- 功能概述
随着智能化家居的流行, 超智能（全智能）水族箱也必将走进每个家庭. 超智能水族箱, 顾名思义就是能够让鱼缸达到真正意义上的懒人缸. 减少鱼, 草的死亡, 降低人为的劳动, 让养鱼更简单, 更智能.
智能水族箱系统主要功能是自动运转, 自动净化, 自动喂食, 远程控制多功能于一体, 同时通过视频来观看水族箱.
- 目前痛点
目前的技术视频方面设置过于复杂, 需要有做DDNS及端口映射等操作. 同时还要使用监控的第三方平台, 受制于第三方监控平台的影响, 诸多的不便, 如接口的开放程度, 平台的稳定性, 设备的兼容性等等.
另外依附于监控系统采集系统与控制系统都受限于监控硬件, 无法自由的添加模块. 不支持监控平台的协议的设备更无法接入系统.
- 平台先进性
为解决以上痛点, 新平台将彻底推翻以上方案. 提出以下全新的方案.
- 人性化方面
- 硬件部分前端使用开发板, 驻入自主开发的软件, 完成视频, 数据的采集, 同时通过此程序与服务器主动建立连接, 不再需要做DDNS或端口映射等只有专业人员才能完成的操作.
- 开发版本身还支持Wi-Fi连接, 这样水族箱与互联网连接不需要再通过RJ45进行连接(也可以选择RS45连接). 这样也大大提高了用户体验
- 开发版包含蓝牙模块, 更多的设备通过蓝牙进行数据传输, 不需要连接大量的线(有部分数据依然需要有线连接, 如摄像头连接).
- 可扩展性
由于开发板内置一个完整的OS系统(Android), 可以在里面安装任意的自主开发的程序, 硬件方面也更加灵活, 只要硬件能和电脑连接, 提供相应的接口, 就能与开发板进行连接. 这样系统将来的可扩展性就有无限的想像空间.
- 自主性
开发板是开放的, 我们有完全的自主权, 不受任何第三方限制与制约.
- 可产品化
开发版非常的小巧, 外壳可定制, 其它周边模块外壳也可定制. 整个流程不需要用户过多参与即能完成安装使用. 把水族箱简单的定制改装即可形成一个成熟的智能水族箱产品.
- 设计流程示意图：
整个系统主要分为三个部分:
- 前端开发板采集与控制系统, 硬件开发板;
- 服务器端数据转发, 管理与存储系统. 阿里云EC服务器, 与直播服务器;
- 用户端对前端采集的各种数据进行显示, 视频进行播放. 并对前端的设备进行控制. 用户的手机.
水族箱设计详细说明:
- 通过监测和感应到鱼缸的：室内温度, 鱼缸水温, PH值, KH值, 溶氧实时数值. 所有的探头, 做到合适的位置隐藏, 探头与智能采集, 变送装置相连, 可以通过WIFI与手机相连, 在手机上可以随时显示, 也同时在本地水族箱体外配有无线的电脑屏来显示或控制.
- 在鱼缸合适的位置安装微型摄像头, 可以及时观测到鱼缸的实时状态, 鱼的健康情况, 通过手机APP可以直接观看到 .
- 鱼缸配有自动投饲系统, 可以通过设定投饲的时间, 投饲的量, 达到定时定量定点投喂. 自动喂食器可以采用5号电池来供电, 独立自动控制投饲的时间段, 投饲次数和投饲量.
- 智能插座上设有应急灯, 打开柜门时自动照亮. 插座上插座配置按淡水鱼缸, 水草缸, 海水鱼缸三种, 分别设如下智能插孔.
- 淡水鱼缸：照明灯1, 照明灯2, 加热棒1, 加热棒2, 主泵1, 补水泵2, 增氧泵, 造浪泵, 水质测试仪, UV杀菌灯, 备用插座；
- 水草缸：照明灯1, 照明灯2, 加热棒, 过滤泵, CO2, 水质测试仪, UV杀菌灯, 备用插座；
- 海水鱼缸：照明灯1, 照明灯2, 加热棒, 制冷机, 主泵1, 补水泵2, 增氧泵, 造浪泵, 蛋白质分离器, 水质测试仪, UV杀菌灯, 备用插座等.
