CN108170113A - 一种数据驱动的开放式水产养殖综合服务*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数据驱动的开放式水产养殖综合服务***，包括：依次连接的现场数据采集与控制平台、云端服务平台及用户使用平台；所述现场数据采集与控制平台，用于控制水产养殖设备并采集鱼塘的现场数据；所述用户使用平台，用于采集用户上传的基础信息；所述云端服务平台，用于对所述现场数据采集与控制平台上传的现场数据及用户使用平台上传的基础信息进行处理。采用本发明，实现了对现场数据采集与控制平台、云端服务平台及用户使用平台的基础的集成，构建集成化的环境。
Description
技术领域
本发明涉及水产养殖技术领域，尤其涉及一种数据驱动的开放式水产养殖综合服务***。
背景技术
物联网水质传感技术：水质成分对水产养殖过程非常重要，传统的水质分析技术需要现场提取，送到专业水质分析机构进行分析，这种离线分析的方式通常涉及一些多种类细致的指标(如藻相)对于一些已经具备移动传感设备(传感器、探头)可采集的指标意义不大。这些传感器通过专门的本地采集和分析技术，可以快速获取一些与养殖相关的关键指标，例如溶解氧、温度、PH值、氨氮、以及池塘周边气候(如温度、湿度、风速)等，并以电信号的方式传输到上位机。
嵌入式控制单元技术：基于嵌入式控制单元，可以制造出一体化监控设备，集成本地无线路由组网***，并实现连接本地水产养殖环境传感设备并上传数据到云端的服务器、连接本地水产养殖设备并根据一定模式来实现开关控制、监测设备工作状态等功能。
云计算技术：云计算技术泛指在服务器端提供的对接入互联网的终端用户透明的综合服务，包括基础信息设施、***平台和、应用软件服务(即经常描述为IaaS、PaaS、SaaS)等。
移动互联网技术：除了传统互联网技术提供的信息查询、匹配，移动互联网技术使得用户进一步通过移动通信终端设备(通常是平板电脑、智能手机)上运行的应用程序(APP)或第三方的服务平台(如微信)，来访问更为丰富的互联网服务，例如消费、信息浏览、社交网络交互等等。不仅如此，移动互联网技术还提供了更为便捷的查询途径，结合条码、二维码或NFC技术，和可以实现产品信息溯源的功能。
以上四种技术的集成，已经可以实现用户通过移动终端访问互联网可以查看水产养殖环境的水质指标，控制增氧或养殖设备，并通过移动终端上的APP来对一些生产操作进行记录和溯源查询。
“水产养殖服务***”涉及多项技术环节和技术应用，发明专利CN101339179A、CN102098805A、CN101261261A，实用新型专利CN202004800U、CN203324784U、CN204536812U提出了不同种具体实现的面向多个水质参数指标，多种水产养殖设备控制的远程监控***设计，其中向多个水质参数指标由集成了本地无线网络技术(WI-FI、Zigbee)、现场数据采集设备(传感器、摄像头等)与嵌入式控制单元、广域通讯网络(一般是GPRS，CDMA，含虚拟专网)、和云端应用服务器构成。
不同专利之间的区别主要体现在实现类似功能的嵌入控制单元的不同模块设计、现场组网方式不同设计、以及实用不同的继承功能芯片等。通过上述设计可以实现不同环境下对水产养殖品种的的参数监测，例如实用新型专利CN203324260U公开了一种类似设计，针对南美白对虾的养殖水质监控***。发明专利CN103197656A还特别强调了基于Android移动终端实现的远程数据管理。实用新型专利CN204993648U和CN204695090U从更高的一个层次概念即智慧农业和农业大数据的角度公开了类似的应用设计与实现，采用了类似的技术集合智慧农业云平台，应用范围以植保、温室大棚为例。
但是，现有技术存在以下缺点：
(1)对不同传感器标识类型的连接处理：以上设计考虑了针对多种水质指标的传感器的接入，但是忽略了各种指标的中传感器厂家和型号的差异对设计带来的影响。虽然有业界通用技术标准如RS-485供传感设备的接入，但是在遇到级联的情况出现时，没有考虑到根据传感器本身的可标识性来实现具体的扩展方案。
