需求分析
(1)设计原因:
水族箱用来饲养观赏鱼的玻璃器具,起到观赏的作用。水族箱摆在家不仅能烘托气氛,装点环境,更能淋漓尽致地勾画出观赏鱼的自然风采,尤其是那些鱼体透明度较高的鱼。现在很多人都会在家里摆一个水族箱,有些人是为了装饰屋内环境,而有些人觉得那是一个身份的象征,例如金龙鱼。但是,在饲养这些观赏鱼的过程中,因为观赏鱼的种类不同,一般的水族箱会遇到一些问题,例如:
一、水槽的水在一段时间内会变浑浊,影响美观,并且影响鱼的生存。
二、水温问题,不同的观赏鱼对生存环境的温度有要求。
三、PH值过高过低,不同的观赏鱼对生存环境的酸碱度有要求。
四、水位。
五、光照,水族箱中藻类以及水草的繁殖。
六、投食问题,这是饲养观赏鱼经常会遇到的一个问题,鱼被饿死或者撑死。
(2)解决方法
提供一个控制页面,进行操作,解决以下问题:
一、通过设备监测水中物质的变化,经过数据分析,判断水需要过滤。
二、查阅资料,记录各种观赏鱼的适合生存的水温范围,然后通过移动端或PC端进行调节,以达到需求。
三、查阅资料,记录各种观赏鱼的适合生存的酸碱度范围,然后通过移动端或PC端操作进行调节,以达到需求。
四、光照可以通过移动端或PC端智能地调节水族箱上的灯管到所需光照强度。
五、记录喂食时间,喂食的量,上传数据到移动端或PC端,然后再控制自动投食装置。
分层设计
感知识别层
1.硬件采集数据的设想
(1)水质、PH值:PH值以及水中物质的成分含量因为肉眼难以观察,所以采用电导率传感器来衡量水中物质是否不合适鱼生存。使用PH传感器测试水中酸碱度并返回数据。
(2)水温:使用温度传感器收集数据,使用自动恒温控制水温。
(3)光照:使用光照传感器收集光照强度数据。然后适度调节光照强度。
2.控制设备:自动投食装置、自动恒温装置、PH调节装置
3.RFID射频数据设想:通过射频信号自动收集水族箱数据
4.ONENET模拟器实现
网络传输层
使用MQTT协议:
(1)数据上传:上传水温、水质、光照强度等相关数据
(2)指令下达:通过指令下达,然后执行相关操作。
(3)发布与订阅:把已经执行过的操作以及需要执行的操作发布,供以后数据分析使用。
应用支撑层
数据分析:
通过收集到的数据,和网上的相对应的参数做对比,得出自己的经验方案。
专家系统
应用接口层
移动端:在手机里面可以随时随地观察水族箱的数据,比较方便,实时接收数据变化,通过扫描二维码登进系统页面观察数据。
PC端:功能操作与移动端一样,不过PC端看起来更全面。