CN107179732A - 一种基于物联网的水产养殖智能综合监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于无线通信技术领域，具体为一种基于物联网的水产养殖智能综合监测系统。本系统以物联网为基础，针对水产品的生长环境，设计了一套水质环境智能监测系统，主要用于检测水产养殖过程中的PH,温度，含氧量等水质信息。本发明基于物联网架构，融合多域异构通信技术，针对水产品的生长环境进行全方位的监测。对于水产养殖企业来说，这套系统可以方便其实时查看养殖情况，对于有损产量的情况，及时作出反应，实现产量的最大化。

Description

一种基于物联网的水产养殖智能综合监测系统

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种基于物联网的水产养殖智能综合监测系统。

背景技术

当今社会，信息和通信技术的进步给人们的日常生活和学习带来了极大的便捷，通信技术的发展为社会和经济的进步做出了不可比拟的贡献。目前物联网发展迅速，引领继互联网和通信技术之后的第三次科技革命。物联网技术的快速发展，促进了科技的进步，给传统行业带了了极大地变革，各个行业都在进行物联网与本行业结合的尝试。

农业物联网是物联网技术在农产品管理领域的应用实例，实现生产、物流、加工、销售以及消费者之间的信息的共享，为保障食品安全和建立农产品品牌提供技术基础。将自动识别、无线传感器网络、互联网、大数据处理等技术相结合的农业物联网技术，有助于实现对农产品的产地环境、种子、种(养)植、收获、销售、流通等全过程的数据获取、数据传输和数据处理。农业物联网将农业流通过程进行整合，使各个过程信息互联互通，这样就达到了对农产品流通链信息的无缝感知和生产过程中的智能控制。为消费者、监管者和生产者等提供有用的信息服务。

近几十年来人们生活越来越好，消费习惯更是发生了显着变化，更加倾向于健康安全的食品，尤其是鱼类等水产品的需求逐年递增。我国人口众多，水产消耗量大，同时，我国又拥有绵长的海岸线，水产养殖业发达，据统计，我国是水产养殖行业规模是世界第一，同时水产贸易量也是世界第一。约占世界水产总交易额的六成以上。水产品的安全问题关系重大，一方面是国民健康，另一方面是农业发展和农民增收，是一件关乎社会稳定经济发展的大事。世界银行、粮农组织以及国际粮食政策研究所在今年二月份发表的《2030年渔业展望：渔业及水产养殖业前景》指出：作为水产交易量巨大的中国，其发展潜力巨大，到2030年中国的食用鱼数量将占全球的将近四成以上。中国、日本、韩国以及其他水产业发达的国家，都在积极部署投资，以满足这么大的消耗量。

与我国发达的水产养殖业相对应的是一个不协调的现象，即我国水产品类的溯源体系建设十分落后，以至于近年来出现多起水产品质量安全事件，不仅在国内引起了广泛关注，在国际上也受到了许多国家的报道，对我国水产行业的发展造成了严重的冲击。所以构建水产品质量安全溯源系统是日后水产行业的一大目标。水产养殖监测系统是水产品溯源系统的一个子系统。目前，我国还没有智能化、综合性的水产养殖监测系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能化、综合性的水产品养殖监测系统，以便能够及时、正确地对水产养殖过程进行全面监测，以满足水产品溯源系统的需求。

本发明提供的智能化、综合性的水产品养殖监测系统，其主要功能为：

监控水产品养殖、收获、加工生产环节的信息，同时提供监控报警、监控反馈功能；

监控生产业务环境各种静态数据、动态视频、理化指标信息，同时提供监控报警、监控反馈的功；

通过视频、音频等技术手段提供远程诊断及指导；

系统通过不同的权限设定，为各监管部门提供监控数据查询及互动服务。

该系统采用太阳能、风能进行自供电，通过AP组网方式，采用点对点桥接模式，是集水产品养殖水上水下环境的视频信息和气象信息数据采集、存储、传输和管理于一体的无人值守的智能监测系统。通信方式包括双频远距WiFi、GPRS 和短信。该系统突破农业物联网与食品质量安全控制体系中的数据获取、传输、融合与处理技术，包含多元数据感知与计算引擎等一批引擎库。通过产地环境感知设备对水产品生长环境进行检测，从而及时掌握影响水产品生长的一些环境参数，并根据参数变化适时调控如保温系统等系统，确保水产品有最好的生长环境，以提高产量、保证质量。

