基于物联网的水产养殖智能化监控系统

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简析基于物联网的水产养殖监控系统

简析基于物联网的水产养殖监控系统

简析基于物联网的水产养殖监控系统
物联网的飞速发展,为各个行业带来了创新的机遇,水产养殖行业也不例外。

基于物
联网的水产养殖监控系统,利用传感器、智能控制、大数据分析等技术手段,对水质、鱼体、水位等重要参数进行实时监控,改善养殖环境,提高养殖效率,保障水产养殖的安全
与可持续发展。

首先,物联网的水产养殖监控系统中运用了多种传感器,如温度传感器、PH值传感器、溶解氧传感器等,不仅可精确测量养殖水域的各项指标,还可通过无线网络实现与中心控
制系统的实时数据传输,实现远程监控和控制。

同时,系统可根据养殖物种的需求,调节
水质参数,确保养殖水域的水质平衡,防止水质污染。

其次,水产养殖监控系统还可利用智能识别技术,对养殖动态进行监控。

通过智能识
别系统,可实现对养殖物种、数量、成长状态等信息的快速捕捉,及时发现养殖异常,保
障鱼类健康成长。

而且,养殖场的管理人员也可随时获取相关数据,通过分析和处理数据,掌握养殖概况,为管理养殖场提供有力保障。

再次,物联网的水产养殖监控系统经常用于养殖水位监控和控制。

系统可通过水位传
感器实时监测和记录水位数据,设计可自动控制水位,解决养殖场灌溉、水肥配比等问题,实现节水增产效果。

开题报告基于物联网的鱼塘监控系统的设计与实现

开题报告基于物联网的鱼塘监控系统的设计与实现

开题报告基于物联网的鱼塘监控系统的设计与实现目前我国是世界上第一大水产养殖国,在养殖规模和养殖产量上都位居世界前列;但随着养殖种类的扩大和水资源的开发利用逐渐饱和,传统养殖手段容易造成水体污染、水产品品质低下降等不利后果。

因此我们不得不抛弃以往粗放式的完全依靠经验进行水产养殖的方式;通过利用新兴技术及时准确的获得养殖环境的数据,做出高效及时的调节成为一种必然。

在这种背景下物联技术的引入使高效、高产、环保、节约人力成本的水产养殖成为可能。

物联网系统以其智能化、可靠性、适应环境能力强等优良特性日益受到人们青睐。

以物联网为基础的智能家居,智慧农业等系统逐步走进人们的生活,本系统将以物联网技术为基础设计出一套用以改善传统养殖体系的物联网水产养殖监控系统。

主要包括智能网关的设计,感知层传感节点的电路设计,传输层Zigbee无线传感网络应用开发,应用层控制电路的设计与实现,上位机监控软件的设计开发以及远程监控系统的设计与实现。

本设计依托物联网技术,从三个方面展开:感知层的软硬件设计;信息传输层的软硬件设计;系统应用层软硬件的设计。

本系统的主要工作如下:1、分析系统需求,确定系统的架构,规划系统整体电路结构。

2、根据系统的需求合理配置了感知层统硬件、传输层系统硬件、应用层硬件;设计了基于CC2530模块的传感器采集及继电器控制节点,基于ZIGBEE协议栈的信号传输节点,基于SIM900A的GPRS信号传输节点,基于JLX12864 LCD屏的信号监测节点;完成系统硬件电路的搭建。

3、利用IAR集成开发环境编译了针对CC2530模块的信号采集、继电器控制、系统信号的接收及发送等程序;设计实现了Zigbee-GPRS网关、Zigbee-TCP/MP网关的通信功能,同时实现了系统与PC端以及远程移动端的通讯功能。

4、利用LCD屏实现了在节点现场的查看信息的功能;利用QT界面开发软件开发一款具有友好界面的上位机信息监控平台;该平台可以实现对水质信息的实时监测、数据存储、设备调控等功能;利用向日葵远程监控软件改进了传统的WEB 远程发布监测手段;同时为了防止监控主机出现故障影响数据传输,开发了用于Andiord系统的移动监控软件。

