相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考

本申請(qǐng)案主張2015年2月19日提交的第62/118,171號(hào)美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)案的優(yōu)先權(quán)。此先前提交的申請(qǐng)案的整個(gè)內(nèi)容在此全部并入。

某些實(shí)施例總體上涉及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的使用，且更具體地說(shuō)，涉及使用云計(jì)算用于水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的自動(dòng)化監(jiān)控以及命令和控制。

背景技術(shù)：

管理和操作傳統(tǒng)的開(kāi)放海域水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)充滿(mǎn)了非常困難且危險(xiǎn)的任務(wù)。例如喂養(yǎng)魚(yú)類(lèi)、清潔網(wǎng)箱或監(jiān)控環(huán)境等日常飼養(yǎng)功能要求工作團(tuán)隊(duì)每天去幾趟容納魚(yú)類(lèi)的離岸圍欄。當(dāng)極其靠近海岸(例如，<5nm)時(shí)，操作人員可能每天花費(fèi)兩小時(shí)以上的空閑時(shí)間往返離岸水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)(offshoreaquafarm)。隨著商業(yè)水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)擴(kuò)展，與海岸的距離以及網(wǎng)箱的大小將顯著增大，從而加劇了此傳統(tǒng)模型的低效率并降低了養(yǎng)殖場(chǎng)的獲利能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一個(gè)實(shí)施例涉及一種系統(tǒng)，其包含：至少一個(gè)離岸水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)，所述離岸水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)包括飼養(yǎng)設(shè)備和至少一個(gè)水產(chǎn)養(yǎng)殖網(wǎng)箱；計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；云服務(wù)；以及至少一個(gè)上行鏈路，所述上行鏈路經(jīng)配置以提供計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與云服務(wù)之間的連通性。云服務(wù)經(jīng)配置以由遠(yuǎn)程操作人員訪問(wèn)來(lái)監(jiān)控和控制至少一個(gè)離岸水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)。

另一實(shí)施例涉及一種方法，其可以包含經(jīng)由至少一個(gè)上行鏈路將至少一個(gè)離岸水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)連接到云服務(wù)，其中所述至少一個(gè)離岸水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)包括飼養(yǎng)設(shè)備以及計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。所述方法還可包含通過(guò)遠(yuǎn)程操作人員經(jīng)由訪問(wèn)云服務(wù)來(lái)監(jiān)控和控制至少一個(gè)離岸水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)。

附圖說(shuō)明

為了適當(dāng)理解本發(fā)明，應(yīng)參考附圖，其中：

圖1示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的高階系統(tǒng)架構(gòu)，其中操作人員可通過(guò)云服務(wù)訪問(wèn)多個(gè)水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)；

圖2示出利用多個(gè)網(wǎng)絡(luò)適配器提供冗余網(wǎng)絡(luò)鏈接的水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)的一個(gè)實(shí)施例；

圖3示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的高階數(shù)據(jù)云服務(wù)架構(gòu)；以及

圖4示出根據(jù)實(shí)施例的用戶(hù)能夠連接到、監(jiān)控以及控制水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)的多種方式。

具體實(shí)施方式

容易理解的是，如本文中大體描述且在附圖中說(shuō)明的本發(fā)明的組件可以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。因此，如附圖中表示的，基于云的自動(dòng)水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的某些實(shí)施例的以下詳細(xì)描述并不旨在限制本發(fā)明的范圍，而是僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例。

在整個(gè)本說(shuō)明書(shū)中描述的本發(fā)明的特性、結(jié)構(gòu)或特征可以通過(guò)任何合適方式組合在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中。例如，詞組“某些實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”或其它類(lèi)似語(yǔ)言在整個(gè)本說(shuō)明書(shū)中的使用是指以下事實(shí)：結(jié)合實(shí)施例描述的特定特性、結(jié)構(gòu)或特征可以包含在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。因此，詞組“在某些實(shí)施例中”、“在一些實(shí)施例中”、“在其它實(shí)施例中”或其它類(lèi)似語(yǔ)言在整個(gè)本說(shuō)明書(shū)中的出現(xiàn)未必都指實(shí)施例的相同群組，并且所描述特性、結(jié)構(gòu)或特征可以通過(guò)任何合適方式組合在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中。

