動動手指就能遠程養(yǎng)魚

大學(xué)生發(fā)明智能水族箱

□周刊記者   蘇弼坤   文/圖

“其實這個水族箱是為了完成我高中時的一個小心愿。那時候，為了緩解高考的壓力，我養(yǎng)了幾條金魚，由于沒時間照顧它們，沒多久金魚就死了。后來，我就幻想著如果有一個水族箱能夠自動喂食、自動調(diào)節(jié)溫度、自動換水該多好。”昨天上午，在黃淮學(xué)院創(chuàng)客空間，機械與能源工程學(xué)院電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的大學(xué)生張浩說，上高中時他就很有想法，不過那時因為所學(xué)的知識有限，無法實現(xiàn)智能水族箱的夢想。到了大學(xué)，他借助創(chuàng)客空間這一平臺，完成了自己的心愿。

張浩和他發(fā)明的智能水族箱。

高三學(xué)生喜歡養(yǎng)金魚

高中3年生活，很多經(jīng)歷過高考的人都了解：每天重復(fù)著背書、模擬考試，生活中除了學(xué)習(xí)外還是學(xué)習(xí)。為了緩解緊張的學(xué)習(xí)壓力，學(xué)?；騻€人都會想方設(shè)法減壓。今年已經(jīng)上大三的張浩就是在高三時用養(yǎng)金魚的方法給自己減壓的。

張浩說，出生在信陽固始農(nóng)村的他和眾多高中生一樣，對都市的繁華非常向往。高中期間，他不斷告誡自己，一定要在高考時考出好成績，上理想中的大學(xué)。2013年，他進入“備戰(zhàn)狀態(tài)”，每天繁重的學(xué)習(xí)壓力壓得他有些喘不過氣來。

“我小時候生活在農(nóng)村，那時喜歡捉一些小魚回家養(yǎng)。在高三學(xué)習(xí)特別緊張的時候，我就買了3條金魚養(yǎng)在寢室里，學(xué)累了就喂喂魚，或者給它們換水?？晌铱偸菦]時間照顧它們，沒多久，金魚就死了。”張浩說，金魚死后，他又試著養(yǎng)了3條，可結(jié)果依然和第一次一樣。

因為這兩次的失敗，張浩沒有再繼續(xù)養(yǎng)魚，不過他一直把養(yǎng)魚的事放在心里，有空的時候便上網(wǎng)查看如何才能把魚兒養(yǎng)得更好。“后來，我才知道魚兒的成長和水質(zhì)、喂食、水中含氧量有關(guān)。那時我便想，如果有一個魚缸能夠自動養(yǎng)魚該多好啊。”張浩說。

剛?cè)氪髮W(xué)就挑戰(zhàn)智能水族箱

2014年9月，張浩以優(yōu)異的成績考上黃淮學(xué)院。“進入大學(xué)后，我覺得自己高中時的愿望應(yīng)該能實現(xiàn)了。”張浩說，大一上學(xué)期，因為能力有限，他一直為進入創(chuàng)客空間而努力，至于“智能魚缸”，暫時只能處于設(shè)想和初步準(zhǔn)備階段。

張浩說，隨著現(xiàn)代都市生活節(jié)奏的加快，市民很少有時間養(yǎng)魚，經(jīng)常因忘記換水、喂食、制氧等使魚兒死去，這使他們養(yǎng)魚的信心一次次受到打擊。“現(xiàn)在市民使用的水族箱無論多么昂貴多么先進，依然需要人們站在魚缸旁邊操控，而我想用遙控器控制。”張浩說。

考慮到市場中的水族箱存在較大的弊端，尤其體現(xiàn)在養(yǎng)魚愛好者不在家時不能照料家中的魚的窘?jīng)r，導(dǎo)致養(yǎng)魚的樂趣受限，即只能限定在特定的時間與地點。

怎樣能換一種方式養(yǎng)魚？張浩一直思考著。“就像QQ虛擬寵物一樣，我們可以通過手機APP進行喂食、換水、制氧等。”張浩說。

借助“物聯(lián)網(wǎng)”打造智能水族箱

2015年4月，張浩如愿進入黃淮學(xué)院創(chuàng)客空間。能力突飛猛進、思想豐富的他開始了“一展拳腳”。

經(jīng)過初步的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，張浩知道，“物聯(lián)網(wǎng)”作為新一代信息技術(shù)的重要組成部分，是信息化時代的重要發(fā)展階段。伴隨時代的發(fā)展，“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)逐步走進人們的生活，為人類生活提供更多的便利。

“利用局部網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)等通信技術(shù)把傳感器、控制器、人和物等通過新的方式聯(lián)在一起，形成人與物、物與物相聯(lián)，實現(xiàn)信息化、遠程管理控制和智能化的網(wǎng)絡(luò)。”張浩說，把這些融入智能水族箱，必將為養(yǎng)魚愛好者提供便利。

張浩說，這款“物聯(lián)網(wǎng)智能水族箱”的研發(fā)，是充分利用“物聯(lián)網(wǎng)”的便利解決實際生活問題，將現(xiàn)實生活中遇到的問題借助新時代的產(chǎn)物加以解決。生活中，普通的魚缸面臨的問題主要有3個方面：水循環(huán)、水含氧量、喂食，他所需要做的就是把這3個方面提升為智能化。