基于物联网的水产养殖环境智能监控系统

基于物联网的水产养殖环境智能监控系统

基于养鱼知识库的指导 , 通过 P c或手机终 端远 程控制喂食 器、 加热 器、 过 滤和增氧机 , 实现智能化远程养 鱼。
该 系统具有运行稳 定, 数据检测准确 , 控 制及 时, 扩展性强的优 点, 可在 水产养殖环境监控广泛推 广 关键 词 : 物联 网; G P R S ; 水 产养 殖; 智能监控
互 联等 优 点 。在 实现 数 据 远 程传 输 时 , 我 们 采 用
G P R S无线 网 络 , 通 过 服 务 器 和 客 户 机 的点 对 点
养殖 和海洋渔业 中也将发挥重 要作用 J 。
本 文将 物联 网技术 应 用于水 产养 殖环 境 自动 监测 中 , 采用 服 务 器/ 手机客户端模式 , 通 过 手 机 终 端 实 时监测 水 质状 况 , 可有 效 解 决 养 殖 户 不便 监控 、 成 本 高 的问题 , 实现 随时 随地 的养 殖 监控 ; 同时根 据 知识库 专 家指 导进行 水产 养殖 环境 远程
控制 , 实现 智能 化水 产养 殖 。
收 稿 日期 : 2 0 1 3 — 1 0 - 0 7 修 回 日期 : 2 0 1 3 . 1 2 — 2 9 基 金项 目: 上海市科委“ 科技创新行动计划” 基础研究项 目( 1 1 J C 1 4 0 4 7 0 0 ) ; 上海海 洋大学“ 2 0 1 2实践教学与 学生创新 能力提高 ” 教 改项 目( A - 0 2 1 8 — 1 2 00 - 0 6 - 1 1 ) ; 上海海洋大学“ P B L检 测 技 术 课 程 实 践 ” 课 程 教 改 项 目( A- 02 0 1 — 1 3 - 0 3 1 3 0 1 9 ) 作者简介 : 杨琛 ( 1 9 7 8 一) , 女, 讲师 , 硕士 , 研究方向 : 物联网和现代 检测技术 。E — m a i l : c y a n g @s h o u . e d u . C l l f 通信作者 : 白波 ( 1 9 7 3 一) , 男, T程师 , 硕士 , 研究方向 : 远程监控 、 信 息技术 。E — m a i l : b b c h q @1 6 3 . c o n r

简析基于物联网的水产养殖监控系统

简析基于物联网的水产养殖监控系统

简析基于物联网的水产养殖监控系统物联网(IoT)是一种通过物理设备和传感器网络连接互联网来传输和收集数据的技术。

基于物联网的水产养殖监控系统通过在养殖场上安装传感器和监控设备,可以实时监测和控制水产养殖的环境条件和生长状态。

下面将对基于物联网的水产养殖监控系统进行简析。

基于物联网的水产养殖监控系统采用传感器网络来监测水质和环境条件。

传感器可以监测水中的温度、溶解氧、pH值等关键参数,以及周围气温、湿度等环境条件。

这些数据可以通过无线传输到中央控制系统,并通过云平台进行存储和处理。

养殖场的管理人员可以通过手机应用程序或电脑来访问和监控实时数据。

基于物联网的水产养殖监控系统还可以通过视频监控设备来实时观察养殖场的情况。

监控摄像头可以安装在养殖池、水道和设备上,可以实时监测鱼类的生长情况、饲料的投放情况以及设备工作状态。

管理人员可以通过手机或电脑上的监控平台来观察养殖场的实时视频,并根据需要进行调整和控制。

基于物联网的水产养殖监控系统还可以通过智能设备自动控制养殖环境。

通过设定一些参数和规则,系统可以自动控制水温、水质、饲料投放等养殖条件。

当水温超过一定范围时,系统可以自动打开或关闭冷却设备;当水质不达标时,系统可以调整水质控制设备进行处理。

这样一来,可以减少人为操作的误差,提高水产养殖效率。

基于物联网的水产养殖监控系统还可以与其他信息系统集成,以进一步提升运营效率。

可以将养殖场的数据与市场供求信息进行对比,帮助管理人员做出更合理的销售和运营决策。

还可以与供应链管理系统进行整合,实现养殖场与供应商和零售商之间的信息交换,以便及时调整生产计划和配送渠道。

基于物联网的水产养殖智能化监控系统_图文(精)

基于物联网的水产养殖智能化监控系统_图文(精)