智能综合检测系统使用的硬件主要有五种：

传感器：分为基本传感器和农业环境监测传感器；基本传感器用于检测空气和水下温度、空气湿度、风向、风速、光照强度、水压、水PH值、溶氧量等基本数据；农业环境监测传感器用于检测农业环境污染参数，如重金属传感器、亚硝酸盐传感器等；

视频监控摄像机：包括水下高清摄像机、球机摄像头、带云台摄像头；

供电装置：风力涡轮机、太阳能电池板；

数据转换装置：数据转换器；

数据传输装置：采用多域异构云通信平台。

本发明提供的智能化、综合性的水产品养殖监测系统，分为四个部分：供电装置、数据采集装置、数据传输装置、软件系统。

（一）供电装置

智能综合检测系统在户外如大海、湖泊或岸边工作，电能的供应有限且不稳定，所以需要一个可靠的发电设备。考虑到中国北部和东部的气候特点，风能和太阳能之间有个时间空间的互补原理。在24小时范围内，白天的太阳辐射较高但风速相对较低，晚上风速大幅上升但阳光消失。在一年范围内，太阳能资源在夏季和冬季达到顶峰，而风能资源却在春天和秋天达到顶峰。

考虑到这个特点，智能综合检测系统的供电装置采用风光互补发电机组供电，包括：一个风力涡轮机、一个太阳能电池板和一个蓄电池充电控制模块；是集太阳能、风能控制为一体的智能供电装置。风光互补充放电控制设备可控制太阳能电池和风力发电机同时对蓄电池进行智能充电。设备操作方便，具有防雷、防反充、过电压自动刹车、蓄电池反接和开路保护等完善的保护功能。

（二）数据采集装置

数据采集装置包括基本传感器、数据采集仪、监控摄像机。

基本传感器，用于测量水产品生长环境的空气和水下温度、空气湿度、风向、风速、光照强度、水压、水PH值、溶氧量等基本要素，传感器的种类和数量根据实际需要可灵活配置。

数据采集仪集合数据采集、存储、传输和管理为一体。数据采集仪从传感器接收传感数据，并将这些数据转换成数字信号，然后立刻存储或转发至数据传输单元。数据采集仪使用通用数据接口，除基本传感器之外，还可灵活接入各类农业环境监测传感器，如重金属传感器、亚硝酸盐传感器等。

监控摄像机用于对水产养殖典型场景如鱼塘、湖泊、大海等典型环境进行视频监控，其应用场景和视频监控需求如下：

标清视频监控：

利用模拟摄像头、带云台摄像头、球机摄像头对水面上方环境和岸上环境情况进行视频信息采集、压缩编码、信息数据传输、海量存储、手动监控。

高清视频监控：

1）利用水下高清摄像头对水面下方水产品生长情况和环境情况进行视频采集、压缩编码、视频传输、海量视频信息存储与管理、手动监控；

2）以安防为目的，在水面上方和岸上部署少量带云台高清摄像头，当模拟摄像头检测到有异常事件时，系统控制高清摄像头转向事件发生方向，自动实现对焦，进行进一步分析处理，主要跟踪和分析突然闯入、快速移动等监控目标；

3）水产品病害检测。通过提取拍摄画面的水产品病态特征信息，与专家知识库中的信息进行特征学习与识别，从而确诊并进行记录。通过多点视频监控，对受病害水产品和群体个数进行观察，统计计算百分比数量，当数值超过预设值时，及时向系统反馈警告信息。

（三）数据传输装置

采用多域异构云通信平台，使通信更加可靠方便且节省成本。并使用太网、WIFI和GPRS三种通信方式；该通信平台除了需要实现三种通信方式之外，还根据不同的农业应用场景，用于功率、速率、时频资源的自管理、自调节、自配置。

(1) 自管理

①存储传感器类型信息

云通信平台上设置有一个外部FLASH，用于存储每个与平台通信的主节点下面的从节点包含哪些类型的传感器。在初次使用云通信平台时，先遍历所有存在的传感器，传感器对平台发出信息，告知平台它自己是什么类型的传感器。平台中的FLASH对每个主节点及主节点下的多个传感器进行编号，并记录下每个主节点下面所有的传感器类型。以备当服务器需要某种类型的信息时，平台可以快速找到相对应类型的传感器，对它发出指令，令它传送当前时刻的信息。

