基于物联网（IoT）的模糊逻辑方法的金鱼观赏鱼水族箱水质监测和控制系统设计与构建

原标题：RANCANG BANGUN SISTEM PEMANTAUAN DAN PENGENDALIAN KUALITAS AIR PADA AKUARIUM IKAN HIAS MAS KOKI MENGGUNAKAN METODE FUZZY LOGIC BERBASIS IoT (Internet of Things)

Andres Rachman Duta

Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan (2025)

5 分

关键词

金鱼

物联网

模糊逻辑

水质监测

水质控制

ESP32

Thingspeak

水族箱

自动化

传感器

摘要

养殖观赏鱼金鱼已成为各类人群中流行的爱好。然而，为了确保鱼类健康的理想环境，水族箱的水质需要保持良好。金鱼需要的水温在27–28°C之间，pH值在6.5–8.5之间，最大浑浊度为25 NTU。本研究旨在设计一个基于物联网（IoT）的水质监测和控制系统，使用ESP32。该系统监测水的温度、pH值和浑浊度参数，数据通过Thingspeak平台显示，并使用模糊逻辑方法进行处理。模糊逻辑用于确定水泵的工作时间和所需的pH液体体积，以保持水质的最佳状态。测试结果显示，温度传感器的平均误差为0.256°C，pH传感器的平均误差为0.066，浑浊度传感器的平均误差为0.48 NTU。此外，泵的测试显示pH液体的平均添加量为20.30毫升/秒。该系统在设计规则上的模糊逻辑准确率为97.2%。通过自动监测和控制的能力，该系统帮助观赏鱼爱好者高效、有效地保持水族箱的水质。本研究为基于物联网的观赏鱼养殖技术的发展做出了重要贡献，可以提高爱好者在养护金鱼时的舒适度和便利性。

AI理解论文

该文档主要介绍了一项关于基于物联网（IoT）和模糊逻辑的金鱼水族箱水质监控与控制系统的设计与开发的研究。以下是对该论文的详细总结：

研究背景与目的

金鱼的饲养已成为各类人群中流行的爱好。然而，维持水族箱水质对于确保鱼类健康的理想环境至关重要。金鱼需要的水温在27—28°C之间，pH值在6.5—8.5之间，最大浊度为25 NTU。本研究旨在设计一个基于物联网的水质监控与控制系统，使用ESP32微控制器来实现。

系统设计与实现

该系统通过监测温度、pH值和浊度参数来评估水质。这些数据通过Thingspeak平台展示，并使用模糊逻辑进行处理。模糊逻辑是一种处理不确定性和模糊性的数学方法，适用于需要处理模糊数据的系统。在本研究中，模糊逻辑用于确定水泵的工作时间和所需的pH溶液体积，以保持水质的最佳状态。

实验与结果

测试结果显示，温度传感器的平均偏差为0.256°C，pH传感器的平均偏差为0.066，浊度传感器的平均偏差为0.48 NTU。此外，水泵测试记录的平均pH溶液添加量为20.30 ml/秒。系统在设计规则基础上实现了97.2%的模糊逻辑准确性。

系统的优势与贡献

该系统具备自动监控和控制能力，帮助金鱼爱好者高效、有效地维护水族箱水质。研究为基于物联网的鱼类养殖技术的发展做出了重要贡献，提高了金鱼爱好者的便利性和易用性。

关键技术与术语解释

物联网（IoT）：一种通过互联网将各种设备连接起来的技术，使设备能够相互通信和协作。
ESP32微控制器：一种低功耗的微控制器，广泛用于物联网应用中，具有Wi-Fi和蓝牙功能。
模糊逻辑：一种数学逻辑系统，允许部分真值的概念，适用于处理不确定性和模糊性的数据。
Thingspeak平台：一个用于物联网应用的数据收集、分析和可视化的开源平台。

结论

本研究通过设计和实现一个基于物联网和模糊逻辑的水质监控与控制系统，为金鱼爱好者提供了一种高效的水质管理工具。该系统不仅提高了水质维护的效率，还为物联网在鱼类养殖中的应用提供了新的思路和方法。研究结果表明，该系统在准确性和实用性方面具有显著优势，为未来的相关研究和应用奠定了基础。

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