基于物聯(lián)網(wǎng)的海洋生產(chǎn)大數(shù)據(jù)云計(jì)算系統(tǒng)

1、基于物聯(lián)網(wǎng)的海洋生產(chǎn)大數(shù)據(jù)云計(jì)算分析系統(tǒng) 目錄一、前言11、引言12、系統(tǒng)概述3三、 物聯(lián)網(wǎng)部分41、傳感器部分42、系統(tǒng)架構(gòu)43、系統(tǒng)硬件功能64、所需設(shè)備9四、云計(jì)算部分111、系統(tǒng)構(gòu)架112、系統(tǒng)功能113、所需設(shè)備12五、大數(shù)據(jù)部分141、系統(tǒng)構(gòu)架142、系統(tǒng)功能143、所需設(shè)備17六、經(jīng)濟(jì)效益17七、綜述17一、前言1、引言在漁業(yè)發(fā)展中，傳統(tǒng)的養(yǎng)殖模式曾對(duì)我國(guó)水產(chǎn)品產(chǎn)量的快速增長(zhǎng)起了重大作用。但隨著人們消費(fèi)水平和環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，群眾的飲食習(xí)慣和結(jié)構(gòu)已發(fā)生了很大變化，綠色水產(chǎn)品越來越受到消費(fèi)者的青睞。傳統(tǒng)的養(yǎng)殖模式在生產(chǎn)實(shí)踐中卻存在種種弊端，所生產(chǎn)的水產(chǎn)品難以滿足市場(chǎng)需求。具體表現(xiàn)在如

2、下幾方面：1）、基礎(chǔ)設(shè)施簡(jiǎn)陋、陳舊、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)脆弱傳統(tǒng)養(yǎng)殖企業(yè)缺乏現(xiàn)代化、高層次養(yǎng)殖生產(chǎn)所必需的物質(zhì)條件和綜合經(jīng)營(yíng)規(guī)模，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益低下。企業(yè)缺乏技術(shù)儲(chǔ)備，無技術(shù)改造和擴(kuò)大再生產(chǎn)資金，只能維持現(xiàn)狀，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)。圖一：節(jié)蝦養(yǎng)殖場(chǎng)2）、產(chǎn)品養(yǎng)殖風(fēng)險(xiǎn) 水產(chǎn)養(yǎng)殖屬于精細(xì)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)，稍有不慎，死亡率會(huì)達(dá)到99%，由于惡劣天氣、節(jié)氣溫度、水質(zhì)、鹽度等指標(biāo)需要坐待非常精準(zhǔn)，導(dǎo)致養(yǎng)殖業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)增加，稍有不慎損失在40萬元左右每畝。3）、養(yǎng)殖水域環(huán)境條件不斷惡化我國(guó)人口稠密地區(qū)的水域絕大部分都富營(yíng)養(yǎng)化，例如全國(guó)有水質(zhì)監(jiān)測(cè)的1200多條河流中，就有850條受到污染。海洋方面，自2000年以來，我國(guó)海域多次發(fā)生

3、規(guī)模巨大、毒性極強(qiáng)的赤潮，給我國(guó)的海水養(yǎng)殖業(yè)造成巨大的損失。在大中城市的郊區(qū)也由于種種原因，養(yǎng)殖水域污染日趨嚴(yán)重。如全國(guó)著名的池塘養(yǎng)魚高產(chǎn)區(qū)無錫河厥口的池塘養(yǎng)魚業(yè)，因?yàn)榱合訃?yán)重污染等原因正逐步萎縮。4）、養(yǎng)殖水域的二次污染十分嚴(yán)重在淡水養(yǎng)殖方面，據(jù)測(cè)算，養(yǎng)殖1 t淡水魚的排污量相當(dāng)于20頭肥豬的糞便量。以北京密云水庫網(wǎng)箱養(yǎng)鯉為例，畝產(chǎn)在20 t以上，似乎經(jīng)濟(jì)效益可觀。但是其后果卻導(dǎo)致水庫水質(zhì)轉(zhuǎn)肥，其中氨態(tài)氮增加了7.3倍，活性磷酸鹽增加了10.3倍，不得已而禁止網(wǎng)箱養(yǎng)魚。而且其后的治理費(fèi)用，超過了網(wǎng)箱養(yǎng)魚的利潤(rùn)。在海水養(yǎng)殖方面，人類過度開發(fā)養(yǎng)殖業(yè)已經(jīng)大大超過了海水的自凈能力，對(duì)蝦病的泛濫就是

