家庭智能鱼缸功能设计

计科1161    周刘福    201611621135

一、需求分析

随着人们生活水平的提高，并且在这紧张快速的生活节奏中，越来越多的人喜欢在家中饲养一些小宠物来陶冶自己的情操，养鱼就是其中比较受欢迎的，因为当一个工作忙碌的人刚下班时看到缸内无忧无虑地游着，心情自然会放松下来，对身体也有好处。但问题来了，鱼是一种生命非常脆弱的生物，生存环境要求比较高，然而许多人并不了解，所以容易导致鱼的死亡，加上有时当我们要出远门时，缸里的鱼没人喂的话也会造成死亡。所以就需要一套智能养鱼系统来远程了解鱼缸的环境并作出对策。

养鱼需要注意的有以下几点：

1、水质：养殖用水的酸碱度最好为中性水，而自来水偏碱性，因此需要进行处理。换水也需根据水的浑浊度定，不能频繁换水。

2、水温：大多数鱼生活适宜的水温为20℃~24℃，繁殖期的鱼适宜的水温为25℃~28℃。水温应保持恒定，不宜变化太大，起码维持在±1℃之内，否则鱼就会容易得病。

3、含氧量：要保证水含有足够的溶解氧，可以利用加氧气泵和水中水草的光合作用来保持水中的溶解氧。

4、光线：光线有助于水中的水草进行光合作用，但光照时间和光的强度也应保持恰当，在有阳光的室内不要接受阳光的直射，利用早晚的阳光照射1~2h即可，若在没有阳光或阳光不足的室内，也可以利用人工光源照射，可以用60瓦白炽灯或40瓦的日光灯每天照射6小时左右即可。

二、分层设计

1、感知识别层

该系统采用的硬件采集设备有如下几种：

1、酸碱度传感器:用来采集PH值

2、浑浊度传感器：测量水的浑浊度，以确定是否该换水。

3、数字温度传感器探头：测量水温，实时监测水温是否达到标准值。

4、溶解氧监测仪：测量水中的溶解氧浓度。

5、光敏电阻传感器：检测周围环境的光线强度。

2、网络传输层

网络传输层用到的网络传输协议为MQTT，因为MQTT协议可以实现数据上传，指令下达，发布与订阅功能，可以实时传输鱼缸内的数据。

3、应用支撑层

应用支撑层主要是采用数据库来存储和管理所采集到的数据，通过MQTT协议传输采集的数据上传到数据库，进行整理和分析。

4、应用接口层

该系统支持pc端与移动端，用户可以通过下载APP来了解鱼缸内的情况，APP将数据转化为更直观，更易理解的方式呈现给用户。

四、思维导图

图片发自App

链接：http://assets.processon.com/chart_image/5be045d5e4b01ac49662f7ca.png

五、功能设计

1、用户可通过手机或电脑对鱼缸监测，可以监测到鱼缸内水的PH值，浑浊度，水温，溶解氧浓度和周围的光线强度。

2、用户可以通过手机app或电脑对鱼缸进行控制，如果用户通过监测发现水温过低，可以通过手机端给鱼缸下达加热的命令，鱼缸就会启动加热棒进行工作。

3、如果用户通过监测发现浑浊度过高，可以通过手机对鱼缸下达换水的命令，此时鱼缸会打开进水口和出水口的阀门进行换水。

4、如果用户通过监测发现鱼缸周围光线太弱，影响了鱼缸内水草的光合作用，可以通过手机打开鱼缸的灯，并且可以进行调节灯光的强度。

5、如果用户通过监测发现鱼缸内水的溶氧度过低，用户可以通过手机一建启动鱼缸内的加氧泵对水进行加氧。

6、如果鱼缸内某一数值不符合指标，该系统也会对用户手机发出信息提醒用户，让用户采取相应的措施。

6、若用户长时间没空管理鱼缸内的状况，可以开启一建智能养鱼功能，此时鱼缸内的数据传到数据库，并与标准指标进行比较，若超出指标，则鱼缸也可以自动采取加热，换水，调节光线强度，打开加氧泵。