(2)应用场景的处理单一：以上设计多考虑了面向集约化养殖的环境，对于分散的中小型池塘和低成本硬件环境设施未予足够考虑。在分散的中小型池塘，很难投资构建一套技术相对完整的无线网络数据采集，通常会出现一个监控箱会同时接入多个池塘的传感器，并对1个以上的水产设备进行管理，上述设计对实际场景中“一机多塘”和“一机多控”的情况未能表述。
(3)移动端设备运行环境的支持力度：以上设计提到了移动Android***，移动互联网的另一个重要市场占有者苹果iOS的支持未有提及，以及现有的开放性的数据应用平台(如微信)所提供的扩展服务支持尚未覆盖。
(4)服务内容欠缺：以上设计笼统地描述了远程数据的管理、产需、设备控制等内容，水产养殖服务覆盖了产前、产中、产后的过程，并且要考虑品种、病虫害以及安全追溯等因素，上述设计更多关注了养殖环境的数据如何采集，而对采集上来的数据如何为水产养殖服务缺少针对性设计。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种数据驱动的开放式水产养殖综合服务***，建立一个可开放式接入不同标识性能传感器的，可兼容面向分散中小型池塘的，支持最广泛的移动操作***和移动应用平台类型的，覆盖了现场数据采集、养殖档案生成管理、养殖病害处理、生产销售追溯和专家服务的水产养殖综合服务***。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种数据驱动的开放式水产养殖综合服务***，包括依次连接的现场数据采集与控制平台、云端服务平台及用户使用平台；所述现场数据采集与控制平台，用于控制水产养殖设备并采集鱼塘的现场数据；所述用户使用平台，用于采集用户上传的基础信息；所述云端服务平台，用于对所述现场数据采集与控制平台上传的现场数据及用户使用平台上传的基础信息进行处理。
作为上述方案的改进，所述现场数据采集与控制平台包括水质监控箱、水质传感器及水产养殖设备；所述水质传感器设于鱼塘内，用于采集鱼塘内目标水域的水产数据；所述水产养殖设备设于鱼塘内，用于为水产养殖提供服务；所述水质监控箱分别与水质传感器及水产养殖设备相连，用于对水质传感器及水产养殖设备进行管理。
作为上述方案的改进，所述水质监控箱包括本地中央处理模块、通讯模块、数据采集模块、本地存储模块、本地控制模块、本地设备保护模块及扩展模块；所述通讯模块，用于与云端服务平台、水质传感器及本地中央处理模块进行通讯；所述数据采集模块，用于采集水质传感器的水产数据；所述本地存储模块，用于存储本地中央处理模块的工作数据；所述本地设备保护模块，用于对接入的水产养殖设备进行故障的保护动作控制；所述本地控制模块，用于对接入的水产养殖设备进行开关控制；所述扩展模块，用于将水产养殖设备接入本地控制模块；所述本地中央处理模块，用于协调数据采集模块、本地存储模块、本地设备保护模块、本地控制模块、扩展模块及通讯模块的业务调度。
作为上述方案的改进，所述水质传感器包括多个预设ID标识的水质传感器，所述水质监控箱通过ID标识识别水质传感器。
作为上述方案的改进，所述水质监控箱还包括分址识别装置，所述水质传感器通过分址识别装置与水质监控箱相连；所述水质传感器包括多个预设ID标识的水质传感器及多个无预设ID标识的水质传感器，所述分址识别装置为无预设ID标识的水质传感器分配ID标识。
作为上述方案的改进，所述云端服务平台包括依次相连的通讯服务器、应用服务器、数据存储器及数据开放接口服务器；所述通讯服务器与现场数据采集与控制平台及用户使用平台相连，用于与现场数据采集与控制平台及用户使用平台进行通讯；所述应用服务器，用于对现场数据采集与控制平台上传的远程现场数据进行处理；所述数据存储器，用于存储现场数据采集与控制平台上传的远程现场数据，并存储应用服务器的应用数据；所述数据开放接口服务器，用于接入第三方的开放数据。