4、最典型的事例。5）、水產(chǎn)資源遭到嚴(yán)重的破壞，不少水域生態(tài)失衡水域的過度開發(fā)，導(dǎo)致原有的水草資源破壞，原有的優(yōu)良品種種質(zhì)退化，直接危害到水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的生存與發(fā)展。例如，陽澄湖原來水草的覆蓋率很高，水質(zhì)清晰，所產(chǎn)的蟹個(gè)大肉美。如今陽澄湖水草稀少，水質(zhì)渾濁，蟹種早熟，品質(zhì)退化。圖二：污染水域所謂病害防治系統(tǒng)，是指將工程技術(shù)、機(jī)械設(shè)備、監(jiān)控儀表、管理軟件和無線傳感等現(xiàn)代技術(shù)手段用于漁業(yè)生產(chǎn)，明顯的優(yōu)勢(shì)是：機(jī)械化、自動(dòng)化程度較高，能迅速運(yùn)用先進(jìn)的養(yǎng)殖技術(shù);二是準(zhǔn)確的知道養(yǎng)殖環(huán)境的變化，是一種環(huán)保型、節(jié)水型、高產(chǎn)值的養(yǎng)殖系統(tǒng);三是提高漁業(yè)的生產(chǎn)效率高，企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理水平也較高，對(duì)促進(jìn)我國(guó)漁業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和技

5、術(shù)進(jìn)步發(fā)揮更大的作用。圖三：青蟹2、系統(tǒng)概述1）、發(fā)展云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域都起著重要的作用。具有環(huán)境感知能力的各類終端、基于泛在技術(shù)的計(jì)算模式、移動(dòng)通信等不斷融入到不同行業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，可大幅度提高各領(lǐng)域的不同效率，改善質(zhì)量，降低成本和資源消耗。近些年隨著人們生活水平提高，水產(chǎn)品需求量逐年遞增，傳統(tǒng)的養(yǎng)殖模式無法滿足大密度高產(chǎn)量的養(yǎng)殖模式，水產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量都無法滿足社會(huì)需求。基于物聯(lián)網(wǎng)的智能化漁業(yè)是專門為人工水產(chǎn)品養(yǎng)殖設(shè)計(jì)開發(fā)的，采用無線傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化管理等先進(jìn)管理方法對(duì)養(yǎng)殖環(huán)境、水質(zhì)、魚類生長(zhǎng)狀況、藥物使用、廢水處理等進(jìn)行全方位管理、監(jiān)測(cè)，具有數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集及分析、食品溯源、生產(chǎn)基地

6、遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能。在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上大大提高了產(chǎn)量。2）、系統(tǒng)功能概述系統(tǒng)由三大部分組成：a) 物聯(lián)網(wǎng)部分這個(gè)部分由：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、設(shè)備控制3個(gè)部分組成，由物聯(lián)網(wǎng)的傳感器實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)、通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)皆朴?jì)算數(shù)據(jù)平臺(tái)；再由大數(shù)據(jù)部分進(jìn)行深度分析處理，下達(dá)指令到設(shè)備控制部分，控制相關(guān)的生產(chǎn)設(shè)備投料機(jī)、增氧機(jī)、水泵等。b) 云計(jì)算部分這個(gè)部分由：云計(jì)算操作系統(tǒng)、云計(jì)算管理系統(tǒng)、海洋生產(chǎn)虛擬系統(tǒng)3個(gè)部分組成，這3個(gè)系統(tǒng)承載所有的系統(tǒng)框架，包括物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)、設(shè)備控制系統(tǒng)、是整個(gè)項(xiàng)目的系統(tǒng)級(jí)組成部分。c) 大數(shù)據(jù)部分這個(gè)部分由：大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)B-Nebula、大數(shù)據(jù)引擎B-Engine、