- 每个插孔都可以通过APP操作达到自动控制开关时间.
- 无线的显示控制屏和手机APP显示屏, 可以同步同屏显示, 都可以轻松设置或控制鱼缸的智能插座. 显示屏上可以显示：当前年月日时间, 室内温度, 水温, PH值, KH值, 溶氧, 氨氮或亚硝酸数值.
- 水质测试仪可以测试水体的PH, KH, 溶氧, 氨氮或亚硝酸等. 并与显示屏相连显示实时数值.
- 灯光的时间可以按现有的电脑板设置一样, 可以是每组灯光插孔可自由设定24小时内的任意时间开关时段.
- 鱼缸温度的温控系统, 可以根据养殖对象, 通过预先设定的水温, 当水温显示温度, 低于设定温度, 则自动开启加热棒 .
- 显示屏上有上缸水位提示标识和底滤缸水位标识, 当上缸水位超限时, 提示主人检查清洗过滤系统. 当底滤缸水位线超高时, 提示检查. 当上缸水位正常, 底缸水位超低时, 自动开启补水系统. 自动补水系统可以考虑单独一格, 用补水泵来控制.
- 当水质的溶氧偏低, 可自动开启增氧泵对缸内充气, 同时开动造浪泵, 进行吹底.
甲方主要完成工作:
各种探头线的隐藏, 线的铺设隐藏等. 根据不同的大小, 养殖对象设计过滤底缸的结构, 上下水管件设计等. 计划是用一米二的底滤缸做为实验的尺寸, 通过对缸的包边等进行研究设计.
- 主要使用技术与开发内容
前端开发板内置Android操作系统, Java开发主控程序, 与采集模块通讯模式主要通过两种方式, 一是有线, 如与摄像头连接, 二是蓝牙模块连接, 如与开关控制模块通讯.
前端主控程序与服务器的连接方式主要有三种, 一是视频流通过阿里云的直播平台进行推流, 二是控制信号为将来兼容PC浏览器, 使用Web Socket进行通讯. 第三种常规的数据通过http协议进行通讯, 数据格式为JSON. 后台开发语言为PHP.
用户端分为Android/iOS两端, Android开发语言JAVA, iOS开发语言为Object-C.数据通讯方式与前端和服务器通讯方式相同
综上所述, 主要开发的内容为三个大的部分: 前端Android程序, 平台后台管理程序(包含API接口), 用户端Android/iOS程序
- 主要硬件介绍
- 权莓派3代开发板
- USB摄像头
- 免驱动, 支持1代2代3代树莓派
- 镜头焦距：F6.0MM
- 调焦范围：20MM至极远
- 视像解析度：640*480
- 长约3.8CM, 宽约1.5CM 高约3CM,
- 线可以自由拉长或缩短, 最长65厘米
- 温度传感器/蓝牙温度传感器
USB5V供电, 有效传输距离10米
- 蓝牙单路继电器
- 输入电压（模块供电电压）：6-24V
- 蓝牙版本： 蓝牙4.0BLE（苹果, 安卓手机通用）
- 开关路数：2路
- 开关电气参数：10A, 交流直流都可以控制
- 尺寸：61*60mm
- 功能列表
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模块 |
项目 |
内容 |
说明 |
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客户端(Android/iOS) |
登录注册 |
注册 |
采用手机号+密码+验证码的方式注册 |
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登录 |
采用手机号+密码的方式登陆 |
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二维码生成 |
初次登录后会显示一个二维码, 二维码含有用户的WI-FI信息, 及为用户分配的直播推送地址. 用户将此二维码对着前端开发板的摄像头, 让摄像头进行扫描, 即可完成系统的设置. |
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个人中心 |
基本信息管理 |
查看人个注册的账号等 |
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密码修改 |
修改登录密码 |
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我的二维码 |
如果首次登录没有绑定二维码, 还可以在这里进行查看, 但二维一旦绑定成功, 就不能被另外开发板进行绑定 |
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计划任务 |
制定远端设备的定时任务, 如定时开灯关灯, 定时投饵等计划 |
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公告列表 |
官方发布的公告 |
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水族箱 |
视频模块 |
显示水族箱视频内容, 可断开或重连 |
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数据采集显示 |
显示前端采集的数据 |
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控制模块 |
控制远程的硬件设备的开关, 如: 灯, 投食器, 制氧机等 |
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自动控制模块 |
自动投饵, 自动换水 |
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管理后台 |
登录 |
管理员登录 |
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管理员管理 |
管理员添删改查 |
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管理员角色/权限管理 |