作为上述方案的改进，所述应用服务器包括：水质监测模块，用于根据现场数据采集与控制平台上传的环境数据发送预警信息；设备监控模块，用于根据现场数据采集与控制平台上传的设备状态数据发送开关控制指令；鱼病测报模块，用于提供区域内水产病害信息服务；水产养殖档案模块，用于根据水产品的不同阶段，提供在线服务；水产品追溯模块，用于根据食品卫生安全管理情况，追溯水产品的信息；养殖技术社区模块，用于构建基于社交网络的线上和线下技术服务***；数据分析模块，用于根据需求进行定制化的数据分析，构建控制模式；可视化的模块，用于展示养殖过程的数据信息；养殖规划模块，用于根据养殖参数，为用户配置建议合适的监控箱与设备组合；基础服务模块，用于为用户提供基础服务；信息推送模块，用于向用户推送信息服务。
作为上述方案的改进，所述数据分析模块包括：设备稳定性分析子模块，用于通过对水质传感器和水产养殖设备工作状态数据的监测分析掌握水质传感器及水产养殖设备工作状态；数据时间序列分析子模块，用于通过对单一养殖单元或区域内一段时间内水质环境变化、池塘微气候变化和养殖对象健康状况的变化、投入品消耗变化，以及市场交易动态，预测未来一段时间内养殖环境、疫病状况、市场状况的多概率可能发展趋势；个性化监控子模块，用于通过对特定用户的养殖环境、养殖对象、养殖过程的数据持续采集，为用户整理出基于输入自动养殖模式下的设备控制模式，并基于采集到的数据变化适配调整对应的设备控制方式。
作为上述方案的改进，所述养殖规划模块包括：所述设备搭配服务子模块，用于根据用户的实际生产环境及数据，为用户推荐设备类型和数量组合配置；所述设备推荐值配置子模块，用于根据用户的实际生产环境及数据，为设备推荐初始设定值。
实施本发明，具有如下有益效果：
本发明通过物联网技术、开放数据集成技术、大数据分析技术、应用集成技术、移动互联网技术、知识提取技术、社交网络来建立以智能水产养殖环节入口，建立一个可开放式接入不同标识性能传感器的，可兼容面向分散中小型池塘的，支持最广泛的移动操作***和移动应用平台类型的，覆盖了现场数据采集、养殖档案生成管理、养殖病害处理、生产销售追溯和专家服务的水产养殖综合服务***。
本发明数据驱动的开放式水产养殖综合服务***实现了对现场数据采集与控制平台、云端服务平台及用户使用平台的基础的集成，构建集成化的环境，具体地，本发明具有以下有益效果：
一、池塘多监测点水质传感器的扩展接入，即对同一个养殖单元(如鱼塘)多种环境指标传感器的数据采集(有ID或无ID)；对多个养殖单元(如鱼塘)的多种环境指标同时采集监测。
二、池塘多控制点的扩展接入，即对同一台或多台水产养殖设备的多个具体控制指标(如电源开关、电机转速等)同时实现空控制。
三、同时支持iOS和Android***的远程访问和控制。
四、基于数据分析的专家经验模式控制，即针对不同的养殖品种、生长阶段、季节、水质环境的参数(例如溶解氧、温度、生化环境等)来安排养殖设备如增氧机、耕水机、喂料机等设备的自动控制，和疾病控制预警。
五、提出了涵盖“鱼池监控设备规划--》水质监测--》设备监控--》养殖档案--》病害预报--》安全追溯--》信息定制……”等流程化的服务方案。
附图说明
图1是本发明数据驱动的开放式水产养殖综合服务***的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。
参见图1，图1显示了本发明数据驱动的开放式水产养殖综合服务***的具体结构，其包括依次连接的现场数据采集与控制平台1、云端服务平台2及用户使用平台3。
第一部分：现场数据采集与控制平台1。
所述现场数据采集与控制平台1，用于控制水产养殖设备并采集鱼(池)塘的现场数据。所述现场数据采集与控制平台1包括水质监控箱11、水质传感器12及水产养殖设备13，具体地：
鱼(池)塘分为两种：集约化鱼池一般为工厂化密集分布建造，配有比较完善的供电水循环基础设施，一般为规则玻璃钢圆形或水泥长方形流水，水源一般为养殖环境周边水纹的自然水域；土塘一般为露天环境下的田地挖掘而成。