7、大數(shù)據(jù)分析HyperCube、3大部分組成，由物聯(lián)網(wǎng)傳感器采集回來的數(shù)據(jù)放入大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中的Nosql數(shù)據(jù)庫中，然后通過大數(shù)據(jù)引擎，將數(shù)據(jù)分發(fā)到云計(jì)算系統(tǒng)中的虛擬系統(tǒng)部分，通過大數(shù)據(jù)引擎的分布式系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)處理、分類、比對(duì)等分析，在把處理后的數(shù)據(jù)交給大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，從而得到我們想要的數(shù)據(jù)，在下達(dá)指令控制相關(guān)設(shè)備。三、 物聯(lián)網(wǎng)部分 這個(gè)部分由：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、設(shè)備控制3個(gè)部分組成1、傳感器部分l 水質(zhì)監(jiān)測(cè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)主要包括溶解氧監(jiān)測(cè)、PH值監(jiān)測(cè)、鹽度含量監(jiān)測(cè)、溫度檢測(cè)等等一些列養(yǎng)殖有關(guān)的傳感器。l 災(zāi)害預(yù)警收集傳感器數(shù)據(jù)，對(duì)養(yǎng)殖數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)，對(duì)可能產(chǎn)生的災(zāi)害做出預(yù)警，并給出相關(guān)解決方案。l 智

8、能化控制系統(tǒng)智能化控制系統(tǒng)主要包括增氧泵控制，自動(dòng)給排水控制，鹽度控制，溫度控制。2、系統(tǒng)架構(gòu)手機(jī)、電腦等查詢?cè)O(shè)備增氧機(jī)等設(shè)備反控設(shè)備采集節(jié)點(diǎn)匯集節(jié)點(diǎn)設(shè)備圖四：架構(gòu)圖1） 前端數(shù)據(jù)采集部分前端數(shù)據(jù)的采集是整套系統(tǒng)的前沿部分，是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。系統(tǒng)將前端的魚類生長(zhǎng)環(huán)境參數(shù)等與食品消費(fèi)的所有信息搜集。2） 網(wǎng)絡(luò)傳輸部分網(wǎng)絡(luò)傳輸主要負(fù)責(zé)將前端數(shù)據(jù)采集部分傳送給服務(wù)器，并提供遠(yuǎn)程終端訪問主服務(wù)器，是整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的傳輸通道。3） 監(jiān)控展示部分采集到的數(shù)據(jù)通過終端設(shè)備展示給用戶，使用戶能夠了解生產(chǎn)基地、生態(tài)園實(shí)時(shí)的信息。用戶可以通過各種終端如個(gè)人電腦、手機(jī)、手持終端、觸摸式一體機(jī)等實(shí)時(shí)了解養(yǎng)殖場(chǎng)地信息。4

9、） 智能控制部分采集到的數(shù)據(jù)通過與系統(tǒng)設(shè)置的閥值進(jìn)行對(duì)比，參數(shù)超出閥值后自動(dòng)打開相應(yīng)設(shè)備。圖五：系統(tǒng)示意圖3、系統(tǒng)硬件功能3.1水質(zhì)監(jiān)測(cè)1) 溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)：溫度是影響水產(chǎn)養(yǎng)殖的重要物理因子之一。水溫不僅影響水體水質(zhì)狀況，還影響?zhàn)B殖對(duì)象的生長(zhǎng)發(fā)育，通過水溫的觀測(cè)實(shí)驗(yàn)，我們的粗話一下結(jié)論：水溫與溶解氧含量符合等比級(jí)曲線模型水溫與氨氮總量總體呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；不同水產(chǎn)生物對(duì)水溫不同適應(yīng)性，在適合溫度范圍，水溫越高，養(yǎng)殖對(duì)象攝食量越大，并且餌料系數(shù)越??；一般水溫越高，水產(chǎn)生物生長(zhǎng)速度越快。通過計(jì)算養(yǎng)殖對(duì)象長(zhǎng)期活動(dòng)積溫即可推斷某一品種從育苗到商品上市所需時(shí)間；水溫高低直接決定受精卵的孵化時(shí)間，在適合溫度范圍內(nèi)