264农业机械学报2014年表2水温、溶氧量、pH值闭环控制精度试验数据Tab.2Watertemperature,dissolvedoxygen,pHvalueofclosedloopcontrolaccuracytest时间/h0246810121416182022平均绝对误差温度/℃23323122822523123323423523523223323203溶氧量/mg ·L-1727167697169697271717710125pH值7776757773727676757577760125和准确性。

该系统在项目合作单位佛山某公司得到验证以FID与无线传感网络技术应用于及推广应用,将R水产养殖的智能化监控过程中,替代了传统的经验目测法和固定点参数采集法。

通过采集到的精确数据,实现数字化养殖,通过智能化控制系统的使用,实现自动化养殖。

5结论(1)通过与现有的水产品智能化养殖系统的对比研究,提出了适合水产养殖的基于RFID与无线传感网络的智能控制系统架构。

该系统架构通过应用物联网,真正地实现了水产养殖的智能化监测与控制,满足了水产养殖的及时监控和自动调整其生态环境的要求,该模式可以广泛应用于水产养殖行业,并可以向其他农产品行业推广。

2)在提出水产养殖智能化监控系统方案的基(础上,结合企业的实际情况,以罗非鱼为例,结合罗非鱼智能高密度养殖的具体流程对监控系统的实施方案进行了详细分析,同时介绍了水产养殖智能化监控系统的各功能模块,根据水产品不同生长阶段的需求制定出测控标准,通过对水产品养殖环境的实时监测,将测得参数和系统设定的标准参数进行比较后自动调整水产养殖生态环境,试验结果表明5℃范围内,溶氧量误差在温度误差在 ±0 ±03mg/L范围内,pH值误差在 ±03范围内,系统传输数据的正确率在98%以上。

文献到汇聚节点。

试验证实,系统测试中节点之间的通50m以上,系统启动后10s内可完信距离可达到1成节点的绑定,形成自组织网络。

简析基于物联网的水产养殖监控系统

简析基于物联网的水产养殖监控系统

简析基于物联网的水产养殖监控系统
随着物联网技术的不断发展,基于物联网的水产养殖监控系统在水产养殖行业中得到了广泛应用。

该系统可以通过智能传感器、云计算等技术手段实现对养殖环境和养殖过程的实时监测和管理,大大提高了养殖效率和收益。

智能传感器是物联网水产养殖监控系统的基础,其可以实时采集和传输养殖环境的温度、湿度、氧气含量、酸碱度等参数,并通过无线网络传输给数据中心或养殖户。

借助于云计算技术,系统能够对传感器采集到的数据进行存储、分析和处理,并根据采集到的数据进行预测和决策。

水产养殖监控系统可以通过监测水质变化、温度波动、水流速度等因素,对养殖过程进行实时监测和管理。

例如在养殖水域内选择合适的水深和水温可以促进水产物的生长,同时也可以防止水暴、病毒感染等因素的发生和扩散。

数据中心可以通过分类和分析不同养殖区域、不同时间段的数据,为养殖户提供详细的监测报告,帮助其快速发现问题并及时采取相应的措施。

除了智能传感器和云计算,物联网水产养殖监控系统还可以应用无人机、机器学习等先进技术手段进一步实现突出的效果。

例如无人机可以通过载荷传输和智能识别技术,来监测养殖区域的水体状况、测定水深、检测鱼儿数量和品种等。

机器学习则可以通过对历史数据的分析,建立模型并预测未来的养殖趋势,提供更科学有效的养殖方案。

总的来说,基于物联网的水产养殖监控系统是一种高效且节能的养殖管理方式,可以帮助养殖户掌握养殖环境的变化,及时监测水产物健康情况,提高养殖效率和收益,并促进水产养殖行业的可持续发展。

基于物联网技术的水产养殖环境监控系统

基于物联网技术的水产养殖环境监控系统

基于物联网技术的水产养殖环境监控系统针对人手不足,饲养控制模糊等突出的问题,最大限度的提高水产品的质量存活率,和养殖户的收益,在水产养殖加入更多的科技元素,我们开发一种基于物联网技术的智能水产养殖环境监测系统,该系统由传感器节点、协调器节点、WIFI、服务器以及监测后台组成,具有良好的使用价值与推广价值。

