基于Arduino和OneNet物联网水产养殖系统设计
摘要
随着互联网络的高速发展，万物互联的物联网也已经逐渐融入人们的日常生活中。物联网，是传统网络与各个独立运行事物互相连通，交互信息的载体。同时也是时代科技发展的必然产物。本篇论文借由物联网方向入手，初步设计出一套基于Arduino与IoT的智能水产养殖系统。
本系统灵活应用了模块化方式，可以方便快捷的拆装各种模块。整个系统分为检测模块与终端控制模块，检测模块以Arduino Mega 2560单片机为核心，加装各种传感器，最终将读取到的水质信息等发送至OneNet云平台。控制模块则可以在远端移动装备上实时查看检测模块所采集到的各种信息，并加以控制。
关键词：物联网；水产养殖；OneNet
The intelligent aquaculture based on IoT and OneNet
Abstract
With the rapid development of Internet, the Internet of Things has gradually integrated into people's daily life. The Internet of Things (IOT) is the carrier of information exchange and interconnection between the traditional network and the independent running things. At the same time, it is the inevitable product of the development of science and technology. Starting from the direction of Internet of Things, this paper preliminarily designs an intelligent aquaculture system based on Arduino and IoT.
This system has flexible application of modularization, and can disassemble and assemble various modules conveniently and quickly. The whole system is divided into detection module and terminal control module. The detection module takes Arduino Mega 2560 MCU as the core, installs various sensors, and finally sends the water quality information read to OneNet cloud platform. The control module can view and control all kinds of information collected by the detection module in real time on the remote mobile equipment
Key words: Internet of Things; Aquaculture; OneNet
第一章 绪 论
1.1研究背景
物联网是互联网和传统电信网络等信息的载体[1]，它使所有能被独立行动的对象实现互相联通。在物联网中，每个人都可以使用电子标签连接到物联网上的实物，并可以在物联网上找到自己的定位。物联网可以通过计算机等终端对机器、设备和人员进行集中控制与管理，类似于自动控制系统。同时，通过收集这些琐碎事务的数据，可以聚合到大数据，以实现物质与物质联系。
物联网使实现全球数字化成为可能，并具有广泛的应用。物联网更接近于将分散的信息，整理聚合成物与物之间的数字信息。物联网几乎包括所有的生活，工业领域，包括：交通物流、工业制造、医疗保健、智能家居、智能生产等等，甚至可以说，物联网行业就是未来科技发展的基础[2]。
早在上个世纪九十年代初，麻省理工的凯文·阿什顿就提出了“物联网”概念。凯文教授在RFID 电子标签的基础上提出了“Internet of things”的概念，随后他更是与同行们制定了RFID 的技术标准，并大力研究以降低标签生产成本，逐步向世界传播物联网的概念。1999年凯文教授在麻省理工创立了“自动识别中心”，而它日后也成为了全球领先的自动识别和追踪研究的实验室。
2005年，国际电信联盟组织（ITU）在发布的《互联网报告2005：物联网》中，正式提出了物联网的概念[3]。报告指出：世界上所有物体，都可以通过互联网主动进行信息交换。在物联网时代，通过在各种各样的日常用品上嵌入RFID电子标签集成与近距信息收发装置，人们可以实时掌控住万物的信息。人类在信息与通信世界里将获得一个崭新的沟通维度[4]。
物联网是一项代表未来交互式信息的创新，大部分人称之为计算机与互联网之后的第三次信息技术革命。事实上，从日常生活用品的智能化，工业系统中的机器自动化控制等等来看，如今物联网产业已经来到了一个飞速发展的阶段，而与之相伴而来的就是物联网产业所面对的巨大挑战。
不单单是来自技术上的挑战，部署物联网系统的巨大成本问题以及行业标准的制定也同样急需解决。不过这些挑战对于我们来说也未尝不是一种机遇。希望我们作为新一代信息产业的参与者与接班人，能够迎接挑战，掌握机遇，为全球信息化贡献自己的一份力。
1.2本课题发展现状及趋势
二十一世纪以来，物联网进入了飞速发展的时代。各种物联网设备的出现与普及都体现了物联网才是未来信息产业发展的重中之重。小到运动手环，智能音箱，大到自动驾驶汽车，自动化生产线，无一不与物联网息息相关。而随着人工智能，5G通信的普及，物联网技术很快将进入更加智能化，更加个性化的时代。
回归物联网的初心，现今很多人都混淆了物联网的概念。物联网不仅仅是简单的手机应用程序，也不仅仅是相对扁平化的智能家居体系。真正的物联网应该是更多地运用传感器去“感知”物体的变化，从而自动的收集信息，处理信息，做出相对的改变。在这个过程中，应当尽量减少人为的干预与控制，将大量的信息采集与处理工作交给机器，将人类从海量的信息中解放出来。
比如汽车的行驶，人类不必再自己亲手操控汽车，而是将它交给“物联网”。物联网应该通过大量的传感器，自动的控制车速与方向的变化。同时还能根据乘客的生理状况，自动调节车内温度湿度。并根据互联网上的地图与监控数据，自动规划最优路径。而人类所要做的仅仅只是坐上车，并输入目的地。
我们应该更多的关注物联网更深层次的概念，让生活更智能化，让环境更智能化，让系统自动地为人类服务。而不是仅仅满足与操控“物联网”，成为物联网的奴隶。
基于这个目标，当前物联网发展仅仅是刚刚步入正轨，它还有巨大的市场与前景等待着我们去发掘探索。
目录
摘要 2
第一章 绪 论 3
1.1 研究背景 3
1.2 本课题发展现状及趋势 4
第二章 系统方案设计 4
2.1 本课题的功能分析及说明 4
2.2 本课题设计的目标及内容 5
第三章 硬件系统设计 5
3.1 硬件模块选型 5
3.1.1单片机选型介绍 6
3.1.2无线模块介绍 7
3.1.3 DS18B20温度传感器选型介绍 8
3.1.4 光敏传感器介绍 8
3.1.5 LCD1602 显示屏介绍 9
3.1.6 OneNET平台介绍 10
第四章 软件系统设计 10
4.1 软件开发环境 10
4.2 程序流程图设计说明 10
4.3 各功能模块程序设计 11
4.3.1 主程序设计 11
第五章 软硬件调试 12
5.1 OneNet平台注册及使用 13
5.2 硬件引脚介绍与连接 16
第六章 总结及致谢 18
6.1 总结 18
6.2 致谢 18
参考文献 20
参考文献
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