10、，水溫越高孵化時(shí)間越短。以上數(shù)據(jù)表明水溫是影響水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素。傳統(tǒng)室內(nèi)養(yǎng)殖的大多使用附近的江河作為循環(huán)水源，江河水溫受氣候影響很大，大部分養(yǎng)殖場(chǎng)使用人工測(cè)溫，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和監(jiān)控力度都難以得到保證。本系統(tǒng)采用工業(yè)級(jí)在線溫度傳感器，24小時(shí)全天候監(jiān)測(cè)養(yǎng)殖水體溫度。采集溫度包括進(jìn)水口溫度，池內(nèi)溫度，養(yǎng)殖場(chǎng)空氣溫度。系統(tǒng)可根據(jù)不同季節(jié)、養(yǎng)殖品種、養(yǎng)殖密度等信息進(jìn)行系統(tǒng)報(bào)警閥值設(shè)定。當(dāng)溫度超出閥值時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警：自動(dòng)打開現(xiàn)場(chǎng)聲光報(bào)警器；通過手機(jī)給管理員發(fā)送報(bào)警短信；監(jiān)測(cè)界面彈出報(bào)警信息。在一段時(shí)間內(nèi)（可設(shè)定），溫度參數(shù)持續(xù)超標(biāo)，系統(tǒng)自動(dòng)打開溫控設(shè)備，溫度參數(shù)恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)值后，溫控設(shè)備自動(dòng)關(guān)閉。

11、2) 鹽度度監(jiān)測(cè)點(diǎn)鹽度的高低，直接影響到養(yǎng)殖對(duì)象的繁殖周期和體表樣色，繁殖周期決定產(chǎn)量，體表顏色和品質(zhì)關(guān)系密切。系統(tǒng)可根據(jù)不同季節(jié)、養(yǎng)殖品種、天氣情況等信息自動(dòng)計(jì)算養(yǎng)殖對(duì)象所需鹽度從而判斷是否增加淡水、或通過換水、加藥等措施來控制鹽度。3）溶解氧監(jiān)測(cè)點(diǎn)溶解氧不就是水生生物正常生理功能和健康生長(zhǎng)的必須物質(zhì)，溶解氧高可以增進(jìn)水產(chǎn)生物的食欲，提高飼料利用率，加快生長(zhǎng)發(fā)育。同時(shí)溶解氧也是水質(zhì)改良的必需物質(zhì)，是維持氮循環(huán)順利進(jìn)行的關(guān)鍵因素。本系統(tǒng)采用高精度溶解氧探頭實(shí)時(shí)采集水體溶解氧含量，當(dāng)水體溶氧量過低時(shí)自動(dòng)打開增氧泵。4）PH值監(jiān)測(cè)點(diǎn)pH值過低，酸性水體容易致使魚類感染寄生蟲病，如纖毛蟲病、鞭毛蟲病

12、；其次水體中磷酸鹽溶解度受到影響，有機(jī)物分解率減慢，天然餌料的繁殖減慢；再者，魚鰓會(huì)受到腐蝕，魚血液酸性增強(qiáng)，利用氧的能力降低，盡管水體中的含氧量較高，還是會(huì)導(dǎo)致魚體缺氧浮頭，魚的活動(dòng)力減弱，對(duì)餌料的利用率大大降低，影響魚類正常生長(zhǎng)。PH值過高會(huì)增大氨的毒性，同時(shí)腐蝕魚類鰓部組織，引起大批死亡。PH異常在傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式里不易發(fā)現(xiàn)，往往造成的損害比低溫、缺氧更大。系統(tǒng)采用進(jìn)口PH探頭，監(jiān)測(cè)水體PH值，PH值異常時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)打開進(jìn)出水口電磁閥進(jìn)行換水，保證水生生物生長(zhǎng)在恒定PH環(huán)境內(nèi)。例如：品種溫度藻類鹽度PH值容氧密度節(jié)蝦最適溫度為2532硅藻最適鹽度為1020ph值8.08.55毫克/升以上40

