動(dòng)動(dòng)手指就能遠(yuǎn)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(shí)這個(gè)水族箱是為了完成我高中時(shí)的一個(gè)小心愿。那時(shí)候，為了緩解高考的壓力，我養(yǎng)了幾條金魚，由于沒(méi)時(shí)間照顧它們，沒(méi)多久金魚就死了。后來(lái)，我就幻想著如果有一個(gè)水族箱能夠自動(dòng)喂食、自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度、自動(dòng)換水該多好。”昨天上午，在黃淮學(xué)院創(chuàng)客空間，機(jī)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(shuō)，上高中時(shí)他就很有想法，不過(guò)那時(shí)因?yàn)樗鶎W(xué)的知識(shí)有限，無(wú)法實(shí)現(xiàn)智能水族箱的夢(mèng)想。到了大學(xué)，他借助創(chuàng)客空間這一平臺(tái)，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(guò)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)校或個(gè)人都會(huì)想方設(shè)法減壓。今年已經(jīng)上大三的張浩就是在高三時(shí)用養(yǎng)金魚的方法給自己減壓的。

張浩說(shuō)，出生在信陽(yáng)固始農(nóng)村的他和眾多高中生一樣，對(duì)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(shí)考出好成績(jī)，上理想中的大學(xué)。2013年，他進(jìn)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(guò)氣來(lái)。

“我小時(shí)候生活在農(nóng)村，那時(shí)喜歡捉一些小魚回家養(yǎng)。在高三學(xué)習(xí)特別緊張的時(shí)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。可我總是沒(méi)時(shí)間照顧它們，沒(méi)多久，金魚就死了。”張浩說(shuō)，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?yàn)檫@兩次的失敗，張浩沒(méi)有再繼續(xù)養(yǎng)魚，不過(guò)他一直把養(yǎng)魚的事放在心里，有空的時(shí)候便上網(wǎng)查看如何才能把魚兒養(yǎng)得更好。“后來(lái)，我才知道魚兒的成長(zhǎng)和水質(zhì)、喂食、水中含氧量有關(guān)。那時(shí)我便想，如果有一個(gè)魚缸能夠自動(dòng)養(yǎng)魚該多好啊。”張浩說(shuō)。

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(jī)考上黃淮學(xué)院。“進(jìn)入大學(xué)后，我覺(jué)得自己高中時(shí)的愿望應(yīng)該能實(shí)現(xiàn)了。”張浩說(shuō)，大一上學(xué)期，因?yàn)槟芰τ邢蓿恢睘檫M(jìn)入創(chuàng)客空間而努力，至于“智能魚缸”，暫時(shí)只能處于設(shè)想和初步準(zhǔn)備階段。

張浩說(shuō)，隨著現(xiàn)代都市生活節(jié)奏的加快，市民很少有時(shí)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(wú)論多么昂貴多么先進(jìn)，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(shuō)。

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

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(guò)手機(jī)APP進(jìn)行喂食、換水、制氧等。”張浩說(shuō)。

借助“物聯(lián)網(wǎng)”打造智能水族箱

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

經(jīng)過(guò)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(shí)代的重要發(fā)展階段。伴隨時(shí)代的發(fā)展，“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)逐步走進(jìn)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(guò)新的方式聯(lián)在一起，形成人與物、物與物相聯(lián)，實(shí)現(xiàn)信息化、遠(yuǎn)程管理控制和智能化的網(wǎng)絡(luò)。”張浩說(shuō)，把這些融入智能水族箱，必將為養(yǎng)魚愛(ài)好者提供便利。

張浩說(shuō)，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(shí)際生活問(wèn)題，將現(xiàn)實(shí)生活中遇到的問(wèn)題借助新時(shí)代的產(chǎn)物加以解決。生活中，普通的魚缸面臨的問(wèn)題主要有3個(gè)方面：水循環(huán)、水含氧量、喂食，他所需要做的就是把這3個(gè)方面提升為智能化。

說(shuō)起來(lái)容易做起來(lái)難。“當(dāng)時(shí)我掌握的知識(shí)根本不足以把水族箱智能化，或者說(shuō)只能實(shí)現(xiàn)半智能化。”張浩說(shuō)，他設(shè)想的是在手機(jī)上下載安裝一個(gè)APP，不管是利用局域網(wǎng)還是互聯(lián)網(wǎng)，只要拿出手機(jī)，就能通過(guò)APP實(shí)時(shí)了解魚兒和水族箱的環(huán)境，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制燈光、過(guò)濾水泵、氧氣泵向水族箱供氧氣、喂魚食等。

