基于物聯(lián)網(wǎng)的鏡鯉池塘養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

欒培賢，王常安，閆學(xué)春，紀(jì)鋒

（中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黑龍江水產(chǎn)研究所，黑龍江 哈爾濱 150070）

隨著生活水平的提高，人們對(duì)動(dòng)物性蛋白物質(zhì)的需求逐漸呈現(xiàn)多樣性，對(duì)水產(chǎn)品的需求量也逐漸增加，而水產(chǎn)養(yǎng)殖作為水產(chǎn)品生產(chǎn)的主要方式之一得到廣泛認(rèn)同[1,2]。鯉是世界主要養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)之一，培育出了多種適合不同養(yǎng)殖環(huán)境的優(yōu)質(zhì)鯉品種（如興國(guó)紅鯉Cyprinus carpio singguonensis、福瑞鯉Cyprinus carpio、松浦鯉Cyprinus carpio Songpu和松浦鏡鯉 Cyprinus carpio Songpu red mirror等）[3,4]，其中松浦鏡鯉具有體型寬高、體表基本無(wú)鱗、生長(zhǎng)速度快、越冬成活率和養(yǎng)殖效益高等優(yōu)點(diǎn)[5]，占有較大的市場(chǎng)份額，是我國(guó)北方地區(qū)重要的淡水魚(yú)養(yǎng)殖品種。

我國(guó)淡水池塘養(yǎng)殖的管理模式多數(shù)仍憑傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)決定養(yǎng)殖生產(chǎn)策略。影響水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)效果的因素很多，僅憑傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)難以復(fù)制和推廣先進(jìn)的養(yǎng)殖模式，更難做到精準(zhǔn)養(yǎng)殖。目前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅速，已廣泛應(yīng)用于畜禽生產(chǎn)中[6-10]，水產(chǎn)養(yǎng)殖和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合發(fā)展將成為我國(guó)漁業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵。

目前，鏡鯉池塘養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)和控制多采用人工觀察、手動(dòng)調(diào)節(jié)，占用較多的人力資源；在時(shí)間維度上往往具有一定的滯后性。隨著養(yǎng)殖規(guī)模的擴(kuò)大，僅憑池塘管理人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行管理，難以兼顧所有池塘，勢(shì)必增大養(yǎng)殖生產(chǎn)的安全風(fēng)險(xiǎn)。為此，本研究采用物聯(lián)網(wǎng)、視頻傳輸技術(shù)和WEB互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)監(jiān)測(cè)了鏡鯉池塘水質(zhì)、池塘周邊氣象變化和池塘設(shè)施工作狀況等池塘環(huán)境信息，突破了養(yǎng)殖管理的時(shí)空限制，對(duì)于保障池塘生產(chǎn)安全和推動(dòng)漁業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整具有重要價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

1 系統(tǒng)總體方案

1.1 系統(tǒng)目標(biāo)

為解決鏡鯉池塘養(yǎng)殖中池塘環(huán)境信息監(jiān)控水平低、管理滯后性等問(wèn)題，本文采用多參數(shù)信息感知、無(wú)線和以太網(wǎng)聯(lián)合傳輸網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程控制中心為一體的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，精確采集池塘水質(zhì)、池塘周?chē)鷼庀蟓h(huán)境和池塘有關(guān)設(shè)備工作狀態(tài)信息，并對(duì)其進(jìn)行可視化精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)管理，以專家系統(tǒng)和智能決策為開(kāi)發(fā)策略，構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)的鏡鯉池塘養(yǎng)殖智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)鏡鯉養(yǎng)殖池塘環(huán)境全方位感知，信息實(shí)時(shí)安全可靠傳輸，確保鏡鯉池塘養(yǎng)殖過(guò)程安全可控。

