为了保障在实际的水产养殖过程中,可以极大的提升养殖的经济效益,就需要对水质进行全面的检测与把控。当前基于NB-IoT技术的下的水质检测系统,可以极大的提升水质信息的采集与分析能力,进而将数据传输到数据库上,保持与多个平台之间的衔接,以此实现水产养殖中的信息整合目标。
1 监测系统设计技术
1.1 NB-IoT技术
在进行相关技术的使用中,NB-IoT技术本质上是低功耗的广域网技术,基于当前LTE网络协议下形成的新技术。在当前结合5G网络的建设情况,实现更高效率的信息拆斯拉夫。NB-IoT网络体系下,顺应物联网技术的发展,在实际运行中的功耗比较低,以及信号范围也较为的广泛,因此更加提升了网络运行的实际效果[1]。
其次,该技术的使用在设备连接方面能力比较强,以及在窄带网络技术的使用中,对于网络数据信息的传输效率要求比较高,因此使得在NB-IoT技术的投入使用环节,不会轻易的受到外界因素的影响,并在实际的传输过程中,更加容易接入网络体系中,并提供较大的接入量。对于系统的大部分终端,都保持在长期睡眠的状态中,因此实现了较为广泛的信息传输与处理。
另外,信号的传输技术使用上,也相应的在相同频段下,可以比传统的LTE网络有着更强的数据信息能力。这样的系统运行方式下,也相应的保持着较强的成本控制能力,当前芯片的设计方面,技术要求相对比较低,加上后续进行控制芯片的设计方面,也相应的实现对成本的把控,进而并不需要额外的一些网络基站,以此保障对现有的一些LET网络边带的良好运行与把控[2]。
1.2 PSM技术
当前进行PSM模式的选择,是一种在基本的状态下,形成的全面推动技术模式。例如PSM技术的使用,主要是在终端设备的空闲状态下,并不需要数据的上下行,并且在关闭射频信号的环节,也相应的形成AS功能,这样设备保持在关机状态下,可以降低设备的能耗损失,最大化提升设备的使用寿命。
而对于核心网以及相关设备的处理上,决定了终端进入到PSM模式之后,以及模式使用的周期内容。只有在进行PSM模式的跟踪区处理上,保持及时的更新与设计,才可以让系统更加稳定的运行下去。
1.3 eDRX技术
其中在技术使用的过程中,为了进一步的扩展LTE非连续性的接受机制,就需要延长终端接受数据的整体间隔,这样增加了休眠的时间,以此保障对数据交互过程中的功耗的把控。其次,进行相应的接受间隔的处理中,DRX的技术处理上,可以及时的对设备运行进行及时的系统调整。
2 基于NB-IoT的水产养殖水质监测系统设计
2.1 主控模块外围电路设计
在进行NB-IoT的技术使用当中,为了形成完整的NB-IoT终端体系,就涉及到对低功耗方面的技术处理,加上对网络模组与外围电路方面的处理,特别是在进行外围电路与USB电平转发的处理上,进行数据信息的集中处理。为了后续进行调试与运用,以及在增加按键方面的显示电路,以此形成对功耗方面的及时检测。
其次,进行系统硬件的处理中,终端设计要进行科学合理的总体布局,并在电源供电管理的电路处理上,对硬件系统的供电进行负责。实际的传感器数据采集的环节,对数据信息控制进行及时的处理,实现终端介电的控制,从而了解到后续数据信息的及时处理,这样就可以对多功能电路进行连接。
2.2 传感器模块与控制模块设计
当前传感器的使用中,已经在物联网上基于实际的运行情况,进行了针对性的系统化设计。因此,便需要在后续进行操作的环节,基于不同的传感器设备,进行环境方面的规划。针对水产养殖工作,主要是使用水温、溶解氧、PH值传感器。
