循环水养鱼相比,无论从设备、工艺、产量和效益方面都存在着相当大的差距[5]。但随着社会的发展和科学技术的不断进步,我国的渔业生产也逐渐进入了依靠科学技术促进渔业经济增长的时代,以适应国内外高科技的挑战。2015年12月6日,天津市北辰区东赵庄村水产养殖基地里八个露天养殖池塘现在都安装了水产养殖物联网系统。池塘水体的PH值、溶氧量和水温全部接受互联网统一监测,稍有异常立即处理。比以往大大降低了养殖风险、生产成本[5,6]。
人与环境的协调发展是人类的一个永恒的主题。如何发展清洁、安全、健康、高效的水产养殖业,使其既能满足需要又不至于污染环境,实现可持续发展是一项重要的课题。目前,工厂化养鱼日益受到国内外专家学者的普遍关注,被认为是解决养殖业与环境和谐问题的出路之一。因此,在今后水产养殖业发展过程中,封闭式内循环养殖方式已成为发展方向。工厂化养鱼中的技术关键是养殖用水的净化处理及重复利用,即建立循环水养殖系统。如何保持循环水养殖系统中的生态平衡,有效清除养殖鱼类排泄的有机物和氮等有害物质是一个较复杂的技术问题。现行应用较多是物理沉淀结合生物膜处理方式,生物膜处理中,温度、盐度、营养盐含量、溶解氧浓度是影响硝化过程的关键因素。通过物联网技术和远程控制终端设备,实现了养殖设备运行的自动化和智能化。养殖人员可以利用安卓设备随时随地获取养殖的相关信息,不必亲临现场就能实现24小时不间断地对多项指标进行实时监控,简化了日常养殖管理工作,节省了劳动力,降低了劳动强度[7,8]。
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几年随着智能手机的发展,智能手机已经逐渐成为大多数人的选择。而在水产养殖方面更是有着大量的年轻人,智能手机的使用则更加普及。使用手机上网已经成为了大多数青年人的上网方式。因而使得让水产养殖自动化系统增加移动网络功能也是势在必行的了。
用“物联网+”技术和自动化设备代替人工管理操作,对养殖水体及生态条件进行监测、处理和控制,创造出最适宜养殖水产品生长的水环境,达到最快的生长速度,从而使单位水体获得较高的产量,并降低养殖风险,减少对技术管理人员的依赖,减轻管理人员劳动强度,减少能耗,提高生产效率,已经成为社会发展的趋势[9]。安卓软件功能。支持无线网络远程监控、支持开始和暂停监控操作、支持设置高中低质量监控、支持切换监控通道是安卓软件在安卓软件在工业自动化系统远程无线监测的四大功能。这四大功能可以解放人力资源的投入,特别是在一些较为危险复杂的环境中,这些功能能够最大限度的减少人工操作所带来的风险[2]。
2 系统分析
客户端的设计主要是基于C/S模型,在安卓系统下,运用Java语言实现监控功能。本设计主要实现了实时信息的监控和远程控制调节设备功能。实时监测功能包括用户对监测信息的查询;环境参数异常时软件自动报警。管理功能包括用户和管理员的登录、设备管理,管理员对设备有更新功能。最后通过调试、完善该系统,基本实现了实时信息监控、远程控制功能,为家庭式的水产养殖监控系统安卓端提供有用的模版参考。
2.1 可行性分析
在正式系统开发前,需对软件进行技术可行性、操作可行性分析。
2.1.1 技术上的可行性
该系统采用了C/S模式进行开发,手机端采用了Java/ SDK开发。谷歌提供了大量基于安卓的SDK封装能够保证开发的灵活性、安全性、易用性,为编程创造了良好的条件。硬件方面,随着科技的发展,智能手机的更新换代越来越快,可靠性不断提高,价格却越来越低廉,硬件平台完全能满足此系统的开发需求。
用例描述:
用户、管理员登录软件;
参与者:

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