基于ZigBee技术与cat1工业级RS485-232转4G网关云服务网箱养殖环境监控系统
目前,网箱养殖水质环境监测主要采用以下三种方式:
(1)凭靠养殖户的经验,对水体环境进行评判,这不仅需要养殖人员不间断地看管,而且也不准确容易出错。
(2)使用专业仪器取样检测的方法,需要较长的检测周期和较高的检测成本,不仅付出很多的人力物力,还不能实时获取水质环境的状态。
3)通过架设监控系统实现,但由于现场环境复杂、分布广泛、网箱数目众多等难点问题,使得现场布线施工困难,成本较高,线路容易老化、腐蚀,维护成本高,难以得到大范围的推广。
为解决传统网箱养殖水质检测周期长、实时性差、数据误差大、维修成本高等问题,我司设计了一种基于无线网关与ZigBee进行数据传输的深海网箱养殖水质与环境监测系统。
该系统主要通过水质传感器获取网箱内海水的温度、盐度、浊度、pH以及溶氧等水质参数。
系统总体框架设计
系统通过引入无线网络,构建了三层复合网络,分别为底层、中继层、顶层。底层是由传感器节点构成,传感器节点采集网箱水环境参数,打包和发送数据以及响应远程控制指令等功能,并对执行机构进行控制:中继层具备汇集和上传各种传感器节点数据、转发远程控制指令等功能,将各个网箱水环境参数整合,通过GPRS移动网络发送到Web服务器存储到相应的数据库中;顶层通过后台系统实现对网箱养殖现场监测的分析、决策等功能。
系统组成
数据采集器
串口ZigBee网关设备通过（RS232或者485）连接到温度传感器、pH传感器等传感器，采集到的数据通过Zigbee传输到zigbee物联网4G网关。
WGT2408Z-R是广州晓网电子出品的串口ZigBee网关设备，具备最大+8dBm输出功率，视传输离可达500米(@5dbi天线)，工作频段2.380GHz~2.500Ghz，除ZlgBee的16个标准通道外，还有9个扩展频段，可以有效避开WIFI、蓝牙等其他2.4G信号干扰。
无线传输设备
4G网关的作用是实现串口ZigBee网关设备信号和后台服务器信号的交互，通过TCP/UDP方式开发，无缝的接入后台服务器软件。
WGT2420Z-4G一端是需要安装手机SIM卡的4G网络，一端是ZigBee网络，经过简单配置，即可实现两种网络之间的数据转换和通讯。
晓网云平台
晓网云平台结合了的物联网、云计算、传感器、自动控制等, 用户只需要专注于软件/软件界面开发，无需硬件开发，无需接触底层数据，让开发更简单、更快速，满足个性化需求。在浏览器或手机客户端实时显示海水的温度、盐度、浊度、pH以及溶氧等水质参数，通过无线传感器网络、移动通讯网络等信息传输网络将数据传输给云平台上进行处理，用户可以通过互联网或手机实时监控网箱各个水质参数的变化情况。