CN113098967B - 一种基于物联网的淡水龙虾养殖数据管理方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种基于物联网的淡水龙虾养殖数据管理方法和系统，所述方法包括：通过各传感器模组采集淡水龙虾养殖池中的养殖参数，并将所述养殖参数发送至数据管理中心，其中，所述养殖参数包括水温，环境温度，喂料时间和喂料数量；所述数据管理中心在接收到所述养殖参数后，根据数据更新情况对接收到的养殖参数进行数据整合管理。所述系统包括与所述方法步骤对应的模块。

Description

一种基于物联网的淡水龙虾养殖数据管理方法和系统
技术领域
本发明提出了一种基于物联网的淡水龙虾养殖数据管理方法和系统，属于数据管理技术领域。
背景技术
淡水小龙虾具有适应力强、繁殖力高、病害少、食性杂、生长快、耐低氧；肉质细嫩、味道鲜美、营养丰富；虾肉内锌、碘、硒等微量元素的含量要高于其他食品；药用价值高，能化痰止咳、有促进手术后伤口肌肉愈合的奇妙作用，是一种经济价值很高、市场十分巨大的水产品。随着物联网、物联网技术的快速发展，其在小龙虾养殖领域的应用越来越重要。但是，由于小龙虾养殖地普遍在郊区，网络覆盖和通信能力有限，并且，往往小龙虾养殖基地普遍环境对网络设置而言比较恶劣，因此，常出现网络数据传输效率不高，数据传输及管理较差的情况。
发明内容
本发明提供了一种基于物联网的淡水龙虾养殖数据管理方法和系统，用以解决现有淡水龙虾养殖数据的数据传输和数据管理效率较低的问题：
一种基于物联网的淡水龙虾养殖数据管理方法，所述方法包括：
通过各传感器模组采集淡水龙虾养殖池中的养殖参数，并将所述养殖参数发送至数据管理中心，其中，所述养殖参数包括水温，环境温度，喂料时间和喂料数量；
所述数据管理中心在接收到所述养殖参数后，根据数据更新情况对接收到的养殖参数进行数据整合管理。
进一步地，所述通过各传感器模组采集淡水龙虾养殖池中的养殖参数，并将所述养殖参数发送至数据管理中心，包括：
根据龙虾养殖池个数确定每个龙虾养殖池对应养殖参数的数据缓存组数；
针对每个所述龙虾养殖池根据对应的数据缓存组数，将每个龙虾养殖池对应的传感器模组采集到的养殖参数进行数据缓存；
当缓存的数据组数达到与所述龙虾养殖池对应的数据缓存组数时，将当前缓存的所有养殖参数数据发送至数据管理中心。
进一步地，所述根据龙虾养殖池个数确定每个龙虾养殖池对应养殖参数的数据缓存组数，包括：
获取龙虾养殖池个数，并对每个龙虾养殖池按照数字顺序进行编号，编号相邻的三个龙虾养殖池为一个编号单元，最后剩余的不满三个数量的龙虾养殖池为一个编号单元；
通过数据缓存组数获取模型确定每个编号单元中每个龙虾养殖池对应的数据缓存组数，其中，所述数据缓存组数获取模型如下；
Figure BDA0003008281240000021
Figure BDA0003008281240000022
Figure BDA0003008281240000023
其中，H1、H2和H3分别表示一个编号单元中，按照编号顺序第一个龙虾养殖池对应的数据缓存组数；INT()表示向下取整函数；n表示可用的养殖参数传输的信道数量；Ci表示第i个信道对应的信道容量；Ca表示每组养殖参数对应的信息量；Z表示编号单元个数；Cmax表示n个信道中的信道容量最大值；Cmin表示n个信道中的信道容量最小值；
当获得每个龙虾养殖池对应的数据缓存组数后，将所述数据缓存组数与每个龙虾养殖池对应的编号进行绑定。
进一步地，所述数据管理中心在接收到所述养殖参数后，根据数据更新情况对接收到的养殖参数进行数据整合管理，包括：
在接收到每个龙虾养殖池的数据缓存组数对应的每组数据后，检测当前接受的每组数据之间的各项养殖参数是否存在差异；
在当前接受的每组数据之间的各项养殖参数没有存在差异时，将每组数据中各项养殖参数按照养殖参数类型整合为与养殖参数类型对应的参数数值，并将当前数据缓存组的起始数据采集时间和截止数据采集时间与养殖参数类型对应的参数数值一并进行存储；
在当前接收到的每组数据之间的各项养殖参数存在差异时，获取每个数据缓存组之间每个相同类型的养殖参数之间数据差异量，如果每个相同类型的养殖参数之间数据差异量浮动超过预设的差异量阈值时，则进行数据报警；如果每个相同类型的养殖参数之间数据差异量浮动没有超过预设的差异量阈值时，则将每个数据缓存组对应的数据以及数据采集时间一并进行存储。
进一步地，所述方法还包括：
当每个相同类型的养殖参数之间数据差异量浮动超过预设的差异量阈值且进行数据报警之后，调整出现数据报警的龙虾养殖池的养殖参数传输模式，包括：
当每个相同类型的养殖参数之间数据差异量浮动超过预设的差异量阈值且进行数据报警之后，对超过预设的差异量阈值的龙虾养殖池进行标记；
取消所述龙虾养殖池的数据缓存机制，并检测所述龙虾养殖池的标记个数，根据龙虾养殖池的标记个数设置数据缓存机制取消时段，其中，通过如下公式获取数据缓存机制取消时段；