1.2 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

鏡鯉養(yǎng)殖池塘管理智能監(jiān)控系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要由三層結(jié)構(gòu)組成（圖1）：池塘養(yǎng)殖環(huán)境感知層、數(shù)據(jù)傳控層和服務(wù)器應(yīng)用層。

系統(tǒng)感知層可獲取鏡鯉養(yǎng)殖池塘環(huán)境信息，包括池塘水體水質(zhì)信息（水中溶解氧含量、水溫、pH等）、池塘周邊氣象信息（氣溫、氣壓、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、降雨量和光輻射等）和池塘圖像信息（漁機(jī)工況、池塘狀況等）。

系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳控層用無(wú)線和有線傳輸并行的方式傳控?cái)?shù)據(jù)信息，無(wú)線終端節(jié)點(diǎn)為嵌入式三網(wǎng)融合通道（GPRS、3G網(wǎng)和4G網(wǎng)），有線終端節(jié)點(diǎn)為以太網(wǎng)通道（視頻監(jiān)測(cè)模塊數(shù)據(jù)傳輸）。無(wú)線終端節(jié)點(diǎn)與水質(zhì)傳感器、氣象傳感器連接，并通過(guò)嵌入式數(shù)據(jù)傳輸模塊將采集的數(shù)據(jù)傳送給遠(yuǎn)程服務(wù)器。無(wú)線終端節(jié)點(diǎn)還能夠接收服務(wù)器應(yīng)用層傳送來(lái)的控制指令，通過(guò)無(wú)線終端節(jié)點(diǎn)內(nèi)的嵌入式控制器控制自動(dòng)投餌機(jī)和增氧機(jī)的工作。

圖1 鏡鯉池塘養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Fig.1 Topological structure diagram of environmental monitoring system for mirror carp pond culture

系統(tǒng)的服務(wù)器應(yīng)用層將采集到的終端數(shù)據(jù)存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，池塘管理用戶可以通過(guò)便攜設(shè)備應(yīng)用程序?yàn)g覽網(wǎng)頁(yè)或者通過(guò)短信等多種模式獲取終端感知信息。服務(wù)器應(yīng)用層依據(jù)專家知識(shí)庫(kù)中的專家經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，利用數(shù)學(xué)邏輯和模糊推理等分析方法進(jìn)行推理評(píng)價(jià)，為用戶提供分析、預(yù)警預(yù)報(bào)和輔助決策信息等。

2 方法與實(shí)現(xiàn)

2.1 池塘監(jiān)控站點(diǎn)的設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)池塘環(huán)境的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，池塘監(jiān)控站點(diǎn)需要具備感知數(shù)據(jù)的采集、視頻圖像的采集存儲(chǔ)、自動(dòng)控制和網(wǎng)絡(luò)發(fā)布等功能。池塘監(jiān)控站點(diǎn)主要分為四個(gè)部分：設(shè)備組件、供電組件、無(wú)線終端節(jié)點(diǎn)和服務(wù)器節(jié)點(diǎn)。

池塘監(jiān)控站點(diǎn)的設(shè)備組件是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的終端，包括多種水質(zhì)傳感器、氣象工作站、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、多種漁機(jī)設(shè)備和控制器。設(shè)備組件為物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的終端，自身無(wú)法與物聯(lián)網(wǎng)相連，需要借助無(wú)線終端節(jié)點(diǎn)的中繼組網(wǎng)功能，通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)互通，最終才能實(shí)現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)流的交換，其星狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 無(wú)線終端節(jié)點(diǎn)與設(shè)備的星狀網(wǎng)絡(luò)Fig.2 Star network of wireless terminal nodes and devices

無(wú)線終端節(jié)點(diǎn)功能是將設(shè)備組件與服務(wù)器節(jié)點(diǎn)聯(lián)通起來(lái)，實(shí)現(xiàn)感知數(shù)據(jù)采集、漁機(jī)自動(dòng)化控制和運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。無(wú)線終端節(jié)點(diǎn)搜索并加入服務(wù)器協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，接收來(lái)自服務(wù)器協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)流，執(zhí)行數(shù)據(jù)流中讀取傳感器感知值、控制設(shè)備的命令。無(wú)線終端節(jié)點(diǎn)控制設(shè)備繼電器，實(shí)現(xiàn)控制設(shè)備啟、停的工作狀態(tài)，工作流程如圖3所示。