13、00-10000青蟹最適水溫1825°C江籬512.826.2（比重1.0101.021）7.88.54毫克/升17.6毫克/升4000-60003.2防災(zāi)系統(tǒng)通過傳感器的數(shù)據(jù)采集，養(yǎng)殖過程中，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控關(guān)鍵數(shù)據(jù)指標(biāo)，在特殊季節(jié)、環(huán)境多變等情況下，可以預(yù)先做出相應(yīng)的處理，把損失降到最低。傳統(tǒng)的養(yǎng)殖方法，憑經(jīng)驗(yàn)處理，準(zhǔn)確度不高。無法提升產(chǎn)量、降低損失；品種常見災(zāi)害節(jié)蝦溫度過低，不生長(zhǎng)；首次出節(jié)，環(huán)境不好，整塘死亡；鹽度過高，蛻殼早，容易死亡青蟹白露季節(jié)，水溫過高，環(huán)境降雨導(dǎo)致溫度驟降，容易得病，失望率達(dá)到80%。鹽度高，蛻殼塊，容易死亡；3.3智能化控制系統(tǒng)1) 給排水控制傳統(tǒng)養(yǎng)殖模

14、式里，換水全部有人工完成，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。本系統(tǒng)可根據(jù)水質(zhì)需要進(jìn)行自動(dòng)換水，管理員也可以根據(jù)系統(tǒng)提供的實(shí)時(shí)參數(shù)判斷養(yǎng)殖池是否需要換水，并通過遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)進(jìn)行換水。2) 增氧泵控制一般養(yǎng)殖場(chǎng)養(yǎng)殖珍貴魚種時(shí)都是24小時(shí)長(zhǎng)時(shí)間供氧，這樣養(yǎng)殖池內(nèi)雖然不會(huì)出現(xiàn)缺氧現(xiàn)象，缺造成了能源的浪費(fèi)。將增氧泵與本系統(tǒng)對(duì)接后，可根據(jù)水生物實(shí)際需求開啟和關(guān)閉增氧泵即保證水生生物健康生長(zhǎng)也節(jié)約了能源。3) 溫度控制溫度過高和過低都會(huì)影響水生生物的生長(zhǎng)狀況，為了保證養(yǎng)殖場(chǎng)水溫恒定，可在進(jìn)水口建立水溫緩沖池，通過與系統(tǒng)對(duì)接的溫控設(shè)備調(diào)節(jié)水溫，之后在將緩沖池內(nèi)恒溫水送入養(yǎng)殖池內(nèi)。當(dāng)養(yǎng)殖池溫度過高時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)打開進(jìn)出水口，更換池水，達(dá)

15、到降溫目的。3.3設(shè)備控制3.3.1控制形式設(shè)置自動(dòng)控制手動(dòng)控制管理員可根據(jù)實(shí)際需求靈活選擇控制方式，手動(dòng)控制模式下管理員可通過手機(jī)、電腦等工具對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，自動(dòng)模式下系統(tǒng)根據(jù)采集的實(shí)時(shí)參數(shù)判斷設(shè)備開啟、關(guān)閉。3.3.2控制時(shí)間設(shè)置自動(dòng)控制下，也可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行定時(shí)自動(dòng)開啟功能。4、所需設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)120wPH值傳感器節(jié)點(diǎn)*4溫度傳感器節(jié)點(diǎn)*4溶解氧傳感器節(jié)點(diǎn) *4氨氮傳感器節(jié)點(diǎn)*4光照傳感器節(jié)點(diǎn) *4水位傳感器節(jié)點(diǎn) *1濁度傳感器節(jié)點(diǎn) *1風(fēng)力傳感器節(jié)點(diǎn) *1土壤鹽度傳感器節(jié)點(diǎn) *1微生物傳感器節(jié)點(diǎn) *1風(fēng)速儀 *1消防報(bào)警系統(tǒng)防火設(shè)備增氧機(jī) *2投料機(jī) *2魚苗 *1批飼料

16、 *5藥品 *5水泵 *2網(wǎng)箱 *10水管 *1雜項(xiàng) *1式數(shù)據(jù)接收網(wǎng)關(guān)*1數(shù)據(jù)采集器*16RFID數(shù)據(jù)讀寫器*1RFID手持終端*1遠(yuǎn)程GPRS/4G傳輸網(wǎng)關(guān) *1Wifi模塊 *1反向控制網(wǎng)關(guān) *10條碼打印機(jī)*1條形碼讀寫器*1二維碼讀寫器*1PC機(jī)*3高清晰攝像頭 *10監(jiān)控錄像機(jī) *1監(jiān)控專業(yè)顯示器 *4監(jiān)控控制臺(tái) *1UPS *1中心管理軟件*1Zigbee平板*1四、云計(jì)算部分 1、系統(tǒng)構(gòu)架 云計(jì)算部分由：云計(jì)算操作系統(tǒng)、云計(jì)算管理系統(tǒng)、海洋生產(chǎn)虛擬系統(tǒng)3個(gè)部分組成 2、系統(tǒng)功能 A）云計(jì)算操作系統(tǒng)，是支撐所有系統(tǒng)的系統(tǒng)級(jí)底層部分，包括系統(tǒng)所有需要的硬件設(shè)備、操作系統(tǒng)設(shè)備等，這個(gè)