标签:水产养殖;zigbee;物联网;传感器网络智能水产养殖最终是希望能够为一线的渔户提供一个简单、直观、高效的监测和管理系统,系统核心目标在于对鱼塘中与鱼类生长密切相关的环境参数进行实时监测,当终端设备监测到鱼塘的环境参数偏离了鱼类的最佳生长要素时,可以通过终端设备可下达控制命令,自动打开或关闭相应的环境调节,从而使水产养殖环境参数恢复正常,达到增加产量和提高经济效益的目的,从而实现水产养殖的信息化。

1 水产养殖终端的设计与实现基于模块化的设计思想,水产养殖监控终端的设计分为五个部分,第一模块是传感器节点,使用温度、浑浊度、PH、水位等传感器来采集鱼塘环境中的数据;第二部分是协调器节点,使用Arduino UNO单片机作为监测终端的处理器,接收并处理数据;第三部分是WIFI,使用WIFI模块与服务器进行数据的发送和接收;第四部分是服务器部分,负责执行管理者的调节指令。

第五部分是监测后台,负责对主控cpu采集到的数据进行处理并显示在移动端[1]。

2 水产养殖设备的特点水产养殖环境的关键参数中有水中的温度、水位的高度、水中的PH值、水中的浊度大小等,而这些信息我们用手也摸不到,眼睛也看不到,只有通过无线传感器技术,将这些数据进行收集,所以需要通过物联网和人工智能技术应用到养殖的环境中去是很有必要的。

本系统的设计主要是监测水产养殖的环境的变化状态,同时控制环境的变化,使其适合水产品的生长。

而水产养殖的养殖环境的面积是很大的。

所以采用了无线传输网络的方式,在传感器节点采集环境的参数时通过ZigBee无线传感器网络自动组网进行传递到这个网络的“协调器”中,在通过串口WI-FI技术将数据传输到云服务器,在远程使用监测中心时就可以通过云服务器读取到数据,養殖人员便可以及时的实时的对养殖环境进行监控、调节水产养殖的各个环境的参数变量,可以大大的减少了养殖者的人力精力的投入,并可以对采集的历史数据进行分析,有效的预防可能会发生的各种病情,从而实现了成本低廉,收入高的优点[2]。

基于物联网的水产养殖智能化监控系统_颜波

基于物联网的水产养殖智能化监控系统_颜波
监控系统对所有的数据信息进行存储、分析,可 以根据历史记录制定出更恰当的控制策略。 2. 2 信息采集模块
已有的水产品智能养殖监控系统都只是用无线 传感器网络对水产养殖的环境进行监控,而没有结 合之后水产品加工、运输、销售环节的一个追溯需求 来对养殖环 节 中 水 产 品 的 鱼 种、用 药 情 况、饲 料 情 况、患病情况进行记录和做出相关的应对措施。针 对上述情况,系统采用 ZigBee 技术构建一个信息采 集输入模块,使无线传感器网络和 RFID 系统互不 干扰。由于 ZigBee 技术的诸多优点,它与 GPRS 组 成的混搭型环境监测系统是目前比较流行和有发展 潜力的架构。在监测现场,采集终端采用 ZigBee 技 术,实现设备的互联互通,数据汇集于网关节点后通 过 GPRS 与服务器相连,将数据上传到后台数据库 服务器。信息采集输入模块的结构如图 4 所示。
图 2 基于物联网的水产养殖智能化监控系统硬件架构图 Fig. 2 Hardware architecture diagram of aquaculture intelligent monitoring system based on internet of things
系统综合利用物联网传感技术、智能处理技术 及智能控制技术,集数据、图像实时采集、无线传输、 智能处理和预测预警信息发布、辅助决策等功能于 一体,实现现场及远程系统数据获取、报警控制和设 备控制。通过远程控制输氧设备及时补充水中的氧 气,启动水温调节装置等,从而实现对水产品生长环 境因子的实时监控。依靠无线网络进行数据传输, 将检测数据实时传送到中央处理系统进行处理,中 央处理系统再将分析结果发送到控制中心,控制中 心则根据各种信息进行全局事务的控制。养殖户可 以通过手机或 Web 页面实时了解养殖池内各项参 数和启闭设备,真正实现水产养殖技术的信息化、传 感化,使水产品在最适宜的环境下生长,达到智能、 节能和增产的目的。
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264农业机械学报2014年表2水温、溶氧量、pH值闭环控制精度试验数据Tab.2Watertemperature,dissolvedoxygen,pHvalueofclosedloopcontrolaccuracytest时间/h0246810121416182022平均绝对误差温度/℃23323122822523123323423523523223323203溶氧量/mg·L-1727167697169697271717710125pH值7776757773727676757577760125和准确性。