圖3 無(wú)線終端節(jié)點(diǎn)工作流程Fig.3 Workflow diagram of wireless terminal node

池塘監(jiān)控站點(diǎn)的供電主要分為兩部分：一是弱電設(shè)備供電，如傳感器、無(wú)線終端節(jié)點(diǎn)、漁機(jī)控制模塊，二是強(qiáng)電設(shè)備供電，如增氧機(jī)和自動(dòng)投餌機(jī)工作用電等。漁機(jī)等強(qiáng)電設(shè)備主要通過(guò)養(yǎng)殖場(chǎng)已有的市電供電。弱電設(shè)備用電的電壓低（多為12V或24V）、需要長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)供電、電流擾動(dòng)小和用電量低。綜合考慮弱電設(shè)備用電和養(yǎng)殖場(chǎng)供電能力，本系統(tǒng)采用太陽(yáng)能蓄電池為弱電設(shè)備供電。

池塘視頻監(jiān)控模塊包含攝像組件和視頻服務(wù)器兩部分。搭建池塘攝像組件時(shí)需要綜合考慮池塘面積、攝像頭支撐物高度和攝像頭參數(shù)等信息，以滿足拍攝覆蓋度（覆蓋池塘的面積、漁機(jī)工作狀態(tài)等）和分辨率等需求。一般情況下每個(gè)池塘選用1～2個(gè)廣角高清攝像頭，攝像頭支撐物高3～4m。視頻服務(wù)器采用ffMpeg和ffServer技術(shù)搭建，ffMpeg將影像源文件編譯轉(zhuǎn)換成流媒體文件。為了滿足存儲(chǔ)和傳輸?shù)囊螅O(jiān)控服務(wù)器將攝像頭采集的視頻信息進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮[11,12]，再由ffServer按客戶端請(qǐng)求，把經(jīng)壓縮池塘影像發(fā)送到客戶端顯示器上。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本研究的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)由池塘監(jiān)控站點(diǎn)、遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器和遠(yuǎn)程用戶組成的一個(gè)交互物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，如圖1所示。池塘監(jiān)控站點(diǎn)與遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器通過(guò)公用蜂窩數(shù)據(jù)、無(wú)線局域網(wǎng)+互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)相互連接。養(yǎng)殖場(chǎng)架設(shè)蜂窩數(shù)據(jù)和無(wú)線局域網(wǎng)+互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)，可有效降低池塘監(jiān)測(cè)站點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)的成本，提高接入點(diǎn)搭建的簡(jiǎn)易性和靈活性。

無(wú)線終端節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸模式為公用蜂窩網(wǎng)絡(luò)，這種無(wú)線傳輸終端通過(guò)高性能通信處理器和無(wú)線模塊，功耗低、安裝方便和兼容性高，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流遠(yuǎn)距離安全傳輸。本系統(tǒng)采用全網(wǎng)和全頻段（4G、3G、2.5G）通訊模塊，進(jìn)一步提高了無(wú)線終端節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)募嫒菪訹13]。

監(jiān)控視頻終端節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸模式為無(wú)線局域網(wǎng)+互聯(lián)網(wǎng)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)（AP）和無(wú)線網(wǎng)卡將終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行橋連和接入，使無(wú)線局域網(wǎng)與養(yǎng)殖場(chǎng)的互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)通。養(yǎng)殖場(chǎng)池塘附近一般比較空曠，很少有減弱信號(hào)的遮擋物，信號(hào)干擾較少，無(wú)線局域網(wǎng)信號(hào)好。本系統(tǒng)無(wú)線局域網(wǎng)模式為IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn),使用5.8GHz頻段時(shí)可提供最高54Mbps的傳輸速率[14]。