Figure BDA0003008281240000031
其中，T表示数据缓存机制取消时段，W表示标记个数；T0j表示第j个编号单元中，出现数据报警的龙虾养殖池对应的相邻两批数据缓存组进行数据发送时相距的时间间隔；Hk表示出现数据报警的龙虾养殖池对应的数据缓存组数，k＝1,2,3；T1表示预设的取消时段单位时间量，T1的取值范围为20min-35min，优选为27min；
在所述数据缓存机制取消时段内将所述龙虾养殖池的传感器模组每次采集的数据均直接传输至数据管理中心。
一种基于物联网的淡水龙虾养殖数据管理系统，所述系统包括：
数据采集模块，用于通过各传感器模组采集淡水龙虾养殖池中的养殖参数，并将所述养殖参数发送至数据管理中心，其中，所述养殖参数包括水温，环境温度，喂料时间和喂料数量；
数据管理模块，用于所述数据管理中心在接收到所述养殖参数后，根据数据更新情况对接收到的养殖参数进行数据整合管理。
进一步地，所述数据采集模块包括：
组数确定模块，用于根据龙虾养殖池个数确定每个龙虾养殖池对应养殖参数的数据缓存组数；
数据缓存模块，用于针对每个所述龙虾养殖池根据对应的数据缓存组数，将每个龙虾养殖池对应的传感器模组采集到的养殖参数进行数据缓存；
数据发送模块，用于当缓存的数据组数达到与所述龙虾养殖池对应的数据缓存组数时，将当前缓存的所有养殖参数数据发送至数据管理中心。
进一步地，所述组数确定模块包括：
编号模块，用于获取龙虾养殖池个数，并对每个龙虾养殖池按照数字顺序进行编号，编号相邻的三个龙虾养殖池为一个编号单元，最后剩余的不满三个数量的龙虾养殖池为一个编号单元；
缓存组数确定模块，用于通过数据缓存组数获取模型确定每个编号单元中每个龙虾养殖池对应的数据缓存组数，其中，所述数据缓存组数获取模型如下：
Figure BDA0003008281240000041
Figure BDA0003008281240000042
Figure BDA0003008281240000043
其中，H1、H2和H3分别表示一个编号单元中，按照编号顺序第一个龙虾养殖池对应的数据缓存组数；INT()表示向下取整函数；n表示可用的养殖参数传输的信道数量；Ci表示第i个信道对应的信道容量；Ca表示每组养殖参数对应的信息量；Z表示编号单元个数；Cmax表示n个信道中的信道容量最大值；Cmin表示n个信道中的信道容量最小值；
绑定模块，用于当获得每个龙虾养殖池对应的数据缓存组数后，将所述数据缓存组数与每个龙虾养殖池对应的编号进行绑定。
进一步地，所述数据管理模块包括：
检测模块，用于在接收到每个龙虾养殖池的数据缓存组数对应的每组数据后，检测当前接受的每组数据之间的各项养殖参数是否存在差异；
整合存储模块一，用于在当前接受的每组数据之间的各项养殖参数没有存在差异时，将每组数据中各项养殖参数按照养殖参数类型整合为与养殖参数类型对应的参数数值，并将当前数据缓存组的起始数据采集时间和截止数据采集时间与养殖参数类型对应的参数数值一并进行存储；
整合存储模块二，用于在当前接收到的每组数据之间的各项养殖参数存在差异时，获取每个数据缓存组之间每个相同类型的养殖参数之间数据差异量，如果每个相同类型的养殖参数之间数据差异量浮动超过预设的差异量阈值时，则进行数据报警；如果每个相同类型的养殖参数之间数据差异量浮动没有超过预设的差异量阈值时，则将每个数据缓存组对应的数据以及数据采集时间一并进行存储。
进一步地，所述系统还包括：
数据传输模式调整模块，用于当每个相同类型的养殖参数之间数据差异量浮动超过预设的差异量阈值且进行数据报警之后，调整出现数据报警的龙虾养殖池的养殖参数传输模式；
其中，所述数据传输模式调整模块包括：
标记模块，用于当每个相同类型的养殖参数之间数据差异量浮动超过预设的差异量阈值且进行数据报警之后，对超过预设的差异量阈值的龙虾养殖池进行标记；
取消模块，用于取消所述龙虾养殖池的数据缓存机制，并检测所述龙虾养殖池的标记个数，根据龙虾养殖池的标记个数设置数据缓存机制取消时段，其中，通过如下公式获取数据缓存机制取消时段；
Figure BDA0003008281240000051
其中，T表示数据缓存机制取消时段，W表示标记个数；T0j表示第j个编号单元中，出现数据报警的龙虾养殖池对应的相邻两批数据缓存组进行数据发送时相距的时间间隔；Hk表示出现数据报警的龙虾养殖池对应的数据缓存组数，k＝1,2,3；T1表示预设的取消时段单位时间量，T1的取值范围为20min-35min，优选为27min；
直接传输模块，用于在所述数据缓存机制取消时段内将所述龙虾养殖池的传感器模组每次采集的数据均直接传输至数据管理中心。
本发明有益效果：
