一种智能控制水族箱及其远程控制系统的制作方法

本发明涉及智能水族养殖领域，具体涉及一种智能控制的水族箱及其远程控制系统。

背景技术：

随着我国经济的发展和人民生活水平的大幅度提高，人们的消费观念正在逐渐转变，消费档次也在不断提高，但生活的节奏却被不断加快。饲养观赏水族可以在繁忙的学习和工作之余带来一份静谧、一种闲适、一个灵感，让你在繁忙的生活节奏中亲近自然。

水族箱，即观赏水族的饲养设备。“水族箱”一词起源于英国，沿用至今已超过了150年。当时的定义仅仅是一个养动植物的水容器，而随着科技水平的不断进步，以及人们养殖观赏鱼和种植水草的水平的不断提高，水族箱不仅被认为是一个养动植物的容器，而且被认为是自然域的一个缩影，是一个相对完备的生态系统。在早期，水族箱多用于展览馆、公园等大众化的场所供大家观赏，随着生活水平的提高，科技和水族养殖业的快速发展，水族箱已成为普通家庭的室内装饰。近年来，这种以水草、金鱼为主的水族箱被称作“水中微缩的鱼草园林”，深受人们的喜爱，但由于人们缺乏养护的技艺或者是由于时间原因不能及时进行养护，往往“好景不长”，最后的结局多是“草枯鱼亡"。

针对水族箱的养护问题，市场上也陆续出现了各种控制水族箱水温、排水、充氧和照明的设备，如过滤器、加热器、加氧泵等改善水质的设备。但是由于产品繁多，功能不统一，而且大多是非智能化的、单一的恒温控制、充氧或是照明的系统。如果要组成一套完整的集恒温、充氧和照明功能为一体的控制系统，往往需要购置多个设备分别安装，需要投入的费用较大，同时多个单一系统机械化的组装之后，也存在一定的资源浪费。这样不仅增加了成本，重复投资，影响美观，而且功能使用不灵活、不方便，整体性能也无法得到提升，更不能进行远程控制与观赏。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种智能控制的水族箱及其远程控制系统，用以解决现有水族箱功能单一、不能远程智能控制与观赏的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种智能控制的水族箱，所述智能控制的水族箱包括水族箱箱体、智能控制板和水族箱配件，所述水族箱箱体为顶部开口的透明长方体状箱体，所述水族箱箱体的底部安装有支撑腿，所述智能控制板安装在水族箱箱体的下方，智能控制板的四角与支撑腿固定连接，智能控制板与水族箱箱体的底部之间留有间隙，所述智能控制板上设置有多个外设配件接口，所述水族箱配件安装在水族箱箱体的内部或侧壁上，水族箱配件均通过线缆与智能控制板上的外设配件接口连接。

优选地，所述智能控制板的主控芯片为cc3200，所述cc3200主控芯片包括单片机控制器mcu、wi-fi网络处理器和电源管理器，所述单片机控制器mcu包括：运行频率为80mhz的行业标准armcortex-m4内核、多个外设接口和四通道模数转换器adc，单片机控制器mcu与多个外设配件接口连接，所述wi-fi网络处理器包括额外负责wi-fi功能的专用armmcu，所述电源管理器为直流-直流转换器，电源管理器为智能控制板和水族箱配件进行供电。

优选地，所述水族箱配件包括多个检测装置，所述检测装置为：液位传感器、温度传感器和酸碱度传感器，所述液位传感器安装在水族箱箱体内侧壁上，所述温度传感器安装在液位传感器同一水族箱箱体内侧壁的底部，所述酸碱度传感器安装在液位传感器同一水族箱箱体内侧壁的顶部，酸碱度传感器向水族箱箱体的底部纵向延伸，酸碱度传感器的底部浸没在水中，所述液位传感器、温度传感器和酸碱度传感器均通过线缆与智能控制板连接。

优选地，所述水族箱配件包括多个调节装置，所述调节装置为：风扇、投食器、过滤器、加热棒、供氧装置和换水泵，所述风扇倾斜安装在水族箱箱体的侧壁上，风扇风向吹向水族箱箱体内部，所述投食器安装在水族箱箱体的侧壁上与风扇相邻，所述过滤器安装在液位传感器所在的水族箱箱体侧壁上，过滤器上设置有进水口和出水口，对水族箱内的水进行过滤，所述加热棒与液位传感器相邻设置在水族箱箱体的内侧壁上，加热棒棒体底部浸没在水中，所述供氧装置安装在水族箱箱体内底部，供氧装置通过管道外接氧气泵，所述换水泵安装在与投食器相对的水族箱箱体内侧壁底部，换水泵通过水管与外部水源连接。

