一种基于物联网的自定义协议多功能金鱼饲养系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网的自定义协议多功能金鱼饲养系统，该系统以AT89C51单片机为控制芯片，其中单片机与手机客户端通过服务器联机，氧浓度检测模块，利用氧浓度检测器来检测鱼缸中水解氧浓度，通信模块，若检测到水解氧浓度小于单片机预存的水解氧浓度范围最小值时，单片机会自动向用户手机客户端发送氧浓度信息，用户可根据信息通过手机客户端给单片机发送相应指令，选择是否启动供氧仪供氧及供氧时间的长短，手机客户端模块，包括远程控制和观测功能，可以让该系统根据预设方案给金鱼喂食和换水，有一摄像头与单片机相连，通过手机客户端可以观测到金鱼的活动画面，用户可随时随地掌握金鱼的状况，增强了对金鱼饲养系统的柔性控制。

A Self-defined Protocol Multifunctional Goldfish Feeding System Based on Internet of Things

The invention discloses a self-defined protocol multi-functional goldfish feeding system based on Internet of Things. The system uses AT89C51 single chip computer as the control chip. The single chip computer and the mobile phone client are connected through the server, the oxygen concentration detection module, and the oxygen concentration detector is used to detect the hydrolytic oxygen concentration in the fish tank. The communication module detects the hydrolytic oxygen concentration less than the pre-stored hydrolytic oxygen in the single chip computer. When the concentration range is minimum, the MCU will automatically send oxygen concentration information to the client of the user's mobile phone. According to the information, the user can send corresponding instructions to the MCU through the client of the mobile phone. The user can choose whether to start the oxygen supply instrument and how long the oxygen supply time is. The client module of the mobile phone, including remote control and observation functions, can let the system feed and change water for goldfish according to the preset scheme. A camera is connected with a single-chip computer. The mobile client can observe the moving picture of goldfish. The user can grasp the goldfish situation anytime and anywhere, which enhances the flexible control of goldfish feeding system.

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的自定义协议多功能金鱼饲养系统
本专利技术涉及金鱼饲养物联网
，具体为一种基于物联网的自定义协议多功能金鱼饲养系统。
技术介绍