由于外部FLASH已经将这些传感器类型都存储下来了，就避免了每次需要某种信息的时候都遍历所有的传感器，大大节省了时间和资源。

如果添加、减少或改变传感器的数量或类型，只需传感器重新向平台发送自己的类型信息，就可以在FLASH上覆盖已有的信息。

②设置采集信息间隔时间

平台可以根据自己的实际需要，设置每隔多长时间要求主节点给平台自己发送信息以及需要何种信息。如果主节点众多，平台也可以依次要求每个主节点给自己发送信息，每次要求的间隔时间可以根据情况设置。

③自检

平台在同一时刻只能与一个主节点通信，在这个时刻，其他主节点都处于空闲状态。平台可随机要求地理位置较近且管辖了相同类型传感器的两个主节点进行通信，对一些近距离内不会变化太大的指标进行检查比较，如温度、湿度等。这个过程称为自检。

一个管辖有温度传感器的主节点向另一个离自己地理位置较近的同样管辖有温度传感器的主节点发送自己所得到的温度，接收温度值的主节点将接收到的温度与自己所得到的温度进行比较。如果比较两个温度值的偏差小于某个之前设定过的允许范围，则视为运行正常；如果偏差大于允许范围，则视为运行出错。

在出错的情况下，如果离这两个主节点地理位置较近的主节点还有管辖有温度传感器的主节点，则这两个主节点需要依次向第三个主节点发送自己所得到的温度，由第三个主节点进行比较。比较可能会得出前两个主节点中有一个主节点给出了错误数据，此时需通过云通信平台向服务器发送信息，告知哪一个主节点下的温度传感器异常，需人工检修；比较也可能会得出三个主节点提供的温度值的偏差均大于允许范围，此时需要寻常第四个主节点继续检查，直到找出异常传感器所属的主节点为止。在自检过程中，如果平台要求它们其中的某个主节点给自己发送信息，则立刻终止自检程序，优先响应平台的要求。

④优先响应

只要在有互联网覆盖的地区，人们都可以通过电脑查询通信平台上传至服务器的信息。

如果服务器未接收到任何指示，那么平台会一直按照自己原定的顺序依次向各个主节点发送要求传送信息的指令。如果服务器接收到电脑发来的指示，需要先看某一种指标或某些种指标，服务器会将这个指示发给平台。平台通过外部FLASH中存储的传感器类型的信息，寻找一个可以检测相应指标的传感器节点，使这个从节点所属的主节点优先向平台发送信息。发送完这个插队信息后，平台从刚才中断的地方依旧按照原有的顺序继续进行指令发送和接收信息。

(2) 自调节

①自动调节采集信息间隔时间

在自管理部分中介绍了平台可以设置采集信息的间隔时间。除此之外，平台还可以根据具体情况自动调节间隔时间。

当平台分析出在某小段时间内，采集到的相同类型的指标随时间变化明显加快，则会自动将采集信息的间隔时间变小。当平台分析出相同类型的指标虽时间变化明显减慢，则会自动将间隔时间变大。

这样可以保证各指标信息可靠的实时更新，也可以在指标变化较慢时，有效的减少资源的损耗。

②自动调节功率

当主节点没有在发送或接收信息的时候，如果仍旧使它工作在较高的功率下，会导致电力资源的浪费。当主节点空闲时，平台会自动将它调节到一种低功耗的工作模式，以节省用电。当它需要发送或接收信息时，平台再自动将它的功率调节到正常工作所需的值。

③时钟同步

平台在同一时刻只能与一个主节点通信，在这个时刻，其他主节点都处于空闲状态。平台可随机要求任意两个主节点进行通信。被选中的两个主节点中，一个向另一个发送自己此刻的时间，另一个将接收到的时间与自己时钟的时间进行比较。

如果两个时间相同，则时钟正常；如果两个时间不同，那么当下一次平台要求这两个主节点发送信息时，主节点在发送的信息中，将报文中代表是否需要的时钟同步的数据位置一。当平台接收到需要时钟同步的请求时，平台就将自己当前的时间发送给需要时钟同步的主节点，主节点更正自己的时钟。这个过程称为时钟同步。

(3) 自配置

①配置主节点IP

平台上负责与主节点通信的WIFI模块可以为每个主节点分配IP地址。每次打开通信平台时，主节点都会自动获取IP。如果某些节点需要固定IP，也可以事先为它们配置固定IP。