优选地，所述水族箱配件包括监视装置，所述监视装置为摄像头，所述水族箱箱体的外底部安装有条形延伸板，所述摄像头安装在条形延伸板上，摄像头的镜头对准水族箱箱体，摄像头通过线缆与智能控制板连接。

本发明还公开了一种智能控制水族箱的远程控制系统，所述智能控制水族箱的远程控制系统包括移动终端app和水族后台管理平台，所述移动终端app和水族后台管理平台通过消息队列遥测传输协议mqtt与云服务器连接，用户通过移动终端app观看水族箱内鱼类生长情况，并通过app上的控制按钮控制水族箱配件调节水族箱的内部环境，移动终端app上包括饲养方案和社区交流模块，用户在社区交流模块内进行交流，所述水族后台管理平台储存用户信息，并将水族箱id和所养鱼种与对应用户信息相匹配，对社区交流模块进行管理。

优选地，所述移动终端app使用移动应用开发框架react-native进行开发，移动终端app包括：用户控制界面、水族箱列表、社区交流和饲养方案四个模块，所述水族箱列表包括所有的水族箱信息，在移动终端app上选择自己需要的水族箱，所述用户控制界面显示当前水族箱内的温度、ph值、水质健康状况参数和水族箱内的实时画面，所述用户控制界面上设置有多个功能控制按钮，用户点击相应的控制按钮选项，实现对水族箱的远程操控，在社区交流模块中，用户将自己的观赏体验或者出现的问题以帖子的形式发表到社区中，其他的用户可以对帖子进行评论、点赞，所述饲养方案模块为用户提供了多种水族的饲养方案，通过饲养方案的学习快速饲养观赏水族。

优选地，所述水族后台管理平台为基于超文本预处理器php搭建的b/s体系结构网页后台，所述水族后台管理平台对移动终端app用户身份进行分级管理，分为试用用户和正式用户，对云水族箱设备进行绑定管理、对云水族社区信息发布规范管理、水族后台管理平台对饲养方案提供扩充后台，后台人员能够规范用户权限、规范入网设备、规范社区言论，在交流社区中如果有人发表有不健康或者非法的言论，管理人员进行及时的操作和处理。

本发明实施例具有如下优点：

本发明实施例公开了一种智能控制水族箱及其远程控制系统，在水族箱上安装多种配件，并通过智能控制板实现对水族箱内部环境的管理调节，将物联网技术应用到水族饲养领域，使水族饲养者对水族箱的控制更加容易实现，引入远程监控和调控的功能，方便了水族饲养者对水族箱的远程智能控制和观赏；建立完备的一整套水族箱系统，将每一个水族设备确立一个设备id，并录入系统，使水族市场更加规范化；将物联网技术与体验式营销模式相结合，移动终端app即可远程体验水族店中的水族箱，开辟了全新的水族箱体验和销售渠道。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种智能控制水族箱的整体结构图。

图2为本发明实施例提供的一种智能控制水族箱的俯视图。

图3为本发明实施例提供的一种智能控制水族箱的智能控制板连接示意图。

图4为本发明实施例提供的一种智能控制水族箱远程控制系统移动终端app架构图。

图中：1水族箱箱体、2智能控制板、3支撑腿、4液位传感器、5温度传感器、6酸碱度传感器、7风扇、8投食器、9过滤器、10加热棒、11供氧装置、12换水泵、13摄像头、14条形延伸板。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

参考图1，本实施例公开了一种智能控制水族箱，所述智能控制的水族箱包括水族箱箱体1、智能控制板2和水族箱配件，所述水族箱箱体1为顶部开口的透明长方体状箱体，所述水族箱箱体1的底部安装有支撑腿3，所述智能控制板2安装在水族箱箱体1的下方，智能控制板2的四角与支撑腿3固定连接，智能控制板2与水族箱箱体1的底部之间留有间隙，所述智能控制板2上设置有多个外设配件接口，所述水族箱配件安装在水族箱箱体1的内部或侧壁上，水族箱配件均通过线缆与智能控制板2上的外设配件接口连接。