本发明提出的一种基于物联网的淡水龙虾养殖数据管理方法和系统，能够在淡水龙虾养殖基地这种对于网络设施环境比较恶劣的情况，有效提高数据传输效率，在信道容量有限的情况下，有效提高数据传输成功率和效率，防止因数据传输效率较低造成的数据监控不及时导致养殖生产故障问题得不到及时解决的问题发生。同时，通过本发明提出的一种基于物联网的淡水龙虾养殖数据管理方法和系统，能够有效提高养殖数据监控力度和数据管理力度及效率，在通过数据缓冲方式提高数据传输效率的同时，保证对出现过数据预警的龙虾养殖池进行高效监控和强力度监控，提高数据缓存发送和养殖参数及时监控之间的合理分配性和协调平衡性。
附图说明
图1为本发明所述方法的流程图；
图2为本发明所述系统的系统框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提出一种基于物联网的淡水龙虾养殖数据管理方法，如图1所示，所述方法包括：
S1、通过各传感器模组采集淡水龙虾养殖池中的养殖参数，并将所述养殖参数发送至数据管理中心，其中，所述养殖参数包括水温，环境温度，喂料时间和喂料数量；
S2、所述数据管理中心在接收到所述养殖参数后，根据数据更新情况对接收到的养殖参数进行数据整合管理。
上述技术方案的工作原理为：首先，通过各传感器模组采集淡水龙虾养殖池中的养殖参数，并将所述养殖参数发送至数据管理中心；然后，所述数据管理中心在接收到所述养殖参数后，根据数据更新情况对接收到的养殖参数进行数据整合管理。
上述技术方案的效果为：本实施例提出的一种基于物联网的淡水龙虾养殖数据管理方法，能够在淡水龙虾养殖基地这种对于网络设施环境比较恶劣的情况，有效提高数据传输效率，在信道容量有限的情况下，有效提高数据传输成功率和效率，防止因数据传输效率较低造成的数据监控不及时导致养殖生产故障问题得不到及时解决的问题发生。同时，通过本实施例提出的一种基于物联网的淡水龙虾养殖数据管理方法，能够有效提高养殖数据监控力度和数据管理力度及效率，在通过数据缓冲方式提高数据传输效率的同时，保证对出现过数据预警的龙虾养殖池进行高效监控和强力度监控，提高数据缓存发送和养殖参数及时监控之间的合理分配性和协调平衡性。
本发明的一个实施例，所述通过各传感器模组采集淡水龙虾养殖池中的养殖参数，并将所述养殖参数发送至数据管理中心，包括：
S101、根据龙虾养殖池个数确定每个龙虾养殖池对应养殖参数的数据缓存组数；
S102、针对每个所述龙虾养殖池根据对应的数据缓存组数，将每个龙虾养殖池对应的传感器模组采集到的养殖参数进行数据缓存；
S103、当缓存的数据组数达到与所述龙虾养殖池对应的数据缓存组数时，将当前缓存的所有养殖参数数据发送至数据管理中心。
其中，所述根据龙虾养殖池个数确定每个龙虾养殖池对应养殖参数的数据缓存组数，包括：
S1011、获取龙虾养殖池个数，并对每个龙虾养殖池按照数字顺序进行编号，编号相邻的三个龙虾养殖池为一个编号单元，最后剩余的不满三个数量的龙虾养殖池为一个编号单元；
S1012、通过数据缓存组数获取模型确定每个编号单元中每个龙虾养殖池对应的数据缓存组数，其中，所述数据缓存组数获取模型如下；
Figure BDA0003008281240000071
Figure BDA0003008281240000072
Figure BDA0003008281240000073
其中，H1、H2和H3分别表示一个编号单元中，按照编号顺序第一个龙虾养殖池对应的数据缓存组数；INT()表示向下取整函数；n表示可用的养殖参数传输的信道数量；Ci表示第i个信道对应的信道容量；Ca表示每组养殖参数对应的信息量；Z表示编号单元个数；Cmax表示n个信道中的信道容量最大值；Cmin表示n个信道中的信道容量最小值；
S1013、当获得每个龙虾养殖池对应的数据缓存组数后，将所述数据缓存组数与每个龙虾养殖池对应的编号进行绑定。
上述技术方案的工作原理为：首先，根据龙虾养殖池个数确定每个龙虾养殖池对应养殖参数的数据缓存组数；然后，针对每个所述龙虾养殖池根据对应的数据缓存组数，将每个龙虾养殖池对应的传感器模组采集到的养殖参数进行数据缓存；最后，当缓存的数据组数达到与所述龙虾养殖池对应的数据缓存组数时，将当前缓存的所有养殖参数数据发送至数据管理中心。
上述技术方案的效果为：通过将龙虾养殖池进行单元分组结合针对每个分组中的各龙虾养殖池数据进行数据缓存的方式，将每个单元分组中的各龙虾养殖池的数据传输先后顺序交错开，使数据传输过程中所有龙虾养殖池的养殖参数的传输不会因为同一之间大批量发送而占用信道，进而导致信道拥堵造成数据传输效率降低的情况发生，进而能够在信道资源有限的情况下，提高数据传输效率，降低信道饱和发生率。
同时，通过上述公式获取每个编号单元中，每个龙虾养殖池对应的数据缓存组数，既能够保证编号单元内每个龙虾养殖池发送数据时间点完全交错开，不会相互重叠占用信道，同时又能够保证数据发送至数据管理中心的及时性，避免缓存数据较多造成的数据传输延迟，影响数据监控及时性的问题发生。进而通过上述公式获取的与每个龙虾养殖池对应的数据缓存组数能够有效提高数据传输及时性和信道占用的合理匹配性。