2.3 系統(tǒng)應(yīng)用層功能設(shè)計(jì)

系統(tǒng)應(yīng)用層采用三層B/S（瀏覽器/服務(wù)器）模式的邏輯架構(gòu)：數(shù)據(jù)信息層、業(yè)務(wù)處理層和功能表示層（圖4）。數(shù)據(jù)信息層的主要功能是采集存儲(chǔ)感知數(shù)據(jù)、池塘影像數(shù)據(jù)和專家知識(shí)數(shù)據(jù)。該層的數(shù)據(jù)信息在業(yè)務(wù)處理層處理、加工和分析之后，產(chǎn)生一定的業(yè)務(wù)功能，最后通過(guò)功能表示層與終端用戶交互，完成用戶對(duì)養(yǎng)殖池塘管理所需的操作。功能表示層可以獲得業(yè)務(wù)處理層全部的業(yè)務(wù)功能，以多種形式（文字、圖表和視頻等）進(jìn)行交互，如查詢表、分析圖、報(bào)表、預(yù)警預(yù)報(bào)、視頻圖像。

圖4 系統(tǒng)應(yīng)用層結(jié)構(gòu)Fig.4 Application layer architecture in the environmental monitoring system for m irror carp pond culture

系統(tǒng)應(yīng)用層主要包括六個(gè)模塊:池塘養(yǎng)殖環(huán)境信息發(fā)布模塊、視頻監(jiān)控模塊、遠(yuǎn)程控制管理模塊、統(tǒng)計(jì)分析模塊、報(bào)表管理模塊和監(jiān)控預(yù)警模塊（圖5）。

（1）池塘養(yǎng)殖環(huán)境信息發(fā)布模塊

圖5 系統(tǒng)應(yīng)用層功能Fig.5 Application layer functions in the environmental monitoring system for m irror carp pond culture

水質(zhì)傳感器和氣象傳感器在線采集池塘溶解氧、水溫、pH、氣溫、氣壓、光照強(qiáng)度、濕度和降水量等鏡鯉池塘養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)。系統(tǒng)將最新獲取的池塘環(huán)境信息實(shí)時(shí)在線發(fā)布，保存到感知信息數(shù)據(jù)庫(kù)中。系統(tǒng)用戶可在該模塊的池塘環(huán)境分鐘數(shù)據(jù)和小時(shí)數(shù)據(jù)中，追溯或下載池塘環(huán)境的歷史記錄，以滿足系統(tǒng)用戶的需求。

（2）視頻監(jiān)控模塊

該模塊的主要功能是為用戶提供遠(yuǎn)程查看池塘增氧機(jī)增氧、自動(dòng)投餌機(jī)工作、池塘水位、無(wú)線終端節(jié)點(diǎn)等工作狀態(tài)的接口。查看視頻監(jiān)控有兩種方式：池塘實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控和近期歷史視頻監(jiān)控。①池塘實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控是指：用戶可以通過(guò)視頻監(jiān)控服務(wù)器在線發(fā)布的池塘圖像，實(shí)時(shí)查看池塘整體狀況；②近期歷史視頻監(jiān)控是為用戶提供查詢歷史視頻記錄的接口，用戶通過(guò)視頻監(jiān)控服務(wù)器能觀看15d以內(nèi)每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的視頻資料。

（3）遠(yuǎn)程控制模塊

該模塊主要遠(yuǎn)程控制漁機(jī)設(shè)備（增氧機(jī)、自動(dòng)投餌機(jī)）的啟停，以及設(shè)定漁機(jī)設(shè)備、傳感器設(shè)備工作參數(shù)等。具有控制權(quán)限的用戶可以根據(jù)每個(gè)池塘的具體情況，控制增氧機(jī)等設(shè)備的啟停。日?？刂茀?shù)包括自動(dòng)投餌機(jī)投喂時(shí)間和時(shí)長(zhǎng)、根據(jù)溶解氧水平啟停增氧機(jī)的參數(shù)、水質(zhì)傳感器采集間隔等參數(shù)。