所述水质传感器12设于鱼(池)塘内，用于采集鱼(池)塘内目标水域的水产数据。水质传感器12，是一个集成的功能电子元器件，负责对目标水域的制定成分指标进行数据采样；水质传感器12的测量指标有很多种，与水产养殖最相关的包括溶解氧、PH值、氨氮、温度等；水质传感器12针对不同的检测指标存在不同的技术实现，但最终都需将数据采样得到的电压或电流信号经过转换为数字信号输出；有的传感器具有无线通讯功能、电源续航功能、和本地数据存储功能。
所述水产养殖设备设于鱼(池)塘内，用于为水产养殖提供服务。其中，水产养殖设备13包括各类型的增氧机、投饵机、耕水机、循环送水等，集约化养殖会涉及一些更为复杂的本地电路控制***和备用供电装置等。
所述水质监控箱11分别与水质传感器12及水产养殖设备13相连，用于对水质传感器12及水产养殖设备13进行管理。水质监控箱11是一个集成化的本地嵌入式处理单元。
进一步，所述水质监控箱11包括本地中央处理模块11a、通讯模块11b、数据采集模块11c、本地存储模块11d、本地控制模块11e、本地设备保护模块11f及扩展模块11g。具体地：
所述通讯模块11b，用于与云端服务平台2、水质传感器12及本地中央处理模块11a进行通讯。通讯模块11b负责与上位机或云端服务器通过无线通讯方式(通常是GPRS，也可使用3G或4G技术，取决于实际的运营商网络覆盖情况和元器件成本)沟通；还负责与本地组网设备通过无线(Wi-Fi，Zigbee等)方式沟通。
所述数据采集模块11c，用于采集水质传感器12的水产数据。数据采集模块11c通过“监测点”接入传感器，在有线连接的情况下，水质传感器12通过物理电缆接入，接口一般为串行总线(如RS-485)；在无线的情况下，水质传感器12的无线通讯模块与通讯模块11b通讯接入。
所述本地存储模块11d，用于存储本地中央处理模块11a的工作数据，即负责临时存储来自水质传感器12和本地中央处理模块11a的工作数据。
所述本地设备保护模块11f，用于对接入的水产养殖设备13进行故障的保护动作控制，即负责对接入设备进行负载、缺相、断电等故障的保护动作控制，并通过通讯模块上传设备状态。
所述本地控制模块11e，用于对接入的水产养殖设备13进行开关控制，即负责对接入的水产养殖设备13(如增氧机、投饵机、耕水机等)进行开关控制，通过“控制点”接入设备。
所述扩展模块11g，用于将水产养殖设备13接入本地控制模块11e。在现场安装条件有限，无法安装多台水质监控箱11时，通过扩展模块11g实现一台水质监控箱11同时间控制多个设备(“监控点”)，即“一机多控”；通过扩展模块11g实现一台水质监控箱11同时监测多个鱼塘的水质状况(“监测点”)，即“一机多塘”。具体地，扩展模块11g是一个物理连接扩展装置，即通过物理方式为控制设备提供额外的电气接口，解决原设备物理接口数目限制。“监测点”指监控设备连接的水质传感器所要监测的位置和对象，监测点的描述信息包括：(a)鱼塘标识、数量；(b)增氧设备数量；(c)该设备电气监测指标：过载、缺相、断电；(d)该鱼塘水质监测指标：温度、溶解氧等。“监控点”指监控设备连接的控制模块所要控制的对象，控制点的描述信息包括：(a)鱼塘标识、数量；(b)增氧设备数量；(c)增氧设备所安装的鱼塘。
所述本地中央处理模块11a，用于协调数据采集模块11c、本地存储模块11d、本地设备保护模块11f、本地控制模块11e、扩展模块11g及通讯模块11b的业务调度。本地中央处理模块11a是水质监控箱11的核心处理部件，负责协调本地/远程数据采集、数据通信、设备控制、数据存储、设备保护的业务调度。
需要说明的是，所述水质传感器12可以包括多个预设ID标识的水质传感器，所述水质监控箱通过ID标识识别水质传感器。
另外，所述水质监控箱11还包括分址识别装置11h，所述水质传感器12通过分址识别装置11h与水质监控箱11相连；所述水质传感器12也可以包括多个预设ID标识的水质传感器及多个无预设ID标识的水质传感器，所述分址识别装置11h为无预设ID标识的水质传感器分配ID标识。
因此，本发明通过在水质监控箱11接入“分址识别装置”，解决了不同标识性能的水质传感器12混杂接入的情况。同时，本发明同时适用于集约化养殖和个体中小型散养的情况，通过扩展模块11g方式实现了通过实用一台水质监控箱11监测多个鱼塘、控制多个设备的情况。