本发明的一个实施例，所述数据管理中心在接收到所述养殖参数后，根据数据更新情况对接收到的养殖参数进行数据整合管理，包括：
S201、在接收到每个龙虾养殖池的数据缓存组数对应的每组数据后，检测当前接受的每组数据之间的各项养殖参数是否存在差异；
S202、在当前接受的每组数据之间的各项养殖参数没有存在差异时，将每组数据中各项养殖参数按照养殖参数类型整合为与养殖参数类型对应的参数数值，并将当前数据缓存组的起始数据采集时间和截止数据采集时间与养殖参数类型对应的参数数值一并进行存储；
S203、在当前接收到的每组数据之间的各项养殖参数存在差异时，获取每个数据缓存组之间每个相同类型的养殖参数之间数据差异量，如果每个相同类型的养殖参数之间数据差异量浮动超过预设的差异量阈值时，则进行数据报警；如果每个相同类型的养殖参数之间数据差异量浮动没有超过预设的差异量阈值时，则将每个数据缓存组对应的数据以及数据采集时间一并进行存储。
上述技术方案的工作原理为：首先，在接收到每个龙虾养殖池的数据缓存组数对应的每组数据后，检测当前接受的每组数据之间的各项养殖参数是否存在差异；然后，在当前接受的每组数据之间的各项养殖参数没有存在差异时，将每组数据中各项养殖参数按照养殖参数类型整合为与养殖参数类型对应的参数数值，并将当前数据缓存组的起始数据采集时间和截止数据采集时间与养殖参数类型对应的参数数值一并进行存储；例如，一个龙虾养殖池对应缓存的数据缓存组中，所有水温数据均相同，那么就将多组水温数据整合为一组水温数据，即为每组缓存数据中均相同的水温数据。然后提取当前数据缓存组中启示数据组和终止数据组中水温数据采集时间，并将当前水温数据与启示数据组和终止数据组中水温数据采集时间进行一并存储；最后，在当前接收到的每组数据之间的各项养殖参数存在差异时，获取每个数据缓存组之间每个相同类型的养殖参数之间数据差异量，如果每个相同类型的养殖参数之间数据差异量浮动超过预设的差异量阈值时，则进行数据报警；如果每个相同类型的养殖参数之间数据差异量浮动没有超过预设的差异量阈值时，则将每个数据缓存组对应的数据以及数据采集时间一并进行存储。
上述技术方案的效果为：通过上述方式既能够减少数据存储的占用空间，又能够提高针对各养殖参数数据的监控和管理力度，有效提高养殖参数数据的管理效率。
本发明的一个实施例，所述方法还包括：
S3、当每个相同类型的养殖参数之间数据差异量浮动超过预设的差异量阈值且进行数据报警之后，调整出现数据报警的龙虾养殖池的养殖参数传输模式，包括：
S301、当每个相同类型的养殖参数之间数据差异量浮动超过预设的差异量阈值且进行数据报警之后，对超过预设的差异量阈值的龙虾养殖池进行标记；
S302、取消所述龙虾养殖池的数据缓存机制，并检测所述龙虾养殖池的标记个数，根据龙虾养殖池的标记个数设置数据缓存机制取消时段，其中，通过如下公式获取数据缓存机制取消时段；
Figure BDA0003008281240000091
其中，T表示数据缓存机制取消时段，W表示标记个数；T0j表示第j个编号单元中，出现数据报警的龙虾养殖池对应的相邻两批数据缓存组进行数据发送时相距的时间间隔；Hk表示出现数据报警的龙虾养殖池对应的数据缓存组数，k＝1,2,3；T1表示预设的取消时段单位时间量，T1的取值范围为20min-35min，优选为27min；
S303、在所述数据缓存机制取消时段内将所述龙虾养殖池的传感器模组每次采集的数据均直接传输至数据管理中心。
上述技术方案的工作原理为：首先，当每个相同类型的养殖参数之间数据差异量浮动超过预设的差异量阈值且进行数据报警之后，对超过预设的差异量阈值的龙虾养殖池进行标记；然后，取消所述龙虾养殖池的数据缓存机制，并检测所述龙虾养殖池的标记个数，根据龙虾养殖池的标记个数设置数据缓存机制取消时段，其中，通过如下公式获取数据缓存机制取消时段；
Figure BDA0003008281240000092
其中，T表示数据缓存机制取消时段，W表示标记个数；T0j表示第j个编号单元中，出现数据报警的龙虾养殖池对应的相邻两批数据缓存组进行数据发送时相距的时间间隔；Hk表示出现数据报警的龙虾养殖池对应的数据缓存组数，k＝1,2,3；T1表示预设的取消时段单位时间量，T1的取值范围为20min-35min，优选为27min；
最后，在所述数据缓存机制取消时段内将所述龙虾养殖池的传感器模组每次采集的数据均直接传输至数据管理中心。
上述技术方案的效果为：通过上述暂时取消数据缓存机制的方式能够有效提高针对已经存在数据报警龙虾养殖池的数据监控力度，同时，通过上述方式获取的数据缓存机制取消时段能够提供足够的数据异常情况下的监控时段，并且，在保证足够异常监控时间的同时，能够在时间上尽早恢复数据缓存机制，减少信道数据传输压力，进而提高异常监控和数据缓存恢复之间的平衡性，同时，有效提高养殖数据监控力度和数据管理力度及效率，在通过数据缓冲方式提高数据传输效率的同时，保证对出现过数据预警的龙虾养殖池进行高效监控和强力度监控，提高数据缓存发送和养殖参数及时监控之间的合理分配性和协调平衡性。