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用户管理 |
注册用户列表 |
对注册用户进行查询 |
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用户详情 |
可停用用户账号等操作 |
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公告管理 |
公告管理 |
公告的增删改查 |
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开发板前端 |
系统配置 |
二维码读取并写入配置 |
系统在没有连网的状态, 摄像头始终是扫描二维码状态, 当扫正合法的二维码后, 奖二维码的数据写入系统, 同时生成推流链接, 系统即可能正常使用 |
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视频采集并推流 |
视频采集并推流 |
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开关控制 |
开关控制 |
客户端发送指令通过服务器转发, 开发版接收后再去控制对应的硬件设备. 完成控制操作 |
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自动控制管理 |
自动控制管理 |
添加自动管理计划任务, 可以按计划自动完成自动换水, 自动投饵 |
- 开发人员, 周期
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功能模块 |
语言类型 |
参与人员 |
预计工期 |
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前期文案及整个项目实施 |
项目经理1人 |
0天 |
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管理后台界面效果图 |
Photoshop |
UI设计师1人 |
10天 |
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数据库 |
MYSQL |
MBA 2人（及参与项目的所有人） |
7天(并行1) |
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用户端 |
JAVA/OC |
Android工程师2人 |
100天(并行1) |
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iOS前端1人 |
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管理后台/API |
PHP/HTML5等 |
PHP工程师2人 |
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内测 |
测试工程师2人（及参与项目的所有人） |
15天 |
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总计 |
125天 |
原文链接：https://blog.csdn.net/windzjp/article/details/126597711?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522168449620216800213022052%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334.pc%255Fblog.%2522%257D&request_id=168449620216800213022052&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~blog~first_rank_ecpm_v1~times_rank-4-126597711-null-null.blog_rank_default&utm_term=NAS%E3%80%81%E7%BE%A4%E6%99%96%E3%80%81%E9%98%BF%E9%87%8C%E4%BA%91%E3%80%81%E5%9F%9F%E5%90%8D%E8%A7%A3%E6%9E%90%E3%80%81%E5%86%85%E7%BD%91%E7%A9%BF%E9%80%8F%E3%80%81ipv6%E3%80%81ddns%E3%80%81%E8%BD%BB%E9%87%8F%E7%BA%A7%E4%BA%91%E6%9C%8D%E5%8A%A1%E5%99%A8%E3%80%81%E9%93%81%E5%A8%81%E9%A9%AC%E3%80%81%E5%A8%81%E8%81%94%E9%80%9A%E3%80%81DSM%E3%80%81DSM6.0%E3%80%81%E7%BE%A4%E6%99%96nas%E3%80%81%E4%BA%91%E6%9C%8D%E5%8A%A1%E5%99%A8%E3%80%81%E8%9C%97%E7%89%9B%E6%98%9F%E9%99%85%E3%80%81%E9%BB%91%E7%BE%A4%E6%99%96%E3%80%81docker%E3%80%81%E5%AE%B9%E5%99%A8%E9%95%9C%E5%83%8F%E3%80%81%E5%9F%9F%E5%90%8D%E6%B3%A8%E5%86%8C%E3%80%81%E5%AE%9D%E5%A1%94%E3%80%81%E5%8F%8D%E5%90%91%E4%BB%A3%E7%90%86%E3%80%81nginx%E3%80%81frp%E3%80%81%E5%8A%A8%E6%80%81%E5%9F%9F%E5%90%8D%E8%A7%A3%E6%9E%90