第二部分：云端服务平台2。
所述云端服务平台2，用于对所述现场数据采集与控制平台1上传的现场数据及用户使用平台3上传的基础信息进行处理。其中，所述云端服务平台2包括依次相连的通讯服务器21、应用服务器22、数据存储器23及数据开放接口服务器24，具体地：
所述通讯服务器21与现场数据采集与控制平台1及用户使用平台3相连，用于与现场数据采集与控制平台1及用户使用平台3进行通讯，即用来处理与远程生产环境之间，以及与用户访问终端之间，遵循一定通讯规约的数据通讯。
所述应用服务器22，用于对现场数据采集与控制平台上传的远程现场数据进行处理。面向水产养殖主要生产环节，应用服务器22提供必须的数字化服务软件服务。
所述数据存储器23，用于存储现场数据采集与控制平台1上传的远程现场数据，并存储应用服务器22的应用数据。数据存储器23用来存储现场数据采集与控制平台1上传的远程现场数据，并作为云端服务器平台2的数据存放，其中，根据采集的数据类型和数据量，可选用不同的技术集成实现如服务器硬盘阵列及或存储网络。
所述数据开放接口服务器24，用于接入第三方的开放数据。所述第三方的开放数据包括并不限于：天气信息、地理位置信息、名录信息、不同监控设备厂家发布的数据接口、社交网络用户信息等。具体地，数据开放接口通过公开发布非专有的数据机构格式，以及平台数据调用应用编程接口(API)，允许其他用户访问平台数据，并可选择按照该开放数据格式为平台提供采样数据信号。因此，本发明通过数据开放接口实现了多样性设备和多方数据与信息的接入与共享。
进一步，所述应用服务器22包括：
水质监测模块22a，用于根据现场数据采集与控制平台1上传的环境数据发送预警信息。水质监测模块22a提供水质监测服务，对从远程生产环境上传上来的与那趟环境数据进行管理、比较，根据不同工作模式与阈值和时间定义，通过通讯服务器给最终用户或现场设备发送预警或报警信息。
设备监控模块22b，用于根据现场数据采集与控制平台1上传的设备状态数据发送开关控制指令。设备监控模块22b提供设备监控服务，对上传的设备状态数据信号进行监测、比较，根据不同情况，通过通讯服务器21给现场设备发送开关控制指令，并通过通讯服务器21告知用户。
鱼病测报模块22c，用于提供区域内水产病害信息服务。鱼病测报模块22c提供鱼病测报服务，为终端用户提供区域内水产病害信息服务，该信息来源既有用户上传的疫病发生情况，也有根据分析平台内历史数据实现的疫病预警服务。
水产养殖档案模块22d，用于根据水产品的不同阶段，提供在线服务。水产养殖档案模块22d提供水产养殖档案服务，根据水产品的不同商场阶段，提供入场档案、生长日志档案、防疫消毒档案、疫病及硬要档案、出厂检疫档案等在线软件服务，内容繁简可依据用户定制实现。
水产品追溯模块22e，用于根据食品卫生安全管理情况，追溯水产品的信息。水产品追溯模块提供水产品追溯服务，根据不同机构、不同地域的是食品卫生安全管理情况，提供为流通到市场和用户手中的水产品进行追溯到池塘、养殖户或养殖机构的信息服务。追溯的信息载体可以是鱼牌条码标签、二维码标签或RFID电子标签。
养殖技术社区模块22f，用于构建基于社交网络的线上和线下技术服务***。养殖技术社区模块22f提供养殖技术社区服务，提供一个基于社交网络的线上和线下技术服务***，用户可以和注册的其他养殖户、养殖专家等进行在线或线下问答、提供有关技术、市场动态农资促销等的信息推送服务。
数据分析模块22g，用于根据需求进行定制化的数据分析，构建控制模式。数据分析模块22g提供数据分析服务，按照用户或其他应用服务的需求进行定制化的数据分析计算，实现对***积累的指标与控制行为数据分析，总结出控制模式。
可视化的模块22h，用于展示养殖过程的数据信息。可视化的模块22h以多种可视化的方法，为用户展示云平台上反映养殖过程的上述服务或存储在数据库中的数据信息。