所述智能控制板的主控芯片为cc3200，cc3200是ti无线连接simplelinkwi-fi和物联网解决方案推出的一款单片无线mcu，其内置wi-fi并集成高性能armcortex-m4。所述cc3200主控芯片包括单片机控制器mcu、wi-fi网络处理器和电源管理器，单片机控制器mcu包含一个运行频率为80mhz的行业标准armcortex-m4内核，同时还包含多种外设，例如快速并行摄像头接口，i2s，sd/mmc，uart，spi，i2c和四通道模数转换器adc。所述cc3200主控芯片包括用于代码和数据的灵活嵌入式ram，以及具有外部串行闪存引导加载程序和外设驱动程序的rom。wi-fi网络处理器包含一个额外的专用armmcu，负责wi-fi功能，可完全免除应用mcu的处理负担。wi-fi网络处理器包含802.11b/g/n射频、基带和具有强大加密引擎的mac，以实现支持256位加密的快速、安全互联网连接。cc3200器件支持基站、访问点和wi-fi直接模式。wi-fi网络处理器还支持wpa2个人和企业安全性以及wps2.0。wi-fi网络处理器包括嵌入式tcp/ip和tls/ss堆栈，http服务器和多个互联网协议。电源管理器包括支持广泛电源电压范围的集成直流-直流转换器。所述电源管理器可启用低功耗模式，具有rtc的休眠模式，所需电流少于4μa，电源管理器为智能控制板和水族箱配件进行供电。

所述水族箱配件包括多个检测装置，所述检测装置为：液位传感器4、温度传感器5和酸碱度传感器6，所述液位传感器4安装在水族箱箱体1内侧壁上，所述温度传感器5安装在液位传感器4同一水族箱箱体1内侧壁的底部，所述酸碱度传感器6安装在液位传感器4同一水族箱箱体1内侧壁的顶部，酸碱度传感器6向水族箱箱体1的底部纵向延伸，酸碱度传感器6的底部浸没在水中，所述液位传感器4、温度传感器5和酸碱度传感器6均通过线缆与智能控制板2连接。

所述水族箱配件包括多个调节装置，所述调节装置为：风扇7、投食器8、过滤器9、加热棒10、供氧装置11和换水泵12，所述风扇7倾斜安装在水族箱箱体1的侧壁上，风扇7风向吹向水族箱箱体1内部，所述投食器8安装在水族箱箱体1的侧壁上与风扇7相邻，所述过滤器9安装在液位传感器4所在的水族箱箱体1侧壁上，过滤器9上设置有进水口和出水口，对水族箱内的水进行过滤，所述加热棒10与液位传感器4相邻设置在水族箱箱体1的内侧壁上，加热棒10棒体底部浸没在水中，所述供氧装置11安装在水族箱箱体1内底部，供氧装置11通过管道外接氧气泵，所述换水泵12安装在与投食器8相对的水族箱箱体1内侧壁底部，换水泵12通过水管与外部水源连接。

所述液位传感器4对水族箱内的液位高度进行实时监测，当液位高度超过预警高度时会启动换水泵将水排出，液位过低时启动换水泵向水族箱内加水，所述温度传感器5监测水族箱内水的温度，温度过低则启动加热棒10对水进行加热，直至达到设定标准温度，停止加热，当水温过高时，启动风扇7使水降温，酸碱度传感器6监测水族箱内水的酸碱度，当水的酸碱度未达到设定的标准酸碱度时，启动换水泵12对水族箱内的水进行更换。

所述水族箱配件包括监视装置，所述监视装置为摄像头13，所述水族箱箱体1的外底部安装有条形延伸板14，所述摄像头13安装在条形延伸板14上，摄像头13的镜头对准水族箱箱体1，摄像头13通过线缆与智能控制板2连接，通过摄像头13实时监控水族箱内鱼类生活情况。

实施例2

本实施例公开了一种智能控制水族箱的远程控制系统，所述智能控制水族箱的远程控制系统包括移动终端app和水族后台管理平台，所述移动终端app和水族后台管理平台通过消息队列遥测传输协议mqtt与云服务器连接，mqtt(messagequeuingtelemetrytransport，消息队列遥测传输)是ibm开发的一个即时通讯协议，该协议支持所有平台，可以把所有联网物品和外部连接起来，被用来作为传感器和制动器(比如通twitter让房屋联网)的通信协议。消息队列遥测传输协议mqtt使得移动终端app远程控制智能控制板响应速度快。

