一、概述
随着淡水养殖网箱养殖和池养殖模式的日益普及，养殖密度、饲料、疾病防治、水温、水溶解氧浓度检测控制对提高养殖产量和质量非常重要，溶解氧浓度检测控制已成为提高养殖密度和产量的关键。由于水中溶解氧浓度受水温和季节变化的影响， 在淡水养殖中，水体加氧一般是根据经验随意发生的。
目前，我国采用先进的水温控制技术和溶解氧浓度监测一般采用单片机系统，采用有线监测信号传输，但存在成本高、系统复杂、监测范围小、抗干扰性差等缺点。无线传感器技术是传感器技术与无线网络技术的结合，是一种新兴的智能监控技术。由于其成本低、体积小、实时性强、功耗低、抗干扰性强、嵌入性好等特点，广泛应用于工农业生产中。在淡水养殖生产中，采用无线传感器网络技术收集和传输水温和溶解氧浓度数据，控制信号传输和氧控制，改变传统生产模式，对提高淡水养殖产量、降低生产成本、降低劳动强度具有重要意义。
我国海岸线长，非常适合深海网箱养殖技术的发展。但深海环境复杂，海水温度变化大，风浪大，难以进一步推广深海网箱养殖技术。网箱养殖对象的生长与外部环境条件密切相关，其中溶氧量、饵料和温度在水体中起着决定性的作用。由于温度突然变化，未能及时采取相应的预防措施，给网箱养殖业带来巨大损失是技术上难以解决的问题。一般用户无法及时检测到网箱周围海水温度的变化，尤其是在晚上。如果人工监测温度变化，可能会因各种因素导致漏报或延迟报警，降低准确性和及时性。为了进一步提高网箱养殖的效率，无线自动温度监测系统是深海养殖发展的迫切需要，同时合理选择网箱养殖区域，提高网箱养殖技术。
二、系统组成
1.数据采集器
数据采集器主要由电源模块和温度传感器模块组成pH由传感器模块、水透明度检测模块、溶度检测模块、单片机控制模块等。pH传感器收集到的数据，收集到的数据经过单片处理后，发送到数据收集器的数据输出口(RS232或者485)。
2.无线传输设备
四信用于前端F8914 ZigBee通过232/485(端子接口)和路灯监控终端中的模块PLC相连，Zigbee可作为无线连接工作2. 14 GHz(全球流行) 、868 MHz (欧洲 MHz (美国流行) 3个频段上,最高到250 kbit/ s、20 kbit/ s、40 kbit/ s传输速率。该型号设备一般为终端节点，不能相互通信，完成信息的发送和接收。
ZigBee四信用于中心节点F8114 ZigBee+GPRS在模块中，中心节点收到的数据可以通过串口直接输出到服务器上(前端靠近服务器)；也可以通过GPRS在远端服务器上发送数据，GPRS部分采用国际标准TCP/IP实现数据透明传输功能的通信协议有两种方式。省去了每个终端GPRS模块，只需要一个中心节点，节省成本。
3.数据管理中心
1)根据每次数据采集器传输到数据中心的数据，可以看到网箱各水质参数的变化；网箱的集中管理可以了解每个网箱的情况。
2)管理人员可在管理平台上设置中心控制室的正常温度范围，并在传感器各轴的初始位置测量加速度重量aX0、aY0、aZ0反映了显示器相对水平面的倾角(图4中θ1、θ2)。如果网箱温度超过设定范围，中央控制单元通过声光报警。
3)并显示故障设备的名称、地址和类型。管理人员可根据实际育种情况增加或减少监控网箱节点的数量，成功触发广东省发明专利和科技进步提示巡逻信号。可以记录历史数据，有效地将公共汽车、地铁和多人车辆与各种公共交通方式联系起来。并且可以根据不同的组合条件进行查询MCU可完全按照USB协议，并生成报表。
三、系统总架构
1、F8914 --- F8914组网
F8914(前端)通过标准的232/485和路灯监控一级终端PLC连接通信，通过2直接获取数据.4G频率发送到F8914(中心节点)。F8914(中心节点)通过串口与服务器连接，将数据发送到后台，后台管理软件分析数据。
2、F8914----F8114组网
1）原理框架
F8114首先进行GPRS拨号上网，然后自动发起到数据管理中心TCP数据透明传输在握手成功后开始连接。通过路灯监控终端集中收集数据PLC把数据传给F8914，F接到数据后，8914立即将数据通过ZigBee网络传送到F8114。F8114通过GPRS数据管理中心通过分析处理上传的数据，得到直观的结果和相应的指令GPRS网络发送给F8114，再通过ZigBee网络传送到F8914立即通过232/485传输PLC，PLC根据说明对路灯进行相应的控制。
2)数据中心网络接入模式
◆专线接入
中心采用APN专线， 所有点都用内网固定IP客户中心通过一条2M APN移动公司专线接入GPRS互联网路由器之间使用私有固定IP广域连接地址，GGSN与移动公司互联的路由器之间使用GRE隧道。专门为客户分配APN，普通用户不得申请APN。用于GPRS专网的SIM卡可以进入专网APN，防止其他非法用户进入。内部建立用户RADIUS作为内部用户访问的远程认证服务器(或在APN在路由器功能在路由器中启用)。只有通过认证的用户才访问，以确保用户的内部安全。
内部建立用户DHCP服务器(或在APN在路由器内，启用DHCP功能)，将用户内部地址分配给通过认证的用户。端到端加密用于移动终端和服务器平台之间，以避免信息在整个传输过程中可能泄露。双方采用防火墙隔离防火墙IP过滤地址和端口。与前一种方案相比，该方案大大提高了安全性和稳定性，适用于安全要求高、数据点多、实时要求高的应用环境。最资金允许的情况下组网的最佳方式。
◆ADSL拨号连接(动态公网IP地址)
中心采用ADSL等INTELNET公网连接采用公网动态IP+DNS分析服务。客户先与DNS服务提供商联系开通动态域名，IP MODEM首先，域名寻址连接DNS服务器，再由DNS服务器找到中央公网动态IP，建立连接。这样可以大大节省公网固定IP但稳定性受制DNS寻找可靠的服务器稳定性DNS服务商。该方案适用于小规模应用。
◆固定公网IP连接
中心采用ADSL等INTELNET公网连接，公网固定IP服务。这个方案是先向的。INTERNET运营商申请ADSL中心有公网固定等宽带业务IP的。IP MODEM直接连接到中心。运行可靠稳定，推荐此方案。