一款基于Zigbee技术的智慧鱼塘系统研究与设计

在现代鱼塘养鱼中，主要困扰渔农的就是养殖成本问题。而鱼塘养殖成本最高的就是养殖的人工费，喂养的饲料费和鱼塘中高达几千瓦增氧机的消耗的电费。实现鱼塘自动化养殖将会很好地解决上述问题，大大提高渔农的经济效益^[2]。现在投入在鱼塘自动化控制的系统主要还是对于增氧机的自动控制，一般的增氧机自动控制系统都是利用单片机通过溶氧计测算水中溶氧量来实现控制的，控制效果比较理想。但是存在的问题就是购置自动控制设备的成本较高，一个进口的溶氧计测量仪就高达上千元，大规模覆盖成本很高，而且溶氧计的电解质探头需要定期更换，后期的维护成本也高。所以普通的渔农是不会购置那么昂贵的自动化控制系统。

Zigbee技术是近年发展起来的一种短距离无线通信技术，Zigbee技术具有低功耗、自组织、安全可靠、支持大量节点等技术优势^[3]。在现代被广泛应用于现代的工业自动化监测等多个领域，具有很大的发展空间。

本课题通过研究鱼塘周边环境变化对水中溶氧量产生的影响，巧妙地Zigbee技术对鱼塘池水和周边实时环境进行检测，利用观察环境数据的变化影响，从而开发出一套自动控制增氧机开关和鱼塘灯光开关的综合系统。及时合理控制鱼塘增氧机的开启和关闭能有效节省能源降低养殖成本，提高养殖的存活率，而适当增加鱼塘灯光的照明时间可以有效加快养殖的周期提高养殖经济效益。

利用Zigbee技术实现鱼塘自动化控制的优点在于，现在Zigbee技术应用已经非常成熟了，现在被广泛用于工业自动化控制领域；Zigbee技术使用无线通讯，即使大范围覆盖也无需进行繁杂的布线、而且市面上的Zigbee模块种类很多、功耗比较低、成本也低。当然利用Zigbee技术做鱼塘自动化控制还是存在一些弊端的，利用Zigbee技术通过对鱼塘实行环境数据检测，利用数据的变化可以大致推理出水中溶氧量的变化趋势，但是无法精准测算出实际的水中溶氧量；但是可以通过大量的环境数据检测对比，设定控制范围，可以推算出鱼塘周围环境和天气的变化趋势，实现增氧机等用电器的自动控制，还有用户利用移动端对鱼塘用电器实现远程监控控制等功能都可以有效降低劳动力成本，提高鱼塘养殖的经济效益，所以利用Zigbee技术实现鱼塘自动化控制可行性还是很高的。

初期实验设计思路：

其他分析会在后期博客更新，敬请留意！