②配置密码

在平台要求主节点发送信息的报文段里，设置一段密码段。只有主节点辨别了平台对它发送信息的密码段是正确的之后，主节点才会响应平台的命令。同样，在主节点回复平台的信息中也有一段密码段。只有平台辨别了主节点发来信息的密码段是正确的之后，才将此信息留下；否则，立刻丢弃。

③配置加密方式

为了更好的保证信息的安全，平台对主节点发送的命令需要加密。加密方式有很多种，可以事先通过平台配置好。也可根据实际情况定期更改加密方式。

主节点在接收到加密的命令后需要正确的解密，然后再辨别密码段是否正确，最后才决定是否响应。主节点回复平台的信息也需要根据事先配置好的加密方式进行加密，平台收到回复后需要正确的解密，然后辨别密码段是否正确，最后决定是信息被留下还是丢弃。

（四）软件系统

软件系统主要用于管理、存储、监测、控制传感器数据与视频数据。

该软件可显示实时和历史的传感器数据及视频影像；并可实现摄像头管理和实时控制，进行云台控制、视频图像的自动拍摄、视频数据存储与管理、视频流分发、Web访问视频影像及客户端交互等功能。同时，用户可以按照实际需要来设置传输间隔及报警阈值等。

用户软件界面图如6所示。

方框(e)中的多功能列表简介如下：

（1）联机状态：用来检查网络是否正在连接运行的状态中。

（2）全景地图：用来打开整个监测水域内的全景地图窗口。

（3）实时传感器数据：用来打开传感器数据显示窗口（方框(c)）。这些显示项目在不同水域场景中并非完全相同，传感器类型可根据实际需要而设计。

（4）统计：用来打开一个嵌入式统计工具。它可以自动分析一段时间内的历史数据（可设定），然后根据用户要求提供结果。

（5）摄像头：用来同时打开摄像头和视频直播窗口（方框(b)）。用户可以点击控制面板上的箭头按钮来调整摄像头角度和缩放画面。

（6）仓库监测：用来检查产品在仓库中所处的位置等信息。这是一个待开发的附加功能。

（7）全屏：用来扩大软件窗口到最大化状态。

（8）菜单栏：用来隐藏或显示菜单栏部分。

（9）站点开关：用来开关一些不同水域中的智能综合检测系统（方框(a)）。这里有12个正在工作的智能综合检测系统分布在3个城市，观察它们温度和水域状态的明显区别。

（10）实时数据图：用来打开数据图窗口（方框(d)）。它是数据显示窗口（方框(c)）的辅助窗口，将传感器数据以更可理解的形式显示出来。

（11）记录手册：用来开启一个空白记事本窗口。如果需要，用户可以记录一些异常事件。

（12）开关：用来关闭软件。

本发明优点：

（1）本系统实现了全信息溯源体系中的智能综合检测系统。该系统可设置在养殖现场及其周围，用于实时采集、监测和自动调控养殖环境的各类参数，并将数据和视频等信息按照需要上传至服务器，用户可通过系统配套软件查询所需的传感器数据和视频数据并随时更改报警阈值等参数；

（2）本系统设计实现了智能综合检测系统中的数据传输单元——多域异构云通信平台的硬件设备。完成可自管理、自调节、自配置的多域异构云通信平台的功能设计方案并发表发明专利。平台以FC3180为主控单元，集合了以太网、WIFI和GPRS三种通信方式，实现传感器网络层到平台和平台到服务器的双层可靠节能通信。

附图说明

图1为智能综合监测系统方案。

图2为智能监测系统实体图。

图3为硬件模块结构图。

图4数据采集过程数据帧组成。

图5 数据库存储的数据。

图6用户软件界面图。

具体实施方式

智能综合检测系统主要用于检测水产养殖过程中的PH,温度，含氧量等水质信息。对于水产养殖企业来说，这套系统可以方便其实时查看养殖情况，对于有损产量的情况，及时作出反应；对于消费者来说，获取购买水产的养殖信息可以使消费者放心的食用食物。

具体实施过程如图1所示，感知层负责采集水质的数据，主要包括温度,PH，氧含量，氨氮，水下摄像头，采集到的各种数据通过复旦大学无锡研究院自主研发的FC3180进行处理。在网络层中，FC3180通过其串口将数据发送到2G/3G/4G模块或者wifi模块，无线模块将数据发送到复旦大学无锡研究院数据中心，在应用层中，发送到数据中心的数据被存储到服务器中，等待溯源平台发起数据请求。