实际的操作中,水温传感器的使用,主要是对于鱼类生活当中的周期与内容进行分析,始终保持一个适宜生长的环境温度,才可以加快鱼类的生长与发育。其次,在进行水质方面的检测当中,也相应的要对环境的碱性情况进行判断。在相应的水产养殖的过程中,要进行温度等各种信息的采集与分析,以此针对性的养殖处理。
其次,当前对于pH值的处理当中,需要进行及时的校准、温度补偿等数据采集。为了契合养殖过程中的需求,要选择输出素质信号、高精度、反应快的处理中,需要结合现场的运行效果,同时也相应的保持对不同温度方面的及时采集与评价。
对于溶解氧的处理中,是一种基于电化学传感器的原理,对于水体当中的各种溶解氧其进行浓度方面的检测与评价。在与金属物质发生氧化反应之后,也相应的需要产生电子与各种信息,并形成电流物质,这样并可以保持与溶解氧的基本浓度维持正比关系。
2.3 云平台技术
为了提升NB-IoT技术的使用水平,就主要是结合当前物联网技术的发展,强化对NB-IoT网络数据信息的终端控制能力。搭建的云端服务的平台,还需要伴随着技术的发展,进行信息采集的能力提升。例如,可以基于服务型云平台的设计的方式,进行相关数据信息的评价与处理。在基于物联网技术的使用上,需要构建一个良好的互联网操作模式,并融合大数据处理的效果,加上进行边缘计算的分析,从而提升系统运行的稳定性与可靠性。
2.4 系统测试
为了保障系统运行的稳定,就需要对系统功能进行分析,并进行可行性的评价与测试。在工作人员的操作中,基本上是对系统节点进行控制,加上云平台功能性的测试与分析,实现对内部的温度、湿度以及光照基本强度,形成及时的温度测试与分析。在云平台中的数据信息处理环节,还需要对内部的继电器进行控制,特别是增加制氧机与喂食器的处理上,都要对系统进行深度的分析与调整,从而了解到系统测试的数据信息情况,并加强信息可行性。
在该系统的终端平台设计中,采用这样的分析方式,也便于工作人员在后续进行操作中,云平台上进行及时信息采集与分析。例如,建立平台的历史数据信息,便可以了解到终端设备当中的传感器数据,并证明系统当中的操作更加符合基本操作逻辑。而对于继电器方面的处理上,要结合系统当中的一些功能性问题,加上对整体系统开展评价与整合,才可以在系统运行的不同方面,提升硬件组成水平。
2.5 环境测试
在进行不同的环境处理中,终端接收到信号之后,会存在着数据信息的偏差。因此,为了在不同环境下的运行中,要对终端接受的信号,进行强弱方面的信号采集与评价,特别是伴随着NB-IoT技术的使用,将其在接受信号的强度进行集中的测试与分析,进而全面的验证NB-IoT技术的可靠性。当前在不同的环境运行中,都存在着各种运行的参考信号信息,加上对于信号强度与干扰水平进行评价,针对在实验环节的处理问题,更加全面的提升系统运行的稳定性。其次,进行实验方面的处理上,对于常见的一些信号处理,都需要进行系统的评价。但是在该技术的使用下,强覆盖性的技术处理方式,降低了外界环境所带来的信号运行处理信息的技术干扰,并保障在现场环节,都可以提升系统的运行效果。
总结:综上所述,在当前进行基于NB-IoT的水产养殖水质监测系统设计中,往往要从技术和设备的使用,进行集中的处理。特别是在进行设备的运行与评价上,要保持对不同信息内容的处理,从而提升 设备安装的可靠性与完善性,避免出现系统运行的故障。
作者简介:马康忠(1981.10—),男,汉族,山东泰安人,本科,讲师,研究方向:物联网应用技术
参考文献:
[1]张锋,张朔严,乔利红,等.基于知识图谱的变电站配置文件智能校核技术研究[J].电测与仪表,2024,61(04):64-72.
[2]青海西宁供电公司:用上数字技术,变电站运维更智能[J].农村电气化,2024,(04):40.