养殖规划模块22i，用于根据养殖参数，为用户配置建议合适的监控箱与设备组合。养殖规划模块22i提供养殖规划服务，通过用户提交的养殖参数，为用户配置建议合适的监控箱与设备组合。
基础服务模块22j，用于为用户提供基础服务，所述基础服务包括基本用户注册、登录、管理、基础信息档案、访问权限等。
信息推送模块22k，用于向用户推送信息服务。信息推送模块22k提供信息推送服务，根据用户定制的服务类型，以及根据用户养殖档案、品种、位置等信息为参考，为用户推送信息服务，例如市场提醒信息服务，病害预警信息，物资促销信息等。
另外，本发明通过对设备数据采集数据的分析，形成个性化的设备监控模式与养殖活动决策依据。具体地，所述数据分析模块22g包括：
设备稳定性分析子模块，用于通过对水质传感器12和水产养殖设备13工作状态数据的监测分析掌握水质传感器12及水产养殖设备13工作状态。即通过对传感器和控制点设备工作状态数据的监测分析掌握设备工作状态。
数据时间序列分析子模块，用于通过对单一养殖单元或区域内一段时间内水质环境变化、池塘微气候变化和养殖对象健康状况的变化、投入品消耗变化，以及市场交易动态，预测未来一段时间内养殖环境、疫病状况、市场状况的多概率可能发展趋势；
个性化监控子模块，用于通过对特定用户的养殖环境、养殖对象、养殖过程的数据持续采集，为用户整理出基于输入自动养殖模式下的设备控制模式，并基于采集到的数据变化适配调整对应的设备控制方式。
相应地，本发明为用户提供了根据用户的实际生产环境信息为用户提供在线的设备配置服务，所述养殖规划模块22i包括：
所述设备搭配服务子模块，用于根据用户的实际生产环境及已有的数据，为用户推荐设备类型和数量组合配置；
所述设备推荐值配置子模块，用于根据用户的实际生产环境及已有的数据，为设备推荐初始设定值。
第三部分：所述用户使用平台3。
所述用户使用平台3，用于采集用户上传的基础信息。所述用户使用平台3包括用户访问终端、养殖用户/机构、基层服务机构及用户社区，具体地：
用户访问终端31，是用户与云端服务的接口，由移动***环境31b和移动应用***31a两种。其中，移动***环境31b，有多种类型，常见的是PC浏览器(IE,Firefox,Chrome常见的浏览器产品)、移动智能通讯终端(主要是支持iOS和Adroid***的智能手机或平板电脑)；移动应用***31a可以是运行在移动***上的定制APP，或通过移动终端上的内嵌浏览器，或通过提供了具备丰富数据访问和应用开发的云端平台访问***(如微信)。
养殖用户/机构32a，指专门从事水产养殖的个体或机构。
基层服务机构32b，指专门为养殖用户/机构提供养殖相关的技术服务的个人或团体，服务内容包括并不限于渔药、饲料、水质改善、疾病防治等内容。
用户社区32，是由养殖用户/机构、基层服务机构形成的一种正式化或非正式化的组织，体现为协会组织或业务合作关系。
下面结合具体的实施例对本发明的实现流程进行进一步的说明。
一、养殖用户/机构32a、基层服务机构32b通过基础服务模块22j进行注册，登录***,完善基础信息；
二、养殖用户/机构32a通过养殖规划模块22i提交有关养殖环境的参数，包括但不限于：品种、池塘数目、每个池塘面积、多个池塘分部情况、现有增氧设备等。通过养殖规划模块22i生成监控箱配置建议，包括水质传感器12选型。
三、养殖用户/机构32a安装水质监控箱。
(a)对于多个无预设ID标识的水质传感器的接入，以及有预设ID标识的水质传感器和无预设ID标识的水质传感器同时混杂接入的情况，在通过总线接入的时候需要额外增加一个分址识别装置来分别处理。
对于多个预设ID标识的水质传感器接入的情况：***软件可以通过设备id和通信协议直接识别
对于多个无预设ID标识的水质传感器接入(有预设ID标识的水质传感器和无预设ID标识的水质传感器同时混杂接入)的情况：需要以分址识别装置11h作为中介，连接水质传感器12与数据采集模块11c。分址识别装置11h物理上是一个一分多的接口，具有基本信息处理能力，接受来自本地中央处理模块11a的指令设置，直接为无预设ID标识的水质传感器12分配一个标识ID，该ID将在上传水质传感器12数据时，与上传的数据同时打包。