在供电方面，供电机组额定功率为300W，包括一个额定功率100W的风力涡轮机、一个额定功率200W的太阳能电池板和一个蓄电池充电控制模块，白天首选太阳能供电，在阴雨天或者晚上太阳能供电不足时，风力供电作为补充。

数据传输格式如图5所示，其第一行数据为原始帧，包括节点MAC地址，帧头，CRC校验，采集的十六进制原始值。采用柱状图显示某时刻数据，折线图显示某段时间内的数据波动，数据来源于实验室内测试。处理后的数据展示如图6所示。

Claims (3)

1.一种基于物联网的水产养殖智能综合监测系统，其特征在于，包括供电装置、数据采集装置、数据传输装置、软件系统；其中：

所述供电装置，采用风光互补发电机组供电，包括风力涡轮机、一个太阳能电池板和一个蓄电池充电控制模块；

所述数据采集装置，包括传感器、数据采集仪、监控摄像机；传感器分为基本传感器和农业环境监测传感器；其中：

基本传感器用于测量水产品生长环境的空气和水下温度、空气湿度、风向、风速、光照强度、水压、水PH值、溶氧量基本要素，传感器的种类和数量根据实际需要灵活配置；

数据采集仪集合数据采集、存储、传输和管理为一体；数据采集仪从传感器接收传感数据，并将这些数据转换成数字信号，然后存储或转发至数据传输装置；数据采集仪使用通用数据接口，除基本传感器之外，还可灵活接入各类农业环境监测传感器，包括重金属传感器、亚硝酸盐传感器；

监控摄像机用于对水产养殖典型场景包括鱼塘、湖泊、大海等典型环境进行视频监控；

所述数据传输装置，采用多域异构云通信平台，该通信平台为通信提供更统一、有序、规范的管理；并使用太网、WIFI和GPRS三种通信方式，此外，还根据不同的农业应用场景，用于功率、速率、时频资源的自管理、自调节、自配置；

所述软件系统，显示实时和历史的传感器数据及视频影像；并对摄像头进行管理和实时控制，进行云台控制、视频图像的自动拍摄、视频数据存储与管理、视频流分发、Web访问视频影像及客户端交互；同时，用户根据实际需求设置传输间隔及报警阈值。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的水产养殖智能综合监测系统，其特征在于，所述监控摄像机对应用场景和视频监控需求如下：

标清视频监控：

利用模拟摄像头、带云台摄像头、球机摄像头对水面上方环境和岸上环境情况进行视频信息采集、压缩编码、信息数据传输、海量存储、手动监控；

高清视频监控：

（1）利用水下高清摄像头对水面下方水产品生长情况和环境情况进行视频采集、压缩编码、视频传输、海量视频信息存储与管理、手动监控；

（2）以安防为目的，在水面上方和岸上部署少量带云台高清摄像头，当模拟摄像头检测到有异常事件时，系统控制高清摄像头转向事件发生方向，自动实现对焦，进行进一步分析处理，主要跟踪和分析突然闯入、快速移动等监控目标；

（3）水产品病害检测：通过提取拍摄画面的水产品病态特征信息，与专家知识库中的信息进行特征学习与识别，从而确诊并进行记录；通过多点视频监控，对受病害水产品和群体个数进行观察，统计计算百分比数量，当数值超过预设值时，及时向系统反馈警告信息。

3.根据权利要求1或2所述的基于物联网的水产养殖智能综合监测系统，其特征在于，数据传输装置中：

（1）所述自管理，包括：

①存储传感器类型信息

云通信平台上设置有一个外部FLASH，用于存储每个与平台通信的主节点下面的从节点包含哪些类型的传感器；在初次使用云通信平台时，先遍历所有存在的传感器，传感器对云通信平台发出信息，告知云通信平台该传感器是什么类型的传感器；云通信平台中的FLASH对每个主节点及主节点下的多个传感器进行编号，并记录下每个主节点下面所有的传感器类型；以备当服务器需要某种类型的信息时，云通信平台可以快速找到相对应类型的传感器，对它发出指令，令它传送当前时刻的信息；

如果添加、减少或改变传感器的数量或类型，传感器重新向云通信平台发送自己的类型信息，即在FLASH上覆盖已有的信息；

②设置采集信息间隔时间

云通信平台根据自己的实际需要，设置每隔多长时间要求主节点给云通信平台发送信息以及需要何种信息；如果主节点众多，云通信平台也可以依次要求每个主节点给自己发送信息，每次要求的间隔时间可以根据情况设置；