本发明实施例提出一种基于物联网的淡水龙虾养殖数据管理系统，如图2所示，所述系统包括：
数据采集模块，用于通过各传感器模组采集淡水龙虾养殖池中的养殖参数，并将所述养殖参数发送至数据管理中心，其中，所述养殖参数包括水温，环境温度，喂料时间和喂料数量；
数据管理模块，用于所述数据管理中心在接收到所述养殖参数后，根据数据更新情况对接收到的养殖参数进行数据整合管理。
上述技术方案的工作原理为：首先，利用数据采集模块通过各传感器模组采集淡水龙虾养殖池中的养殖参数，并将所述养殖参数发送至数据管理中心，其中，所述养殖参数包括水温，环境温度，喂料时间和喂料数量；然后，采用数据管理模块控制所述数据管理中心在接收到所述养殖参数后，根据数据更新情况对接收到的养殖参数进行数据整合管理。
上述技术方案的效果为：本实施例提出的一种基于物联网的淡水龙虾养殖数据管理系统，能够在淡水龙虾养殖基地这种对于网络设施环境比较恶劣的情况，有效提高数据传输效率，在信道容量有限的情况下，有效提高数据传输成功率和效率，防止因数据传输效率较低造成的数据监控不及时导致养殖生产故障问题得不到及时解决的问题发生。同时，通过本实施例提出的一种基于物联网的淡水龙虾养殖数据管理系统，能够有效提高养殖数据监控力度和数据管理力度及效率，在通过数据缓冲方式提高数据传输效率的同时，保证对出现过数据预警的龙虾养殖池进行高效监控和强力度监控，提高数据缓存发送和养殖参数及时监控之间的合理分配性和协调平衡性。
本发明的一个实施例，所述数据采集模块包括：
组数确定模块，用于根据龙虾养殖池个数确定每个龙虾养殖池对应养殖参数的数据缓存组数；
数据缓存模块，用于针对每个所述龙虾养殖池根据对应的数据缓存组数，将每个龙虾养殖池对应的传感器模组采集到的养殖参数进行数据缓存；
数据发送模块，用于当缓存的数据组数达到与所述龙虾养殖池对应的数据缓存组数时，将当前缓存的所有养殖参数数据发送至数据管理中心。
其中，所述组数确定模块包括：
编号模块，用于获取龙虾养殖池个数，并对每个龙虾养殖池按照数字顺序进行编号，编号相邻的三个龙虾养殖池为一个编号单元，最后剩余的不满三个数量的龙虾养殖池为一个编号单元；
缓存组数确定模块，用于通过数据缓存组数获取模型确定每个编号单元中每个龙虾养殖池对应的数据缓存组数，其中，所述数据缓存组数获取模型如下：
Figure BDA0003008281240000111
Figure BDA0003008281240000112
Figure BDA0003008281240000113
其中，H1、H2和H3分别表示一个编号单元中，按照编号顺序第一个龙虾养殖池对应的数据缓存组数；INT()表示向下取整函数；n表示可用的养殖参数传输的信道数量；Ci表示第i个信道对应的信道容量；Ca表示每组养殖参数对应的信息量；Z表示编号单元个数；Cmax表示n个信道中的信道容量最大值；Cmin表示n个信道中的信道容量最小值；
绑定模块，用于当获得每个龙虾养殖池对应的数据缓存组数后，将所述数据缓存组数与每个龙虾养殖池对应的编号进行绑定。
上述技术方案的工作原理为：首先，通过组数确定模块根据龙虾养殖池个数确定每个龙虾养殖池对应养殖参数的数据缓存组数；然后，利用数据缓存模块针对每个所述龙虾养殖池根据对应的数据缓存组数，将每个龙虾养殖池对应的传感器模组采集到的养殖参数进行数据缓存；最后，采用数据发送模块在当缓存的数据组数达到与所述龙虾养殖池对应的数据缓存组数时，将当前缓存的所有养殖参数数据发送至数据管理中心。
其中，所述组数确定模块的运行过程包括：
首先，利用编号模块获取龙虾养殖池个数，并对每个龙虾养殖池按照数字顺序进行编号，编号相邻的三个龙虾养殖池为一个编号单元，最后剩余的不满三个数量的龙虾养殖池为一个编号单元；然后，通过数据缓存组数获取模型确定每个编号单元中每个龙虾养殖池对应的数据缓存组数，其中，所述数据缓存组数获取模型如下：
Figure BDA0003008281240000121
Figure BDA0003008281240000122
Figure BDA0003008281240000123
其中，H1、H2和H3分别表示一个编号单元中，按照编号顺序第一个龙虾养殖池对应的数据缓存组数；INT()表示向下取整函数；n表示可用的养殖参数传输的信道数量；Ci表示第i个信道对应的信道容量；Ca表示每组养殖参数对应的信息量；Z表示编号单元个数；Cmax表示n个信道中的信道容量最大值；Cmin表示n个信道中的信道容量最小值；
