Umweltüberwachung in der Aquakultur auf Basis von WSN

Die Aquakultur und die Landwirtschaft entwickeln sich hin zu einer intensiven Produktion in kontrollierten Umgebungen, die zwar eine deutliche Steigerung der Erträge mit sich bringt, jedoch mit einem erhöhten Risiko katastrophaler Verluste aufgrund von Ausfällen bei der Ausrüstung oder im Management einhergeht. Darüber hinaus benötigen die Betreiber intensiver Produktionsanlagen genaue Echtzeitinformationen über den Systemstatus und die Leistung, um ihr Potenzial voll auszuschöpfen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden kostengünstige Kurzstreckenmodule für drahtlose Sensornetzwerke auf Basis des ZigBee-Standards und der Virtual-Instruments-Technologie entwickelt und eingesetzt, um ein Aquakultursystem in Echtzeit zu überwachen und zu steuern. Das System besteht aus intelligenten Sensorknoten, einem Koordinator-/Gateway-Knoten und einem Personal Computer (PC). Die intelligenten Sensorknoten überwachen Umweltparameter wie gelösten Sauerstoff, Wassertemperatur, pH-Wert und Wasserstand mithilfe entsprechender Sensoren, übertragen diese Informationen über das ZigBee-Netzwerk an den Koordinator-/Gateway-Knoten und empfangen Steuersignale für die Aktuatorsteuerung. Der Koordinator-/Gateway-Knoten empfängt die erfassten Daten und sendet Befehle an den PC, um eine Mensch-Computer-Visualisierungsschnittstelle zu realisieren. Die grafische Benutzeroberfläche (GUI) wurde mit der Software LabWindows/CVI entworfen.