（4）統(tǒng)計(jì)分析模塊

用戶可以在統(tǒng)計(jì)分析模塊中分析環(huán)境參數(shù)的多維度數(shù)據(jù)，本系統(tǒng)已提前內(nèi)置了部分分析功能，包括同一池塘不同時(shí)間段水質(zhì)參數(shù)比較分析、多池塘同一水質(zhì)參數(shù)比較、水質(zhì)參數(shù)與氣象參數(shù)關(guān)聯(lián)分析等。平臺(tái)還為用戶提供開(kāi)放的數(shù)據(jù)分析接口，實(shí)現(xiàn)用戶自定義統(tǒng)計(jì)分析。

（5）報(bào)表模塊

該模塊為用戶提供水質(zhì)、氣象和設(shè)備工作狀態(tài)等報(bào)表，還能繪制日、周、月等不同的時(shí)間單位的報(bào)表，方便養(yǎng)殖管理人員使用。

（6）監(jiān)控預(yù)警模塊

監(jiān)控預(yù)警模塊通過(guò)時(shí)間序列模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、決策支持等數(shù)學(xué)模型，結(jié)合池塘養(yǎng)殖專家知識(shí)庫(kù)，設(shè)定池塘水質(zhì)、漁機(jī)工作狀態(tài)等預(yù)警預(yù)報(bào)參數(shù)，并通過(guò)郵件、短信和WEB等多種方式發(fā)送到池塘管理人員，是降低養(yǎng)殖風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵模塊。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用測(cè)試

為驗(yàn)證鏡鯉養(yǎng)殖池塘環(huán)境在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的使用效果，筆者在黑龍江水產(chǎn)研究所呼蘭實(shí)驗(yàn)站的兩個(gè)相鄰池塘進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用試驗(yàn)。試驗(yàn)池長(zhǎng)35m、寬25m、平均水深2m，水泥護(hù)坡，每個(gè)池塘有一臺(tái)自動(dòng)投餌機(jī)和一臺(tái)1.8kW的增氧機(jī)。2018年5月初,放養(yǎng)了平均體質(zhì)量為0.176kg的1齡松浦鏡鯉魚(yú)種，密度為53.33尾/ha，套養(yǎng)花鰱Aristichthys nobilis70尾、白鰱Hypophthalmichthys molitrix 30尾。氣象站和攝像頭置于兩池塘中間4m高立桿上，七參數(shù)氣象站置于立桿頂端，2個(gè)攝像頭置于立桿3.5m高處。溶解氧水溫傳感器和pH傳感器固定在定制的浮體上，水質(zhì)傳感器置于水下1.2m深處，浮體通過(guò)繩索置于池塘中央。

系統(tǒng)開(kāi)發(fā)構(gòu)架為3層B/S結(jié)構(gòu)，語(yǔ)言為ASP.NET、數(shù)據(jù)庫(kù)為SQL server，用戶可以通過(guò)網(wǎng)頁(yè)瀏覽器訪問(wèn)鏡鯉池塘養(yǎng)殖環(huán)境在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鏡鯉養(yǎng)殖池塘環(huán)境（水質(zhì)、氣象等）信息的在線監(jiān)測(cè)、池塘視頻監(jiān)控、生產(chǎn)管理遠(yuǎn)程控制、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、水質(zhì)監(jiān)測(cè)預(yù)警，基于瀏覽器的養(yǎng)殖環(huán)境在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的登錄和系統(tǒng)主頁(yè)（圖6、圖7）。登錄系統(tǒng)后，可直接讀取實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)信息，如池塘附近的氣象信息、池塘水質(zhì)和預(yù)警信息等（圖7）。