(b)***加电
(c)通过移动***环境中浏览器或移动应用***31a中专用的APP访问服务器。
四、登录***后，进行***设置(下述步骤可以同时在水质监控箱进行本地化设置)：
(a)开启设备监控模块22b的保护功能；
(b)通过设备监控模块22b进行工作模式的设定，包括：现场手动、现场自动、远程自动、模式切换定义；
(c)通过水质监测模块22a对监测指标进行阈值、采集频率等参数设定，阈值设定将直接影响设备监控模块的动作控制和数据存储器报警信息的发送。
(d)通过基础服务模块22j设置，允许用户社区内其他用户或机构的数据访问权限。
五、客户端日常使用：
(b)登录***
(b)水质监测模块22a：接收来自现场生产环境的数据(包括经数据开放接口服务器接入的来自不同类型的水质监控箱设备平台的数据)，主要是水质环境的实时参数和养殖设备的工作状态；
(c)设备监控模块22b：自动模式下，设备会根据用户设定阈值模式、定时模式、以及分析经验模式进行设备控制；手工模式下，用户自行通过移动应用***发送控制指令，具有该设备数据访问的其他用户也可以及时与用户联系，对操作进行建议。
(d)鱼病测报模块22c：根据日常巡塘的流程发现疑似情况，通过移动应用***填写巡塘上报信息，基础服务模块经过如下规则的处理：
i、通过与本地可视化的模块的数据内容对比，如果有类似的情况发生，则对为用户展示参考处理方法；
ii、如果可视化的模块可参考信息，则在基础服务模块中查询登记的服务机构或服务方，则发往该对象；
iii、同时可选择询问用户是否直接推送到用户社区。
(e)水产养殖档案模22d块：根据设定的养殖规划，对日常养殖过程中的重要环节信息进行及时登记，无网络条件下，可以在移动***环境本地实现数据暂存。
(f)水产品追溯模块22e：根据用户需求，生成定制的标识序列和标识实物进行登记，以备后续追溯查询通过数据开放接口服务器供第三方查询。
(g)养殖技术社区模块22f：根据日常生产需求，为用户提供周边最便捷的线下技术和物资服务网店，提供便捷的线上对话和数据访问工具，使得用户社区中的养殖用户/机构和基层服务机构可以及时共享养殖技术信息和解决问题。
因此，本发明数据驱动的开放式水产养殖综合服务***实现了对现场数据采集与控制平台、云端服务平台及用户使用平台的基础的集成，构建集成化的环境，具体地，本发明具有以下有益效果：
一、池塘多监测点水质传感器12的扩展接入，即对同一个养殖单元(如鱼塘)多种环境指标传感器的数据采集(有ID或无ID)；对多个养殖单元(如鱼塘)的多种环境指标同时采集监测。
二、池塘多控制点的扩展接入，即对同一台或多台水产养殖设备13的多个具体控制指标(如电源开关、电机转速等)同时实现空控制。
三、同时支持iOS和Android***的远程访问和控制。
四、基于数据分析的专家经验模式控制，即针对不同的养殖品种、生长阶段、季节、水质环境的参数(例如溶解氧、温度、生化环境等)来安排养殖设备如增氧机、耕水机、喂料机等设备的自动控制，和疾病控制预警。
五、提出了涵盖“鱼池监控设备规划--》水质监测--》设备监控--》养殖档案--》病害预报--》安全追溯--》信息定制……”等流程化的服务方案。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种数据驱动的开放式水产养殖综合服务***，其特征在于，包括依次连接的现场数据采集与控制平台、云端服务平台及用户使用平台；
所述现场数据采集与控制平台，用于控制水产养殖设备并采集鱼塘的现场数据；
所述用户使用平台，用于采集用户上传的基础信息；
所述云端服务平台，用于对所述现场数据采集与控制平台上传的现场数据及用户使用平台上传的基础信息进行处理。
2.如权利要1所述的数据驱动的开放式水产养殖综合服务***，其特征在于，所述现场数据采集与控制平台包括水质监控箱、水质传感器及水产养殖设备；
所述水质传感器设于鱼塘内，用于采集鱼塘内目标水域的水产数据；
所述水产养殖设备设于鱼塘内，用于为水产养殖提供服务；