③自检

云通信平台在同一时刻只能与一个主节点通信，在这个时刻，其他主节点都处于空闲状态；平台可随机要求地理位置较近且管辖了相同类型传感器的两个主节点进行通信，对一些近距离内不会变化太大的指标进行检查比较，这个过程称为自检；

一个管辖有温度传感器的主节点向另一个离自己地理位置较近的同样管辖有温度传感器的主节点发送自己所得到的温度，接收温度值的主节点将接收到的温度与自己所得到的温度进行比较；如果比较两个温度值的偏差小于某个之前设定过的允许范围，则视为运行正常；如果偏差大于允许范围，则视为运行出错；

在出错的情况下，如果离这两个主节点地理位置较近的主节点还有管辖有温度传感器的主节点，则这两个主节点需要依次向第三个主节点发送自己所得到的温度，由第三个主节点进行比较；比较可能会得出前两个主节点中有一个主节点给出了错误数据，此时通过云通信平台向服务器发送信息，告知哪一个主节点下的温度传感器异常，需人工检修；比较也可能会得出三个主节点提供的温度值的偏差均大于允许范围，此时需要寻常第四个主节点继续检查，直到找出异常传感器所属的主节点为止；在自检过程中，如果云通信平台要求它们其中的某个主节点给云通信平台发送信息，则立刻终止自检程序，优先响应平台的要求；

④优先响应

只要在有互联网覆盖的地区，人们都可以通过电脑查询云通信平台上传至服务器的信息；

如果服务器未接收到任何指示，那么云通信平台一直按照自己原定的顺序依次向各个主节点发送要求传送信息的指令；如果服务器接收到电脑发来的指示，需要先看某一种指标或某些种指标，服务器将这个指示发给云通信平台；云通信平台通过外部FLASH中存储的传感器类型的信息，寻找一个可以检测相应指标的传感器节点，使这个从节点所属的主节点优先向云通信平台发送信息；发送完这个插队信息后，云通信平台从刚才中断的地方依旧按照原有的顺序继续进行指令发送和接收信息；

（2）所述自调节，包括：

①自动调节采集信息间隔时间

在自管理部分中，云通信平台可以设置采集信息的间隔时间；除此之外，云通信平台还可以根据具体情况自动调节间隔时间；

当云通信平台分析出在某小段时间内，采集到的相同类型的指标随时间变化明显加快，则自动将采集信息的间隔时间变小；当平台分析出相同类型的指标虽时间变化明显减慢，则会自动将间隔时间变大；

②自动调节功率

当主节点空闲时，云通信平台自动将它调节到一种低功耗的工作模式，以节省用电；当它需要发送或接收信息时，云通信平台再自动将它的功率调节到正常工作所需的值；

③时钟同步

云通信平台在同一时刻只能与一个主节点通信，在这个时刻，其他主节点都处于空闲状态；平台可随机要求任意两个主节点进行通信；被选中的两个主节点中，一个向另一个发送自己此刻的时间，另一个将接收到的时间与自己时钟的时间进行比较；

如果两个时间相同，则时钟正常；如果两个时间不同，那么当下一次云通信平台要求这两个主节点发送信息时，主节点在发送的信息中，将报文中代表是否需要的时钟同步的数据位置一；当云通信平台接收到需要时钟同步的请求时，云通信平台将自己当前的时间发送给需要时钟同步的主节点，主节点更正自己的时钟；这个过程称为时钟同步；

（3）所述自配置，包括：

①配置主节点IP

云通信平台上负责与主节点通信的WIFI模块为每个主节点分配IP地址；每次打开云通信平台时，主节点自动获取IP；如果某些节点需要固定IP，也可以事先为它们配置固定IP；

②配置密码

在云通信平台要求主节点发送信息的报文段里，设置一段密码段；只有主节点辨别了云通信平台对它发送信息的密码段是正确的之后，主节点才会响应云通信平台的命令；同样，在主节点回复云通信平台的信息中也有一段密码段；只有云通信平台辨别了主节点发来信息的密码段是正确的之后，才将此信息留下；否则，立刻丢弃；

③配置加密方式

为了更好的保证信息的安全，云通信平台对主节点发送的命令进行加密；

主节点在接收到加密的命令后要正确的解密，然后再辨别密码段是否正确，最后才决定是否响应；主节点回复云通信平台的信息也根据事先配置好的加密方式进行加密，云通信平台收到回复后需要正确的解密，然后辨别密码段是否正确，最后决定是信息被留下还是丢弃。