该系统在项目合作单位佛山某公司得到验证以FID与无线传感网络技术应用于及推广应用,将R水产养殖的智能化监控过程中,替代了传统的经验目测法和固定点参数采集法。

通过采集到的精确数据,实现数字化养殖,通过智能化控制系统的使用,实现自动化养殖。

5结论(1)通过与现有的水产品智能化养殖系统的对比研究,提出了适合水产养殖的基于RFID与无线传感网络的智能控制系统架构。

该系统架构通过应用物联网,真正地实现了水产养殖的智能化监测与控制,满足了水产养殖的及时监控和自动调整其生态环境的要求,该模式可以广泛应用于水产养殖行业,并可以向其他农产品行业推广。

2)在提出水产养殖智能化监控系统方案的基(础上,结合企业的实际情况,以罗非鱼为例,结合罗非鱼智能高密度养殖的具体流程对监控系统的实施方案进行了详细分析,同时介绍了水产养殖智能化监控系统的各功能模块,根据水产品不同生长阶段的需求制定出测控标准,通过对水产品养殖环境的实时监测,将测得参数和系统设定的标准参数进行比较后自动调整水产养殖生态环境,试验结果表明5℃范围内,溶氧量误差在温度误差在±0±03mg/L范围内,pH值误差在±03范围内,系统传输数据的正确率在98%以上。

文献到汇聚节点。

试验证实,系统测试中节点之间的通50m以上,系统启动后10s内可完信距离可达到1成节点的绑定,形成自组织网络。

当预先设定的采0s内可传输完毕,而样时间结束后,采样数据在3本系统设定汇聚节点每3min采集一次终端无线传感器的数据,这里存在一定的延时性,所以在数据检测试验中,数据都滞后了3min,而且部分数据会受00%的到系统的一些干扰,使得数据传输不可能1正确,不过试验结果表明传输的数据正确率在98%以上,能达到预期的要求。