說起來容易做起來難。“當(dāng)時我掌握的知識根本不足以把水族箱智能化，或者說只能實現(xiàn)半智能化。”張浩說，他設(shè)想的是在手機上下載安裝一個APP，不管是利用局域網(wǎng)還是互聯(lián)網(wǎng)，只要拿出手機，就能通過APP實時了解魚兒和水族箱的環(huán)境，并實現(xiàn)遠程控制燈光、過濾水泵、氧氣泵向水族箱供氧氣、喂魚食等。

自學(xué)APP開發(fā)“魚樂”

利用手機APP實現(xiàn)遠程控制，就必須掌握APP手機移動端的開發(fā)，這是問題最關(guān)鍵也是最難之處。“智能水族箱的難點有兩個方面，首先是對水族箱上的電路板進行編程控制，以實現(xiàn)實時監(jiān)測和手機端發(fā)出指令后能夠準(zhǔn)確無誤地執(zhí)行，其次就是如何開發(fā)設(shè)計手機APP。”張浩說，從大一下學(xué)期進入創(chuàng)客空間到2015年4月開始著手發(fā)明智能水族箱，外形、電路、材料以及部分工作原理基本都順利完成，唯獨編寫程序代碼這項，讓他撓頭。

“我學(xué)的是電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，且大一下學(xué)期時我們還沒有開設(shè)多少專業(yè)課，如果要完成這個項目，我只能靠自學(xué)和學(xué)長的幫助。”張浩說，智能水族箱的制作是從2015年4月開始的，2015年8月完工，在這4個月的制作時間中，僅手機APP的設(shè)計就用了一個月的時間，并且是在暑假期間完成的。

張浩通過查閱大量APP開發(fā)相關(guān)資料，同時在高年級學(xué)長的幫助下，開始一點兒一點兒地學(xué)編寫代碼。“從水族箱安裝濾水泵、氧氣泵、燈光裝置，到測試成功，僅用了不到兩個月的時間，并且所有裝置都隱藏在箱蓋下側(cè)，既達到了功能效果同時不失美觀，其主控部分則隱藏在水族箱后側(cè)。”張浩說，為了隱藏主控板，他嘗試過使用亞克力材料，也嘗試過其他顏色的玻璃。亞克力因為材質(zhì)原因和玻璃鋼主題結(jié)構(gòu)不吻合，而其他顏色的玻璃在水族箱開燈或光線條件很好的時候?qū)χ骺匕宓碾[藏不完美。就在一籌莫展的時候，他無意中發(fā)現(xiàn)，利用鍍膜玻璃的單側(cè)透光，不但能隱藏主控板，還能讓原本不算很大或者外形不算美觀的水族箱在反射面產(chǎn)生不一樣的效果。

2015年7月，水族箱部分基本完工。學(xué)期結(jié)束后，同學(xué)們都準(zhǔn)備打包行李踏上回家的路，唯獨張浩還坐在寢室里抱著魚缸拿著手機發(fā)呆。

“雖然手機端APP的設(shè)計基本完成，可APP的功能和檢測數(shù)據(jù)到底如何顯示讓我費了很大心思。”張浩說，在同學(xué)們離校后的第3天，他想到了自己高中時養(yǎng)魚的小魚缸，為了紀(jì)念被自己送走的小金魚，他給APP取名“魚樂”，與“娛樂”二字同音，寓意養(yǎng)魚擁有新的樂趣。他還把當(dāng)時的小魚缸作為APP的初始頁面。

在后來對手機APP的學(xué)習(xí)中，張浩還加入了開機音樂等功能。

希望自己的發(fā)明有好前景

“我曾對水族箱市場做過調(diào)查，不管是知名的還是不知名的，商家吸引客戶的最大亮點只有外形和大同小異的功能。”張浩說，不管是進口的還是國產(chǎn)的，多數(shù)水族箱以各自的美觀造型占領(lǐng)市場，而在解決水族箱遠程控制的問題上都未能做到完美。即便是較為高端的水族箱，也只是使用遙控器的方式或是手機藍牙進行控制。這樣的控制方式對于廣大消費者來說屬于一種“雞肋”產(chǎn)品，在家庭使用時遙控器的控制方式略微顯得有些累贅。他的智能水族箱可以利用手機APP實現(xiàn)遠程控制，在周末的晚上即便是外出和朋友狂歡也能對家中的魚兒了如指掌。

“我相信，有越來越多的人注重品質(zhì)生活的追求與個人愛好的培養(yǎng)，因此對于喜歡養(yǎng)魚的人來說，只要魚缸能夠充分照顧好自己的魚，那么這個魚缸就有價值。所以，我認為智能水族箱或許在將來真的能占有較大的市場。”張浩說。

“目前水族箱的功能可以實現(xiàn)對氧氣、喂食、燈光、水循環(huán)的控制，然而我并不滿足。”張浩說，他正在繼續(xù)努力，希望通過加裝攝像頭，并在手機APP中添加遠程監(jiān)控裝置，實現(xiàn)對魚兒的實時監(jiān)控。他還想添加溫度傳感器和加熱、制冷裝置，對水溫實現(xiàn)實時控制，讓那些生存環(huán)境較為苛刻的魚兒更好地生存。在條件成熟之時，他還會為自己的水族箱申請專利。