金鱼作为一种观赏性动物，受到大众喜爱，被广泛养殖于家中。其中专利技术一种有效的金鱼养殖系统显得颇为重要，AT89C51单片机是一款功能多样的芯片，具有联机串行及并行通信的功能，采用C/S架构和流媒体技术(rtmp协议)，在TCP协议的基础上实现应用层的私有协议，与远程控制与单片机结合，成功解决了传统金鱼养殖的局限性。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于物联网的自定义协议多功能金鱼饲养系统，解决了传统金鱼养殖的局限性的问题。(二)技术方案为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于物联网的自定义协议多功能金鱼饲养系统，包括氧浓度检测模块、通信模块、手机客户端模块，其特征在于：所述氧浓度检测模块包括氧浓度检测器，所述通信模块包括了AT89C51单片机、服务器、传送层和手机客户端，所述AT89C51单片机通过GPS数据无线与手机客户端模块电性连接，所述手机客户端模块设置有远程控制模块和观测功能模块，所述远程控制模块通过GPS数据无线与远程控制继电器和电磁阀电连接，所述手机客户端通过GPS数据无线与服务器电性连接，所述AT89C51单片机与水位传感器通过数据线电性连接，所述AT89C51单片机的传输端通过控制线与摄像头电性连接，所述摄像头通过流媒体服务器载体与手机客户端电性连接，所述手机客户端模块设置有服务端。优选的，所述服务端包括传输层，服务层和Dao层，所述Dao层的数据端与Database相互连接，所述Dao层的数据端与服务层通过数据线相互连接，所述服务层的控制端与传递层连接，所述传递层与服务层之间设置有任务列队，所述传送层分别通过数据线与序列化模块、Token池和连接池连接。优选的，所述传送层包括多个Client、MainReator、Acceptor、ThreadPool、DecodeComputeEncode、多个Read、多个DecodeComputeEncode、Subreactor和Send模块。优选的，所述服务层包括任务列队模块，所述任务列队模块与任务提取模块连接，所述任务提取模块与Worker线程池电连，所述Worker线程池通过数据线与分发器电性连接，所述分发器设置有多个服务。优选的，所述客户端包括传输层，所述传输层与服务层相互连通，所述服务层的控制端分别与StageController和Controller数据连通，所述StageController和Controller均与Stage控制端电性连接，所述StageController设置有StagePool，所述Controller设置有ControllerPool。优选的，所述手机客户端模块采用了C/S架构设置，该系统基于Netty框架实现异步事物性IO设置。优选的，所述通信模块中采用自定义协议；协议格式：类型(1字节)+编码(1字节)+发送方编号(4字节)+接收方编号(四字节)类型：1Request：由客服端、设备发送到服务器2Response：由服务器端响应request发送到客户端设备3Notice：由服务器端发送到客户端、设备。编码：Request：1.请求注册2.心跳3.请求供氧4.供氧5.喂食6.换水7.请求监控Response：1.请求成功2.请求失败Notice：1.应供氧2.供氧3.喂食4.换水5.打开摄像头，开始推流指令：(1)、客户端、设备注册客户端、设备发送：1+1+设备客户端编号+服务器编号；服务器返回：成功2+1+服务器编号+设备编号；失败2+2+服务器编号+设备编号；(2)、维持在线(5分钟发一次心跳)客户端、设备发送：1+2+设备客户端编号+服务器编号；服务器返回：成功2+1+服务器编号+设备编号；失败2+2+服务器编号+设备编号；(3)、设备提示供氧设备发送：1+3+设备编号+客户端编号；服务器返回：成功2+1+服务器编号+设备编号；失败2+2+服务器编号+设备编号；服务器发送到客户端：3+1+服务器编号+设备编号(4)、开始供氧：客户端发送：1+4+客户端编号+设备编号；服务器返回：成功2+1+服务器编号+客户端编号；失败2+2+服务器编号+客户端编号；服务器发送到设备：3+2+服务器编号+客户端编号(5)、开始喂食：客户端发送：1+5+客户端编号+设备编号；服务器返回：成功2+1+服务器编号+客户端编号；失败2+2+服务器编号+客户端编号；服务器发送到设备：3+3+服务器编号+客户端编号(6)、开始换水：客户端发送：1+6+客户端编号+设备编号；服务器返回：成功2+1+服务器编号+客户端编号；失败2+2+服务器编号+客户端编号；服务器发送到设备：3+4+服务器编号+客户端编号(7)、开始监控：客户端发送：1+7+客户端编号+设备编号；服务器返回：成功2+1+服务器编号+客户端编号；失败2+2+服务器编号+客户端编号；服务器发送到设备：3+5+服务器编号+客户端编号。(三)有益效果本专利技术提供了一种基于物联网的自定义协议多功能金鱼饲养系统。具备以下有益效果：(1)、该基于物联网的自定义协议多功能金鱼饲养系统，可通过氧浓度检测器检测到水解氧浓度，当小于AT89C51单片机预存的水解氧浓度范围最小值时，单片机会自动向用户手机发送信息，用户可根据信息，选择是否启动供氧仪供氧及供氧时间的长短，其中手机客户端模块有远程控制和观测功能，通过AT89C51单片机发送相应的指令，可以做到合理进水和出水，喂食器与单片机相连，可自动给金鱼喂食，而且AT89C51单片机连有监控摄像头，并流媒体服务器为载体，使其手机客户端对金鱼的活动画面进行实时远观测。