在RFID系统方面,并没有加入试验部分,考虑到其数据并不会在传输过程中受到系统的干扰,而且项目并不需要它具有实时性,只需它具有完整性参考1WilsonRP,CorrazeG,KaushikS.Nutritionandfeedingoffish[J].Aquaculture,2007,67(1~4):1~2.2KaushikS.Nutritionandfeedingoffish:upcomingdevelopments[J].CahiersAgriculture,2009,18(2~3):100~102.3ZhaoDS,HuXM.Intelligentcontrollingsystemofaquicultureenvironment[J].ComputerandComputingTechnologiesinAgricultureⅢ(IFIPCCTA2009),2009:225~231.4MatishovGG,BalykinPA,PonomarecaEN.Russiasfishingindustryandaquiculture[J].HeraldoftheRussianAcademyofSciences,2012,82(1):55~62.5TaiHJ,LiuSY,LiDL,etal.Amultienvironmentalfactormonitoringsystemforaquiculturebasedonwirelesssensornetworks[J].SensorLetters,2012,10(1~2):265~270.6刘玉梅,张长利,王树文,等.基于ZigBee技术的水产养殖环境监测系统设计[J].自动化技术与应用,2011,30(3):50~53.LiuYumei,ZhangChangli,WangShuwen,etal.DesignofaquacultureenvironmentmonitoringsystembasedonZigBeetechnology[J].TechniquesofAutomationandApplications,2011,30(3):50~53.(inChinese)7陈娜娜,周益明,徐海圣,等.基于ZigBee与GPRS的水产养殖环境无线监控系统的设计[J].传感器与微系统,2011,30(3):108~110.ChenNana,ZhouYiming,XuHaisheng,etal.DesignofwirelessmonitoringandcontrolsystemforaquacultureenvironmentbasedonZigBeeandGPRS[J].TransducerandMicrosystemTechnologies,2011,30(3):108~110.(inChinese)8颜波,石平,黄广文.基于RFID和EPC物联网的水产品供应链可追溯平台开发[J].农业工程学报,2013,29(15):172~183.YanBo,ShiPing,HuangGuangwen.DevelopmentoftraceabilitysystemofaquaticfoodssupplychainbasedonRFIDandEPCinternetofthings[J].TransactionsoftheCSAE,2013,29(15):172~183.(inChinese)9宦娟,刘星桥,程立强,等.基于ZigBee的水产养殖水环境无线监控系统设计[J].渔业现代化,2012,39(1):34~39.HuanJuan,LiuXingqiao,ChengLiqiang,etal.DesignofawirelesswaterenvironmentmonitoringsystembasedonZigBeein第1期颜波等:基于物联网的水产养殖智能化监控系统aquaculture[J].FisheryModernization,2012,39(1):34~39.(inChinese)26510蒋建明,史国栋,李正明,等.基于无线传感器网络的节能型水产养殖自动监控系统[J].农业工程学报,2013,29(13):166~174.JiangJianming,ShiGuodong,LiZhengming,etal.EnergyefficientautomaticmonitoringsystemofaquaculturebasedonWSN[J].TransactionsoftheCSAE,2013,29(13):166~174.(inChinese)11史兵,赵德安,刘星桥,等.工厂化水产养殖智能监控系统设计[J].农业机械学报,2011,42(9):191~196.ShiBing,ZhaoDean,LiuXingqiao,etal.Designofintelligentmonitoringsystemforaquaculture[J].Transactionsofthe,2011,42(9):191~196.(inChinese)ChineseSocietyforAgriculturalMachinery12林群,王琳,黄修杰,等.广东工厂化水产养殖发展前景与对策研究[J].广东农业科学,2011,38(9):132~134.LinQun,WangLin,HuangXiujie,etal.StudyontheprospectsandstrategyofGuangdongindustrializedaquaculturesystem[J].GuangdongAgriculturalSciences,2011,38(9):132~134.(inChinese)13刘坚,秦大力,于德介.基于无线传感器网络的智能状态监测系统研究[J].计算机集成制造系统,2008,14(10):2047~2051.,QinDali,YuDejie.Intelligentconditionmonitoringsystembasedonwirelesssensornetworks[J].ComputerIntegratedLiuJianManufacturingSystems,2008,14(10):2047~2051.(inChinese)14刘晃,张宇雷,吴凡,等.美国工厂化循环水养殖系统研究[J].农业开发与装备,2009(5):10~13.LiuHuang,ZhangYulei,WuFan,etal.StudyonrecirculatingaquaculturesystemsinUSA[J].AgriculturalDevelopmentand,2009(5):10~13.(inChinese)Equipment15刘洪涛,程良伦.具有移动汇聚节点的环境监测系统设计[J].计算机工程与应用,2010,46(19):7~9,24.LiuHongtao,ChengLianglun.Designofenvironmentalmonitoringsystemwithmobilesink[J].ComputerEngineeringand,2010,46(19):7~9,24.(inChinese)ApplicationsIntelligentMonitoringSystemforAquicultureBasedonInternetofThingsYanBoShiPing(SchoolofEconomicsandCommerce,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510006,China)Abstract:Focusingontheproblemabouttraditionalfarmingmethodswhichcannotmeettheincreasingscaleofaquaculture,andcombiningRFIDtechnologyandtheinternetofthingstechnologywiththeprocessesofaquaticbreeding,anaquaticintelligentbreedingsolutionwasproposed.Firstly,thebasicprocessesofaquaticbreedingandtheaquaticfarmingenvironmentwereanalyzed,andthentheenvironmentalfactorsaffectingaquaticgrowthwereobtained,atthesametimethebestenvironmentfor;atlast,anaquaticintelligentbreedingsolutionbasedaquaticproductshighdensitybreedingwasgivenonRFIDandinternetofthingswasproposed.Fieldtestswerealsoconducted.Resultsshowthattheaccuracyofclosedloopcontrolresponsespeedandotherperformancesofthissystemsatisfiesactualneedsofthisproject,andtemperatureerror,dissolvedoxygenerrorandpHerrorare±05℃,±03mg/L,±03,respectively,andthedatatransmissionaccuracyofthesystemisupto98%.Keywords:AquicultureRadiofrequencyidentificationInternetofthingsWirelesssensornetworksMonitoring。

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