所述水质监控箱分别与水质传感器及水产养殖设备相连，用于对水质传感器及水产养殖设备进行管理。
3.如权利要2所述的数据驱动的开放式水产养殖综合服务***，其特征在于，所述水质监控箱包括本地中央处理模块、通讯模块、数据采集模块、本地存储模块、本地控制模块、本地设备保护模块及扩展模块；
所述通讯模块，用于与云端服务平台、水质传感器及本地中央处理模块进行通讯；
所述数据采集模块，用于采集水质传感器的水产数据；
所述本地存储模块，用于存储本地中央处理模块的工作数据；
所述本地设备保护模块，用于对接入的水产养殖设备进行故障的保护动作控制；
所述本地控制模块，用于对接入的水产养殖设备进行开关控制；
所述扩展模块，用于将水产养殖设备接入本地控制模块；
所述本地中央处理模块，用于协调数据采集模块、本地存储模块、本地设备保护模块、本地控制模块、扩展模块及通讯模块的业务调度。
4.如权利要3所述的数据驱动的开放式水产养殖综合服务***，其特征在于，所述水质传感器包括多个预设ID标识的水质传感器，所述水质监控箱通过ID标识识别水质传感器。
5.如权利要3所述的数据驱动的开放式水产养殖综合服务***，其特征在于，所述水质监控箱还包括分址识别装置，所述水质传感器通过分址识别装置与水质监控箱相连；
所述水质传感器包括多个预设ID标识的水质传感器及多个无预设ID标识的水质传感器，所述分址识别装置为无预设ID标识的水质传感器分配ID标识。
6.如权利要1所述的数据驱动的开放式水产养殖综合服务***，其特征在于，所述云端服务平台包括依次相连的通讯服务器、应用服务器、数据存储器及数据开放接口服务器；
所述通讯服务器与现场数据采集与控制平台及用户使用平台相连，用于与现场数据采集与控制平台及用户使用平台进行通讯；
所述应用服务器，用于对现场数据采集与控制平台上传的远程现场数据进行处理；
所述数据存储器，用于存储现场数据采集与控制平台上传的远程现场数据，并存储应用服务器的应用数据；
所述数据开放接口服务器，用于接入第三方的开放数据。
7.如权利要6所述的数据驱动的开放式水产养殖综合服务***，其特征在于，所述应用服务器包括：
水质监测模块，用于根据现场数据采集与控制平台上传的环境数据发送预警信息；
设备监控模块，用于根据现场数据采集与控制平台上传的设备状态数据发送开关控制指令；
鱼病测报模块，用于提供区域内水产病害信息服务；
水产养殖档案模块，用于根据水产品的不同阶段，提供在线服务；
水产品追溯模块，用于根据食品卫生安全管理情况，追溯水产品的信息；
养殖技术社区模块，用于构建基于社交网络的线上和线下技术服务***；
数据分析模块，用于根据需求进行定制化的数据分析，构建控制模式；
可视化的模块，用于展示养殖过程的数据信息；
养殖规划模块，用于根据养殖参数，为用户配置建议合适的监控箱与设备组合；
基础服务模块，用于为用户提供基础服务；
信息推送模块，用于向用户推送信息服务。
8.如权利要7所述的数据驱动的开放式水产养殖综合服务***，其特征在于，所述数据分析模块包括：
设备稳定性分析子模块，用于通过对水质传感器和水产养殖设备工作状态数据的监测分析掌握水质传感器及水产养殖设备工作状态；
数据时间序列分析子模块，用于通过对单一养殖单元或区域内一段时间内水质环境变化、池塘微气候变化和养殖对象健康状况的变化、投入品消耗变化，以及市场交易动态，预测未来一段时间内养殖环境、疫病状况、市场状况的多概率可能发展趋势；
个性化监控子模块，用于通过对特定用户的养殖环境、养殖对象、养殖过程的数据持续采集，为用户整理出基于输入自动养殖模式下的设备控制模式，并基于采集到的数据变化适配调整对应的设备控制方式。
9.如权利要7所述的数据驱动的开放式水产养殖综合服务***，其特征在于，所述养殖规划模块包括：
所述设备搭配服务子模块，用于根据用户的实际生产环境及数据，为用户推荐设备类型和数量组合配置；
所述设备推荐值配置子模块，用于根据用户的实际生产环境及数据，为设备推荐初始设定值。
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