最后，通过绑定模块在当获得每个龙虾养殖池对应的数据缓存组数后，将所述数据缓存组数与每个龙虾养殖池对应的编号进行绑定。
上述技术方案的效果为：通过将龙虾养殖池进行单元分组结合针对每个分组中的各龙虾养殖池数据进行数据缓存的方式，将每个单元分组中的各龙虾养殖池的数据传输先后顺序交错开，使数据传输过程中所有龙虾养殖池的养殖参数的传输不会因为同一之间大批量发送而占用信道，进而导致信道拥堵造成数据传输效率降低的情况发生，进而能够在信道资源有限的情况下，提高数据传输效率，降低信道饱和发生率。
同时，通过上述公式获取每个编号单元中，每个龙虾养殖池对应的数据缓存组数，既能够保证编号单元内每个龙虾养殖池发送数据时间点完全交错开，不会相互重叠占用信道，同时又能够保证数据发送至数据管理中心的及时性，避免缓存数据较多造成的数据传输延迟，影响数据监控及时性的问题发生。进而通过上述公式获取的与每个龙虾养殖池对应的数据缓存组数能够有效提高数据传输及时性和信道占用的合理匹配性。
本发明的一个实施例，所述数据管理模块包括：
检测模块，用于在接收到每个龙虾养殖池的数据缓存组数对应的每组数据后，检测当前接受的每组数据之间的各项养殖参数是否存在差异；
整合存储模块一，用于在当前接受的每组数据之间的各项养殖参数没有存在差异时，将每组数据中各项养殖参数按照养殖参数类型整合为与养殖参数类型对应的参数数值，并将当前数据缓存组的起始数据采集时间和截止数据采集时间与养殖参数类型对应的参数数值一并进行存储；
整合存储模块二，用于在当前接收到的每组数据之间的各项养殖参数存在差异时，获取每个数据缓存组之间每个相同类型的养殖参数之间数据差异量，如果每个相同类型的养殖参数之间数据差异量浮动超过预设的差异量阈值时，则进行数据报警；如果每个相同类型的养殖参数之间数据差异量浮动没有超过预设的差异量阈值时，则将每个数据缓存组对应的数据以及数据采集时间一并进行存储。
上述技术方案的工作原理为：首先，通过检测模块在接收到每个龙虾养殖池的数据缓存组数对应的每组数据后，检测当前接受的每组数据之间的各项养殖参数是否存在差异；然后，利用整合存储模块一在当前接受的每组数据之间的各项养殖参数没有存在差异时，将每组数据中各项养殖参数按照养殖参数类型整合为与养殖参数类型对应的参数数值，并将当前数据缓存组的起始数据采集时间和截止数据采集时间与养殖参数类型对应的参数数值一并进行存储；最后，通过整合存储模块二在当前接收到的每组数据之间的各项养殖参数存在差异时，获取每个数据缓存组之间每个相同类型的养殖参数之间数据差异量，如果每个相同类型的养殖参数之间数据差异量浮动超过预设的差异量阈值时，则进行数据报警；如果每个相同类型的养殖参数之间数据差异量浮动没有超过预设的差异量阈值时，则将每个数据缓存组对应的数据以及数据采集时间一并进行存储。
上述技术方案的效果为：通过上述方式既能够减少数据存储的占用空间，又能够提高针对各养殖参数数据的监控和管理力度，有效提高养殖参数数据的管理效率。
本发明的一个实施例，所述系统还包括：
数据传输模式调整模块，用于当每个相同类型的养殖参数之间数据差异量浮动超过预设的差异量阈值且进行数据报警之后，调整出现数据报警的龙虾养殖池的养殖参数传输模式；
其中，所述数据传输模式调整模块包括：
标记模块，用于当每个相同类型的养殖参数之间数据差异量浮动超过预设的差异量阈值且进行数据报警之后，对超过预设的差异量阈值的龙虾养殖池进行标记；
取消模块，用于取消所述龙虾养殖池的数据缓存机制，并检测所述龙虾养殖池的标记个数，根据龙虾养殖池的标记个数设置数据缓存机制取消时段，其中，通过如下公式获取数据缓存机制取消时段；
Figure BDA0003008281240000131
其中，T表示数据缓存机制取消时段，W表示标记个数；T0j表示第j个编号单元中，出现数据报警的龙虾养殖池对应的相邻两批数据缓存组进行数据发送时相距的时间间隔；Hk表示出现数据报警的龙虾养殖池对应的数据缓存组数，k＝1,2,3；T1表示预设的取消时段单位时间量，T1的取值范围为20min-35min，优选为27min；
直接传输模块，用于在所述数据缓存机制取消时段内将所述龙虾养殖池的传感器模组每次采集的数据均直接传输至数据管理中心。
上述技术方案的工作原理为：数据传输模式调整模块，用于当每个相同类型的养殖参数之间数据差异量浮动超过预设的差异量阈值且进行数据报警之后，调整出现数据报警的龙虾养殖池的养殖参数传输模式；
其中，所述数据传输模式调整模块的运行过程包括：
首先，通过标记模块在当每个相同类型的养殖参数之间数据差异量浮动超过预设的差异量阈值且进行数据报警之后，对超过预设的差异量阈值的龙虾养殖池进行标记；
然后，利用取消模块取消所述龙虾养殖池的数据缓存机制，并检测所述龙虾养殖池的标记个数，根据龙虾养殖池的标记个数设置数据缓存机制取消时段，其中，通过如下公式获取数据缓存机制取消时段；
Figure BDA0003008281240000141