用户通过移动终端app控观看制水族箱内鱼类生长情况，并通过app上的控制按钮控制水族箱配件调节水族箱的内部环境，移动终端app上包括饲养方案和社区交流模块，用户在社区交流模块内进行交流，所述水族后台管理平台与水族箱进行绑定，并对社区交流模块进行管理。

所述移动终端app使用react-native进行开发，包括ui实现以及具体逻辑。javascript应用代码和原生平台之间所有的操作都采用异步执行模式，原生模块使用额外线程。所述移动终端app引入react-navigation组件进行页面跳转这一功能的设计，这一组件就是使用了android本身的跳转功能进行实现。reactnative引入了一个类似于ios上responderchain响应链事件处理机制的响应体系，并基于此为开发者提供了诸如touchablehighlight等更高级的组件使用户体验有了进一步的提升。

所述水族后台管理系统基于php搭建b/s体系结构网页后台。其中管理员的功能主要是登录系统后，对用户、观赏水族、云水族箱和图片的增加、修改、删除。实现用户登录、身份验证和对数据的基本操作。开发语言：php-5.6.30。php是一种通用开源脚本语言。语法吸收了c语言、java和perl的特点。用php做出的动态页面与其他的编程语言相比，php是将程序嵌入到html文档中去执行，执行效率比完全生成html标记的cgi要高许多；php还可以执行编译后代码，编译可以达到加密和优化代码运行，使代码运行更快。

移动终端app包括：用户控制界面、水族箱列表、社区交流和饲养方案四个模块，所述水族箱列表包括所有的水族箱信息，在移动终端app上选择自己需要的水族箱，所述用户控制界面显示当前水族箱内的温度、ph值、水质健康状况参数和水族箱内的实时画面，所述用户控制界面上设置有多个功能控制按钮，用户点击相应的控制按钮选项，实现对水族箱的远程操控，在社区交流模块中，用户将自己的观赏体验或者出现的问题以帖子的形式发表到社区中，其他的用户可以对帖子进行评论、点赞，所述饲养方案模块为用户提供了多种水族的饲养方案，通过饲养方案的学习快速饲养观赏水族。

所述水族饲养方案使用mysql实现，mysql是一个关系型数据库管理系统，由瑞典mysqlab公司开发，目前属于oracle旗下产品。mysql是最流行的关系型数据库管理系统之一，在web应用方面，mysql是最好的rdbms(relationaldatabasemanagementsystem，关系数据库管理系统)应用软件。mysql是一种关系数据库管理系统，关系数据库将数据保存在不同的表中，而不是将所有数据放在一个大仓库内，这样就增加了速度并提高了灵活性。mysql所使用的sql语言是用于访问数据库的最常用标准化语言。mysql软件采用了双授权政策，分为社区版和商业版，由于其体积小、速度快、总体拥有成本低的优势。

所述水族后台管理平台对移动终端app用户身份进行分级管理，分为试用用户和正式用户，对云水族箱设备进行绑定管理、对云水族社区信息发布规范管理、水族后台管理平台对饲养方案提供扩充后台，后台人员能够规范用户权限、规范入网设备、规范社区言论，在交流社区中如果有人发表有不健康或者非法的言论，管理人员进行及时的操作和处理。

本发明抛开传统水族箱观念，将物联网技术与体验式营销模式相结合，以水族店中展示水族箱为切入点，开放远程体验功能，体验者通过app注册申请，即可体验云水族箱功能。体验云水族箱对水的温度、ph远程监测及温度调控功能，可以让体验者对水族饲养要求有初步了解；试用远程定量喂食、远程智能水过滤、远程智能换水，进而提高体验者的水族饲养能力；使用远程视频观赏功能，更能培养体验者对观赏水族的兴趣，免去了进店体验的环节。

当用户体验期结束后，用户可以选择租用或者购买水族箱，租用的水族箱放置于水族店中，只能进行远程观赏水族饲养。当用户租用或购买水族箱后，需要通过app填写饲养的鱼种，app会提供该鱼种的饲养要求、所需环境参数，此时用户可以通过app进行远程饲养，饲养模式分为自动模式和手动模式，当切换到自动模式时，水族箱会按照温度和ph的实测数据，进行适合该鱼种的自动恒温、自动定时喂食、自动定时加氧、自动定时水过滤、自动定时换水操作。当切换到手动模式时，水族箱会将采集到的温度和ph数值远程传输到服务器上，并由app展示给用户，用户参考这些数值可以手动开启(或关闭)加热棒、散热风扇、加氧泵、水过滤、换水。用户可以随时通过app进行远程视频观赏

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。