圖6 系統(tǒng)登錄界面Fig.6 The login interface in the system

圖7 系統(tǒng)主頁(yè)Fig.7 The homepage in the system

在線監(jiān)測(cè)模塊是本系統(tǒng)感知池塘養(yǎng)殖環(huán)境信息的核心功能模塊，按照設(shè)定時(shí)間間隔持續(xù)采集、感知數(shù)據(jù)，保存在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)中。統(tǒng)計(jì)分析和報(bào)表管理分析模塊都是對(duì)分鐘數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理和匯總，可以查詢每個(gè)時(shí)間點(diǎn)采集的感知信息，通過(guò)設(shè)定監(jiān)測(cè)點(diǎn)、時(shí)間范圍等信息即可查看和下載（圖8）。

圖8 池塘環(huán)境分鐘數(shù)據(jù)界面Fig.8 The interface of pond environment data in am inute interval

視頻監(jiān)測(cè)模塊可以了解池塘整體情況，如池塘水位高低、增氧機(jī)是否工作、投餌機(jī)投餌情況、浮體所處位置等情況。如圖9中的監(jiān)測(cè)視頻，可以發(fā)現(xiàn)攝像頭覆蓋的絕大部分池塘水面，還能清晰查看增氧機(jī)工作狀態(tài)。

圖9 池塘實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)視頻顯示界面Fig.9 Real-time monitoring video display interface in a pond

在遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測(cè)預(yù)警模塊內(nèi)，用戶可對(duì)漁機(jī)設(shè)備工作方式配置、傳感器工作異常配置和水質(zhì)預(yù)警配置等進(jìn)行操作；用戶可以通過(guò)設(shè)定好池塘溶解氧、水溫等預(yù)警規(guī)則和限值，當(dāng)感知數(shù)據(jù)結(jié)果在限值范圍外時(shí)，系統(tǒng)會(huì)在主頁(yè)內(nèi)自動(dòng)預(yù)警和異常信息提示，以便及時(shí)對(duì)異常情況作出反應(yīng)。系統(tǒng)為預(yù)警預(yù)報(bào)模型和算法提供接口，方便將最新研究成果應(yīng)用到本系統(tǒng)中。

4 小結(jié)與展望

本文介紹了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的鏡鯉養(yǎng)殖池塘環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案和系統(tǒng)研發(fā)的主要流程，在兩個(gè)池塘進(jìn)行了4個(gè)月試運(yùn)行。使用效果表明，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案較好地實(shí)現(xiàn)了鏡鯉池塘養(yǎng)殖環(huán)境信息監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì)分析的需要，系統(tǒng)性能較為穩(wěn)定，信息采集和遠(yuǎn)程控制達(dá)到使用要求，提升了鏡鯉養(yǎng)殖池塘管理和安全水平。為了進(jìn)一步加強(qiáng)鏡鯉養(yǎng)殖信息化管理水平，本系統(tǒng)可以從三個(gè)方面進(jìn)行功能拓展，一是對(duì)鏡鯉苗種信息化管理，加強(qiáng)對(duì)苗種種質(zhì)數(shù)字化檔案建設(shè)，以便進(jìn)行合理選配生產(chǎn)，確保苗種品質(zhì)優(yōu)良，生產(chǎn)出高品質(zhì)的商品魚(yú)；二是對(duì)鏡鯉養(yǎng)殖生產(chǎn)過(guò)程信息化管理，確保養(yǎng)殖過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)信息可查，提高生產(chǎn)效率、降低養(yǎng)殖成本；三是深度挖掘積累的池塘環(huán)境監(jiān)測(cè)大數(shù)據(jù)，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)挖掘和預(yù)警預(yù)報(bào)等技術(shù)指導(dǎo)池塘養(yǎng)殖生產(chǎn)。