附图说明图1为本专利技术自定义协议的原理运行图；图2为本专利技术服务端设计原理图；图3为本专利技术传送层运行详图；图4为本专利技术服务层运行详图；图5为本专利技术客户端设计图；图6为本专利技术结构实物设计图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1-6所示，本专利技术提供一种技术方案：一种基于物联网的自定义协议多功能金鱼饲养系统；如图1为本专利技术系统自定义协议原理图，金鱼饲养系统软件部分，采用了C/S架构，整个系统基于Netty框架实现异步事物性IO，以得到更大的负载量，金鱼饲养系统软件部分实现远程控制系统供氧、投食、换水，在TCP协议的基础上实现应用层的私有协议，也基于流媒体技术(rtmp协议)实现了视频实时监控；如图2为服务端设计图，整个服务端主要是由传输层，服务层，Dao层构成，同时维护着连接池、Token池和一个任务队列，序列化模块主要供传输层调用；如图3为传送层，传送层：实现与设备、客户端的通讯，指令的接收、发送、解码、编码，这一层主要作用是消息的接收与发送，io的方式是异步的事务性io，实现是基于netty的框架，首先介绍一下这一层的线程模型：如图这是一种典型的Re本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的自定义协议多功能金鱼饲养系统，包括氧浓度检测模块、通信模块、手机客户端模块，其特征在于：所述氧浓度检测模块包括氧浓度检测器，所述通信模块包括了AT89C51单片机、服务器、传送层和手机客户端，所述AT89C51单片机通过GPS数据无线与手机客户端模块电性连接，所述手机客户端模块设置有远程控制模块和观测功能模块，所述远程控制模块通过GPS数据无线与远程控制继电器和电磁阀电连接，所述手机客户端通过GPS数据无线与服务器电性连接，所述AT89C51单片机与水位传感器通过数据线电性连接，所述AT89C51单片机的传输端通过控制线与摄像头电性连接，所述摄像头通过流媒体服务器载体与手机客户端电性连接，所述手机客户端模块设置有服务端。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的自定义协议多功能金鱼饲养系统，包括氧浓度检测模块、通信模块、手机客户端模块，其特征在于：所述氧浓度检测模块包括氧浓度检测器，所述通信模块包括了AT89C51单片机、服务器、传送层和手机客户端，所述AT89C51单片机通过GPS数据无线与手机客户端模块电性连接，所述手机客户端模块设置有远程控制模块和观测功能模块，所述远程控制模块通过GPS数据无线与远程控制继电器和电磁阀电连接，所述手机客户端通过GPS数据无线与服务器电性连接，所述AT89C51单片机与水位传感器通过数据线电性连接，所述AT89C51单片机的传输端通过控制线与摄像头电性连接，所述摄像头通过流媒体服务器载体与手机客户端电性连接，所述手机客户端模块设置有服务端。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的自定义协议多功能金鱼饲养系统，其特征在于：所述服务端包括传输层，服务层和Dao层，所述Dao层的数据端与Database相互连接，所述Dao层的数据端与服务层通过数据线相互连接，所述服务层的控制端与传递层连接，所述传递层与服务层之间设置有任务列队，所述传送层分别通过数据线与序列化模块、Token池和连接池连接。3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的自定义协议多功能金鱼饲养系统，其特征在于：所述传送层包括多个Client、MainReator、Acceptor、ThreadPool、DecodeComputeEncode、多个Read、多个DecodeComputeEncode、Subreactor和Send模块。4.根据权利要求2所述的一种基于物联网的自定义协议多功能金鱼饲养系统，其特征在于：所述服务层包括任务列队模块，所述任务列队模块与任务提取模块连接，所述任务提取模块与Worker线程池电连，所述Worker线程池通过数据线与分发器电性连接，所述分发器设置有多个服务。5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的自定义协议多功能金鱼饲养系统，其特征在于：所述客户端包括传输层，所述传输层与服务层相互连通，所述服务层的控制端分别与StageController和Controller数据连通，所述StageController和Controller均与Stage控制端电性连接，所述StageController设置有StagePool，所述Controller设置有ControllerPool。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱浩昊，黄泽宇，廖庆洪，胡婉如，陈淑，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：江西,36