17、部分主要是把所有的硬件整合，用戶不需要關(guān)注系統(tǒng)的硬件部分。B）云計(jì)算中心的優(yōu)勢(shì) 大規(guī)模的養(yǎng)殖場(chǎng)存在數(shù)據(jù)量大、信息傳輸緩慢、資源浪費(fèi)、設(shè)備分散不利于管理等問題。鑒于這些問題我們采用了近年比較流行的云計(jì)算技術(shù)，構(gòu)建一個(gè)數(shù)據(jù)中心統(tǒng)籌管理所有的服務(wù)器，把所有的服務(wù)器納入一個(gè)虛擬資源池，根據(jù)我們的需求虛擬出符合我們需要的虛擬服務(wù)器。云計(jì)算的數(shù)據(jù)中心相對(duì)傳統(tǒng)的多臺(tái)實(shí)體機(jī)模式有著以下優(yōu)點(diǎn)：1、將所有服務(wù)器納入資源池，按需分配，避免的資源的浪費(fèi)2、根據(jù)我們的需求動(dòng)態(tài)調(diào)整服務(wù)器資源3、服務(wù)器集中易于管理4、冗余備份、數(shù)據(jù)遷移更加簡(jiǎn)單5、復(fù)用性強(qiáng) 3、所需設(shè)備云計(jì)算平臺(tái)的構(gòu)建云計(jì)算數(shù)據(jù)中心150w云平臺(tái)服務(wù)器 *

18、8千兆NIC *2千兆交換機(jī) *21.9T磁盤陣列組 *2防火墻 *1負(fù)載均衡器 *1NAS存儲(chǔ)設(shè)備 *2UPS *4Vmware ESX云操作系統(tǒng)*1Vmware Vcenter云管理系統(tǒng)*2Openstack 虛擬系統(tǒng)Windows 2003操作系統(tǒng)管理PC *1五、大數(shù)據(jù)部分 1、系統(tǒng)構(gòu)架通過物聯(lián)網(wǎng)部分的數(shù)據(jù)采集，然后上傳至云平臺(tái)，在云計(jì)算系統(tǒng)上的大數(shù)據(jù)核心模塊：大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)B-Nebula、大數(shù)據(jù)引擎B-Engine、大數(shù)據(jù)分析HyperCube。 2、系統(tǒng)功能A）大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)B-Nebula 基于 Hadoop 的大數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用范圍覆蓋各種規(guī)模和不同數(shù)據(jù)量。專家?guī)欤篘ebu

19、la 基于Nosql的高頻數(shù)據(jù)庫，可以存儲(chǔ)大規(guī)模養(yǎng)殖數(shù)據(jù)以及大跨度的數(shù)據(jù)，同時(shí)，融合了科學(xué)養(yǎng)殖技術(shù)、病害防治技術(shù)、自然災(zāi)害數(shù)據(jù)、病理數(shù)據(jù)等。A/B testing 技術(shù)，是可用性測(cè)試的一個(gè)方法，其核心為：同時(shí)實(shí)驗(yàn)兩個(gè)元素或版本（A和B），確定哪個(gè)更好。B）大數(shù)據(jù)引擎B-Engine基于流化的數(shù)據(jù)處理流程，可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)提取、轉(zhuǎn)換和加載過程，從而保障快速變化的數(shù)據(jù)處理要求。通過長(zhǎng)年積累的數(shù)據(jù)分析模型，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的校驗(yàn)和運(yùn)算，還原市場(chǎng)的真實(shí)情況。C）大數(shù)據(jù)分析B-HyperCube基于C-Engine大數(shù)據(jù)處理分析平臺(tái)，集成了搜索引擎、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等領(lǐng)先技術(shù)，為品牌企業(yè)提供豐富的數(shù)據(jù)查詢、分