另外，必要時(shí)，下文所論述的不同配置和功能可以按不同次序和/或彼此同時(shí)執(zhí)行。此外，必要時(shí)，所描述配置或功能中的一個(gè)或更多個(gè)可以是可選的或可以組合。因此，以下描述應(yīng)該被視為僅說(shuō)明本發(fā)明的原理、教示和實(shí)施例，而不限制本發(fā)明。

大多數(shù)傳統(tǒng)飼養(yǎng)功能涉及呈各種配置的大量模擬泵和電機(jī)。這些裝置需要以特定方式接通和斷開(kāi)以實(shí)現(xiàn)日常任務(wù)而不會(huì)有害于設(shè)備或魚(yú)類(lèi)。需要操作人員實(shí)際地緊鄰設(shè)備，從而不斷地監(jiān)控系統(tǒng)以發(fā)現(xiàn)故障或缺陷。其它飼養(yǎng)功能包含通過(guò)從多個(gè)位置獲取樣本來(lái)監(jiān)控水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)中和周?chē)乃|(zhì)，這是耗時(shí)的操作。

不能可靠地與水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)通信并使勞動(dòng)密集型任務(wù)自動(dòng)化是可擴(kuò)展水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的顯著屏障。

如圖1的實(shí)例中所示，操作人員100能夠通過(guò)管理云服務(wù)101與離岸水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)105和相關(guān)聯(lián)飼養(yǎng)設(shè)備104通信和互動(dòng)。所提供的飼養(yǎng)功能包含但不限于喂養(yǎng)魚(yú)類(lèi)、捕獲魚(yú)類(lèi)、清潔水產(chǎn)養(yǎng)殖網(wǎng)箱以及從水產(chǎn)養(yǎng)殖網(wǎng)箱清除死亡魚(yú)類(lèi)。云服務(wù)101可以將水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)105聚集到單個(gè)云環(huán)境中，從而允許操作人員100同時(shí)監(jiān)控和控制一個(gè)或更多個(gè)水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)105。

根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，一個(gè)或更多個(gè)上行鏈路102提供計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備103到云服務(wù)101的網(wǎng)絡(luò)連通性。網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算設(shè)備可以包含防火墻、嵌入式計(jì)算機(jī)、交換器、支持互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(ip)的攝像頭，以及有助于離岸水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)105上安裝的飼養(yǎng)設(shè)備104的安全、可靠監(jiān)控以及命令和控制(c2)的其它支持網(wǎng)絡(luò)的裝置。機(jī)載計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備103可以通過(guò)傳輸控制協(xié)議(tcp)等標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議與飼養(yǎng)設(shè)備104直接通信，或通過(guò)支持比如tcp的協(xié)議的機(jī)電裝置與飼養(yǎng)設(shè)備104間接地通信。

圖2示出利用兩個(gè)適配器202的實(shí)施例，所述適配器用作用于水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)的上行鏈路102。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，為了保證網(wǎng)絡(luò)連通性，主要網(wǎng)絡(luò)適配器201結(jié)合備份網(wǎng)絡(luò)適配器202使用。在一個(gè)實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)適配器經(jīng)配置以提供高可用性(ha)，其中如果主要網(wǎng)絡(luò)適配器201出故障，將使得網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量被路由通過(guò)備份網(wǎng)絡(luò)適配器202。在另一實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)適配器并行地配置，從而允許網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量流動(dòng)通過(guò)主要網(wǎng)絡(luò)適配器201或備份網(wǎng)絡(luò)適配器202。計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以檢測(cè)通過(guò)主要網(wǎng)絡(luò)適配器201的擁塞并且選擇通過(guò)輔助網(wǎng)絡(luò)適配器202路由業(yè)務(wù)量，因此聚集可用于網(wǎng)絡(luò)通信的帶寬。網(wǎng)絡(luò)適配器可以利用wi-fi等高帶寬通信技術(shù)以及蜂窩式網(wǎng)絡(luò)或dsl等較低帶寬技術(shù)。