其中，T表示数据缓存机制取消时段，W表示标记个数；T0j表示第j个编号单元中，出现数据报警的龙虾养殖池对应的相邻两批数据缓存组进行数据发送时相距的时间间隔；Hk表示出现数据报警的龙虾养殖池对应的数据缓存组数，k＝1,2,3；T1表示预设的取消时段单位时间量，T1的取值范围为20min-35min，优选为27min；
最后，利用直接传输模块在所述数据缓存机制取消时段内将所述龙虾养殖池的传感器模组每次采集的数据均直接传输至数据管理中心。
上述技术方案的效果为：通过上述暂时取消数据缓存机制的方式能够有效提高针对已经存在数据报警龙虾养殖池的数据监控力度，同时，通过上述方式获取的数据缓存机制取消时段能够提供足够的数据异常情况下的监控时段，并且，在保证足够异常监控时间的同时，能够在时间上尽早恢复数据缓存机制，减少信道数据传输压力，进而提高异常监控和数据缓存恢复之间的平衡性，同时，有效提高养殖数据监控力度和数据管理力度及效率，在通过数据缓冲方式提高数据传输效率的同时，保证对出现过数据预警的龙虾养殖池进行高效监控和强力度监控，提高数据缓存发送和养殖参数及时监控之间的合理分配性和协调平衡性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种基于物联网的淡水龙虾养殖数据管理方法，其特征在于，所述方法包括：
通过各传感器模组采集淡水龙虾养殖池中的养殖参数，并将所述养殖参数发送至数据管理中心，其中，所述养殖参数包括水温，环境温度，喂料时间和喂料数量；
所述数据管理中心在接收到所述养殖参数后，根据数据更新情况对接收到的养殖参数进行数据整合管理；
所述方法还包括：
当每个相同类型的养殖参数之间数据差异量浮动超过预设的差异量阈值且进行数据报警之后，调整出现数据报警的龙虾养殖池的养殖参数传输模式，包括：
当每个相同类型的养殖参数之间数据差异量浮动超过预设的差异量阈值且进行数据报警之后，对超过预设的差异量阈值的龙虾养殖池进行标记；
取消所述龙虾养殖池的数据缓存机制，并检测所述龙虾养殖池的标记个数，根据龙虾养殖池的标记个数设置数据缓存机制取消时段，其中，通过如下公式获取数据缓存机制取消时段；
Figure DEST_PATH_IMAGE002
其中，T表示数据缓存机制取消时段，W表示标记个数；T0j 表示第j个编号单元中，出现数据报警的龙虾养殖池对应的相邻两批数据缓存组进行数据发送时相距的时间间隔；H k 表示出现数据报警的龙虾养殖池对应的数据缓存组数，k=1,2,3；T 1表示预设的取消时段单位时间量，T 1的取值范围为20min-35min；Z表示编号单元个数；
在所述数据缓存机制取消时段内将所述龙虾养殖池的传感器模组每次采集的数据均直接传输至数据管理中心。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述通过各传感器模组采集淡水龙虾养殖池中的养殖参数，并将所述养殖参数发送至数据管理中心，包括：
根据龙虾养殖池个数确定每个龙虾养殖池对应养殖参数的数据缓存组数；
针对每个所述龙虾养殖池根据对应的数据缓存组数，将每个龙虾养殖池对应的传感器模组采集到的养殖参数进行数据缓存；
当缓存的数据组数达到与所述龙虾养殖池对应的数据缓存组数时，将当前缓存的所有养殖参数数据发送至数据管理中心。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述根据龙虾养殖池个数确定每个龙虾养殖池对应养殖参数的数据缓存组数，包括：
获取龙虾养殖池个数，并对每个龙虾养殖池按照数字顺序进行编号，编号相邻的三个龙虾养殖池为一个编号单元，最后剩余的不满三个数量的龙虾养殖池为一个编号单元；
通过数据缓存组数获取模型确定每个编号单元中每个龙虾养殖池对应的数据缓存组数，其中，所述数据缓存组数获取模型如下；
Figure DEST_PATH_IMAGE004
其中，H 1、H 2和H 3分别表示一个编号单元中，按照编号顺序第一个至第三个龙虾养殖池对应的数据缓存组数；INT（）表示向下取整函数；n表示可用的养殖参数传输的信道数量；C i 表示第i个信道对应的信道容量；C a 表示每组养殖参数对应的信息量；Z表示编号单元个数；C max 表示n个信道中的信道容量最大值；C min 表示n个信道中的信道容量最小值；
当获得每个龙虾养殖池对应的数据缓存组数后，将所述数据缓存组数与每个龙虾养殖池对应的编号进行绑定。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述数据管理中心在接收到所述养殖参数后，根据数据更新情况对接收到的养殖参数进行数据整合管理，包括：
在接收到每个龙虾养殖池的数据缓存组数对应的每组数据后，检测当前接收的每组数据之间的各项养殖参数是否存在差异；