自學(xué)APP開(kāi)發(fā)“魚樂(lè)”

利用手機(jī)APP實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，就必須掌握APP手機(jī)移動(dòng)端的開(kāi)發(fā)，這是問(wèn)題最關(guān)鍵也是最難之處。“智能水族箱的難點(diǎn)有兩個(gè)方面，首先是對(duì)水族箱上的電路板進(jìn)行編程控制，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和手機(jī)端發(fā)出指令后能夠準(zhǔn)確無(wú)誤地執(zhí)行，其次就是如何開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)手機(jī)APP。”張浩說(shuō)，從大一下學(xué)期進(jìn)入創(chuàng)客空間到2015年4月開(kāi)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(dú)編寫程序代碼這項(xiàng)，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(shí)我們還沒(méi)有開(kāi)設(shè)多少專業(yè)課，如果要完成這個(gè)項(xiàng)目，我只能靠自學(xué)和學(xué)長(zhǎng)的幫助。”張浩說(shuō)，智能水族箱的制作是從2015年4月開(kāi)始的，2015年8月完工，在這4個(gè)月的制作時(shí)間中，僅手機(jī)APP的設(shè)計(jì)就用了一個(gè)月的時(shí)間，并且是在暑假期間完成的。

張浩通過(guò)查閱大量APP開(kāi)發(fā)相關(guān)資料，同時(shí)在高年級(jí)學(xué)長(zhǎng)的幫助下，開(kāi)始一點(diǎn)兒一點(diǎn)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(cè)試成功，僅用了不到兩個(gè)月的時(shí)間，并且所有裝置都隱藏在箱蓋下側(cè)，既達(dá)到了功能效果同時(shí)不失美觀，其主控部分則隱藏在水族箱后側(cè)。”張浩說(shuō)，為了隱藏主控板，他嘗試過(guò)使用亞克力材料，也嘗試過(guò)其他顏色的玻璃。亞克力因?yàn)椴馁|(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(kāi)燈或光線條件很好的時(shí)候?qū)χ骺匕宓碾[藏不完美。就在一籌莫展的時(shí)候，他無(wú)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(dú)張浩還坐在寢室里抱著魚缸拿著手機(jī)發(fā)呆。

“雖然手機(jī)端APP的設(shè)計(jì)基本完成，可APP的功能和檢測(cè)數(shù)據(jù)到底如何顯示讓我費(fèi)了很大心思。”張浩說(shuō)，在同學(xué)們離校后的第3天，他想到了自己高中時(shí)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(lè)”，與“娛樂(lè)”二字同音，寓意養(yǎng)魚擁有新的樂(lè)趣。他還把當(dāng)時(shí)的小魚缸作為APP的初始頁(yè)面。

在后來(lái)對(duì)手機(jī)APP的學(xué)習(xí)中，張浩還加入了開(kāi)機(jī)音樂(lè)等功能。

希望自己的發(fā)明有好前景

“我曾對(duì)水族箱市場(chǎng)做過(guò)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(diǎn)只有外形和大同小異的功能。”張浩說(shuō)，不管是進(jìn)口的還是國(guó)產(chǎn)的，多數(shù)水族箱以各自的美觀造型占領(lǐng)市場(chǎng)，而在解決水族箱遠(yuǎn)程控制的問(wèn)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(jī)藍(lán)牙進(jìn)行控制。這樣的控制方式對(duì)于廣大消費(fèi)者來(lái)說(shuō)屬于一種“雞肋”產(chǎn)品，在家庭使用時(shí)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(jī)APP實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，在周末的晚上即便是外出和朋友狂歡也能對(duì)家中的魚兒了如指掌。

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

“目前水族箱的功能可以實(shí)現(xiàn)對(duì)氧氣、喂食、燈光、水循環(huán)的控制，然而我并不滿足。”張浩說(shuō)，他正在繼續(xù)努力，希望通過(guò)加裝攝像頭，并在手機(jī)APP中添加遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)魚兒的實(shí)時(shí)監(jiān)控。他還想添加溫度傳感器和加熱、制冷裝置，對(duì)水溫實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)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(shí)，他還會(huì)為自己的水族箱申請(qǐng)專利。