20、析與預(yù)測(cè)功能。D）數(shù)據(jù)的分類與采集 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包括水溫、光照、溶氧，氨氮，硫化物、亞硝酸鹽、ph等，這些監(jiān)測(cè)因子由數(shù)據(jù)采集終端使用不同的方法進(jìn)行測(cè)量獲得一個(gè)非常準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)，此結(jié)果通過數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)換后經(jīng)由zigbee網(wǎng)絡(luò)向在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)平臺(tái)傳輸數(shù)據(jù)，在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收、過濾、存儲(chǔ)、處理、統(tǒng)計(jì)分析。E）數(shù)據(jù)的處理 數(shù)據(jù)的處理分為幾個(gè)方面信息的收集與存儲(chǔ)、監(jiān)控、數(shù)據(jù)的計(jì)算與統(tǒng)計(jì)、Web服務(wù)。l 信息收集與存儲(chǔ)：負(fù)責(zé)信息和存儲(chǔ)服務(wù)器實(shí)時(shí)24小時(shí)連續(xù)的采集和記錄監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的水溫、光照、溶氧，氨氮，硫化物、亞硝酸鹽、ph等各項(xiàng)參數(shù)情況，以數(shù)字、圖形和圖像等多種形式存儲(chǔ)到云計(jì)算的虛擬數(shù)據(jù)庫服務(wù)

21、器中，此虛擬服務(wù)器需要較強(qiáng)的存儲(chǔ)資源。l 監(jiān)控：監(jiān)控的虛擬服務(wù)器安裝的監(jiān)控軟件可隨時(shí)打印每時(shí)刻的水溫、光照、溶氧，氨氮，硫化物、亞硝酸鹽、ph等數(shù)據(jù)及運(yùn)行報(bào)告可設(shè)定各監(jiān)控點(diǎn)位的水溫、光照、溶氧，氨氮，硫化物、亞硝酸鹽、ph等報(bào)警限值，當(dāng)出現(xiàn)被監(jiān)控點(diǎn)位數(shù)據(jù)異常時(shí)可自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，報(bào)警方式包括：現(xiàn)場(chǎng)多媒體聲光報(bào)警、網(wǎng)絡(luò)客戶端報(bào)警、電話語音報(bào)警、手機(jī)短信息報(bào)警等。上傳報(bào)警信息并進(jìn)行本地及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，系統(tǒng)可在不同的時(shí)刻通知不同的值班人員。另外可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝的攝像頭進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，此虛擬服務(wù)器需要較強(qiáng)的運(yùn)算資源和網(wǎng)絡(luò)帶寬。l 數(shù)據(jù)的計(jì)算與統(tǒng)計(jì)：系統(tǒng)可擴(kuò)充多種記錄數(shù)據(jù)分析處理軟件，能進(jìn)行繪制棒圖、餅圖，進(jìn)

22、行曲線擬合等處理，可按TEXT格式輸出，也能進(jìn)入EXCEL電子表格等office的軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。l Web服務(wù)：Web服務(wù)器建立WWW/WAP服務(wù)可以使用戶通過電腦、手機(jī)、pad等終端通過互聯(lián)網(wǎng)和短信服務(wù)瀏覽和查詢所需要的數(shù)據(jù)。 3、所需設(shè)備大數(shù)據(jù)中心80w大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)B-Nebula大數(shù)據(jù)引擎B-Engine大數(shù)據(jù)分析B-HyperCubeWEB端展示系統(tǒng)移動(dòng)端大數(shù)據(jù)查詢APP移動(dòng)端設(shè)備控制系統(tǒng)六、經(jīng)濟(jì)效益中國(guó)產(chǎn)業(yè)洞察網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，2013年中國(guó)近海海水養(yǎng)殖1551萬噸，是世界主要漁業(yè)生產(chǎn)國(guó)中，海水養(yǎng)殖產(chǎn)量超過海洋捕撈的唯一國(guó)家。其中，海水養(yǎng)殖占全國(guó)海水產(chǎn)品總產(chǎn)量的53.35%，占世界海水養(yǎng)殖總量的80%。數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前國(guó)家耕地資源日益緊缺，糧食安