圖3示出云服務(wù)300的高階架構(gòu)實(shí)施例以及其可以與之互動(dòng)的外部作用者。云服務(wù)300可以利用基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(iaas)提供商或平臺(tái)即服務(wù)(paas)提供商來(lái)管理計(jì)算資源，例如處理能力和網(wǎng)絡(luò)帶寬。在另一實(shí)施例中，云服務(wù)300在管理數(shù)據(jù)中心中自托管。公共服務(wù)302可以托管能由操作人員301經(jīng)由各種構(gòu)件安全訪問(wèn)的web應(yīng)用程序。另外，公共服務(wù)302可以向操作人員302顯示應(yīng)用編程接口(api)，從而以javascript對(duì)象符號(hào)(json)或可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言(xml)等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)格式提供數(shù)據(jù)和c2資源。

可以通過(guò)針對(duì)短期存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)303中存儲(chǔ)的期望值檢查操作人員301提供的憑證來(lái)實(shí)現(xiàn)獲得對(duì)云服務(wù)的接入。在另一實(shí)施例中，可以使用外部活動(dòng)目錄、oauth或openid等第三方驗(yàn)證機(jī)制306驗(yàn)證用戶(hù)并確保安全。

通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分段、虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)(vpn)或以其它方式，能夠固定專(zhuān)用服務(wù)305以?xún)H允許從水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)307進(jìn)行訪問(wèn)。類(lèi)似地，可以通過(guò)防火墻、網(wǎng)絡(luò)配置或以其它方式配置水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)307以限制僅僅到所允許專(zhuān)用服務(wù)305的連通性。在一個(gè)實(shí)施例中，專(zhuān)用服務(wù)305可以向外延伸至水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)307，從而啟動(dòng)并維持提供從水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)307到其它云服務(wù)300的路由的網(wǎng)絡(luò)鏈路。在又另一個(gè)實(shí)施例中，水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)307可以初始化并且維持到云300中托管的各種服務(wù)的安全連接。

可以通過(guò)兩個(gè)機(jī)制滿(mǎn)足數(shù)據(jù)存儲(chǔ)要求。短期存儲(chǔ)裝置303可以提供尤其對(duì)系統(tǒng)已經(jīng)接收到的最新易失性數(shù)據(jù)的瞬時(shí)訪問(wèn)。短期存儲(chǔ)裝置303的實(shí)例可以是存儲(chǔ)器緩存。長(zhǎng)期存儲(chǔ)裝置304可以提供對(duì)非易失性存儲(chǔ)器的較慢訪問(wèn)，從而允許數(shù)據(jù)存留到磁盤(pán)并保存用于后續(xù)使用?？梢酝ㄟ^(guò)mssql或mongodb等傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)包提供存儲(chǔ)服務(wù)，并且將存儲(chǔ)服務(wù)直接存儲(chǔ)到硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器上。其它實(shí)施例可以包含使用由amazon網(wǎng)站服務(wù)等iaas提供的基于云的對(duì)象存儲(chǔ)裝置。

取決于本公開(kāi)的實(shí)施例，云服務(wù)300可以存在于一個(gè)或許多計(jì)算裝置上。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)服務(wù)可以存在于其自身的計(jì)算裝置上，具有其自身的專(zhuān)用資源。根據(jù)另一實(shí)施例，構(gòu)成云服務(wù)300的所有組件可以存在于單個(gè)計(jì)算裝置上，其中資源(硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、存儲(chǔ)器等)在服務(wù)之間共享。

圖4示出通過(guò)本公開(kāi)提供的操作人員400可以訪問(wèn)云服務(wù)406的許多方式的實(shí)例。在一個(gè)實(shí)施例中，操作人員400可以通過(guò)安裝在臺(tái)式計(jì)算機(jī)401上的web瀏覽器訪問(wèn)云服務(wù)406以及由此一個(gè)或許多水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)。額外實(shí)施例包含通過(guò)安裝在筆記本電腦402或智能手機(jī)403上的web瀏覽器訪問(wèn)云服務(wù)406。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易理解，如上文所論述的本發(fā)明可以通過(guò)不同次序的步驟和/或通過(guò)呈不同于所公開(kāi)配置的配置的硬件元件來(lái)實(shí)踐。因此，盡管已基于這些優(yōu)選實(shí)施例描述本發(fā)明，但是所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白，在保持在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)時(shí)，某些修改、變化和替代構(gòu)造將是明顯的。為了確定本發(fā)明的邊界和界限，因此應(yīng)參考所附權(quán)利要求書(shū)。