随着科学技术的进步以及现代化信息技术的飞快发展,我国的水产养殖业逐渐摆脱了传统的人工养殖模式,并向着工业化和集约化模式转变,因此,水产养殖现代化信息管理成为当前的研究热点之一。与传统的人工养殖模式相比,现代化信息管理的水产养殖方法能精确监测与控制鱼塘中的各种环境参数,打造最适合鱼类生长的环境,从而使得水产养殖稳产、高产和优质。但我国的水产养殖企业中大多数仍然采用人工经验式管理手段,生产标准化程度低,存在着时效性差、可靠性低等缺点。目前,大多数水产养殖管理系统是基于ZigBee无线组网技术实现数据传输的,但是ZigBee技术的传输距离较短,使得水产养殖管理系统的管理区域大小受到限制,虽然,通过组网可扩展其传输距离,但节点之间的自由组网使得实现算法复杂且不易管理,节点耗电相对较大。LoRa的出现让无线传输技术实现覆盖范围广、低功耗成为了现实,LoRa的基站传输范围可达15km,且LoRa模块较ZigBee模块更为省电,与基站直接通讯组网简单,使得算法实现更加简易。针对我国水产养殖信息化管理水平较为落后,水产养殖生产效率低的现状,本文设计出了基于LoRa无线传输技术的水产养殖信息管理平台,为水产养殖环境信息实时监测和自动控制提供基于LoRa的信息传输通道、后台数据库管理和客户端信息交互功能,以提高水产养殖效率和信息化水平。本文的主要研究工作如下:(1)系统的整体框架设计。基于用户对特定区域的特定养殖点进行管理的需求,完成了基于LoRa无线传输技术信息管理系统的整体架构设计。系统总共分为三层:现场层、数据交互层和应用层。现场层包括各传感器、控制设备、LoRa节点与LoRa基站;数据交互层是包括云平台、通讯前置机、数据库与Web服务器;应用层包括Android/Web客户端与管理员系统。(2)基于水产养殖户的数据库构建。数据库信息主要包括:用户信息、区域信息、养殖节点信息、采集参数信息、状态信息和控制信息等。这样的数据库设计既能够满足养殖户对数据信息精准记录、展示和控制的要求,还可以保证数据的存储效率,也使得对系统的数据维护和检索变得更加简便。另外,数据库的构建能为后续的数据分析研究提供依据。(3)通讯前置机的设计。通讯前置机主要有三个功能:负责与云平台交互、负责与客户端交互、负责与数据库交互。具体过程为:通过TCP/IP协议与云平台进行通讯,接收从云平台推送的节点参数信息,解析数据并保存到数据库;Http协议与Android/Web客户端进行通讯,将客户端发送的控制信息包装并且传输到云平台;根据客户端的请求返回数据库信息。(4)Android/Web客户端的设计。Web客户端主要的功能有:查看养殖基地的具体位置,查看养殖节点参数信息,控制可控设备状态,接收管理员发布的公告。Android客户端主要的功能有:查看养殖节点信息,控制可控设备状态,设置养殖节点的溶氧值上下限值,设置养殖节点数据采集频率,设置定时投饲。与传统水产养殖水质监控方法相比,本系统能通过两种途径方便地对特定区域、特定养殖点的信息进行管理。(5)系统测试。在南京农业大学实验示范基地进行测试实验,将开发的水产养殖信息管理系统分别在手机和网站中进行测试。测试现场采集参数的传感器分别是温度传感器与溶氧传感器,控制设备有增氧机,测试了数据传输的可靠性,控制指令的有效性(自动增氧)。实验结果表明:整个系统运行稳定,能够实现对特定节点的数据采集和对增氧机的控制,无线传输过程中丢失率低、传输效率高,能够通过客户端打开增氧机实现增氧,也可以通过设置溶氧上下限值实现自动增氧,具有良好的实用价值和应用前景。