在当前接收的每组数据之间的各项养殖参数没有存在差异时，将每组数据中各项养殖参数按照养殖参数类型整合为与养殖参数类型对应的参数数值，并将当前数据缓存组的起始数据采集时间和截止数据采集时间与养殖参数类型对应的参数数值一并进行存储；
在当前接收到的每组数据之间的各项养殖参数存在差异时，获取每个数据缓存组之间每个相同类型的养殖参数之间数据差异量，如果每个相同类型的养殖参数之间数据差异量浮动超过预设的差异量阈值时，则进行数据报警；如果每个相同类型的养殖参数之间数据差异量浮动没有超过预设的差异量阈值时，则将每个数据缓存组对应的数据以及数据采集时间一并进行存储。
5.一种基于物联网的淡水龙虾养殖数据管理系统，其特征在于，所述系统包括：
数据采集模块，用于通过各传感器模组采集淡水龙虾养殖池中的养殖参数，并将所述养殖参数发送至数据管理中心，其中，所述养殖参数包括水温，环境温度，喂料时间和喂料数量；
数据管理模块，用于所述数据管理中心在接收到所述养殖参数后，根据数据更新情况对接收到的养殖参数进行数据整合管理；
所述系统还包括：
数据传输模式调整模块，用于当每个相同类型的养殖参数之间数据差异量浮动超过预设的差异量阈值且进行数据报警之后，调整出现数据报警的龙虾养殖池的养殖参数传输模式；
其中，所述数据传输模式调整模块包括：
标记模块，用于当每个相同类型的养殖参数之间数据差异量浮动超过预设的差异量阈值且进行数据报警之后，对超过预设的差异量阈值的龙虾养殖池进行标记；
取消模块，用于取消所述龙虾养殖池的数据缓存机制，并检测所述龙虾养殖池的标记个数，根据龙虾养殖池的标记个数设置数据缓存机制取消时段，其中，通过如下公式获取数据缓存机制取消时段；
Figure DEST_PATH_IMAGE006
其中，T表示数据缓存机制取消时段，W表示标记个数；T0j 表示第j个编号单元中，出现数据报警的龙虾养殖池对应的相邻两批数据缓存组进行数据发送时相距的时间间隔；H k 表示出现数据报警的龙虾养殖池对应的数据缓存组数，k=1,2,3；T 1表示预设的取消时段单位时间量，T 1的取值范围为20min-35min；Z表示编号单元个数；
直接传输模块，用于在所述数据缓存机制取消时段内将所述龙虾养殖池的传感器模组每次采集的数据均直接传输至数据管理中心。
6.根据权利要求5所述系统，其特征在于，所述数据采集模块包括：
组数确定模块，用于根据龙虾养殖池个数确定每个龙虾养殖池对应养殖参数的数据缓存组数；
数据缓存模块，用于针对每个所述龙虾养殖池根据对应的数据缓存组数，将每个龙虾养殖池对应的传感器模组采集到的养殖参数进行数据缓存；
数据发送模块，用于当缓存的数据组数达到与所述龙虾养殖池对应的数据缓存组数时，将当前缓存的所有养殖参数数据发送至数据管理中心。
7.根据权利要求6所述系统，其特征在于，所述组数确定模块包括：
编号模块，用于获取龙虾养殖池个数，并对每个龙虾养殖池按照数字顺序进行编号，编号相邻的三个龙虾养殖池为一个编号单元，最后剩余的不满三个数量的龙虾养殖池为一个编号单元；
缓存组数确定模块，用于通过数据缓存组数获取模型确定每个编号单元中每个龙虾养殖池对应的数据缓存组数，其中，所述数据缓存组数获取模型如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE008
其中，H 1、H 2和H 3分别表示一个编号单元中，按照编号顺序第一个至第三个龙虾养殖池对应的数据缓存组数；INT（）表示向下取整函数；n表示可用的养殖参数传输的信道数量；C i 表示第i个信道对应的信道容量；C a 表示每组养殖参数对应的信息量；Z表示编号单元个数；C max 表示n个信道中的信道容量最大值；C min 表示n个信道中的信道容量最小值；
绑定模块，用于当获得每个龙虾养殖池对应的数据缓存组数后，将所述数据缓存组数与每个龙虾养殖池对应的编号进行绑定。
8.根据权利要求5所述系统，其特征在于，所述数据管理模块包括：
检测模块，用于在接收到每个龙虾养殖池的数据缓存组数对应的每组数据后，检测当前接收的每组数据之间的各项养殖参数是否存在差异；
整合存储模块一，用于在当前接收的每组数据之间的各项养殖参数没有存在差异时，将每组数据中各项养殖参数按照养殖参数类型整合为与养殖参数类型对应的参数数值，并将当前数据缓存组的起始数据采集时间和截止数据采集时间与养殖参数类型对应的参数数值一并进行存储；
整合存储模块二，用于在当前接收到的每组数据之间的各项养殖参数存在差异时，获取每个数据缓存组之间每个相同类型的养殖参数之间数据差异量，如果每个相同类型的养殖参数之间数据差异量浮动超过预设的差异量阈值时，则进行数据报警；如果每个相同类型的养殖参数之间数据差异量浮动没有超过预设的差异量阈值时，则将每个数据缓存组对应的数据以及数据采集时间一并进行存储。
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