物聯網在水產發展與養殖中應用

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[摘要]《數字農業農村發展規劃（2019-2025年）》明確提出了發展智慧現代漁業。物聯網技術應用于水產養殖可以實現對水產養殖環境、水產品安全質量等方面的實時監控，促進構建物聯網與水產養殖一體化發展。物聯網技術在水產養殖中的應用時間較短，存在技術不夠成熟、缺乏統一的標準等問題，需加大相關技術的研發力度，以實現現代漁業智慧化發展。

[關鍵詞]物聯網技術；智慧化；水產養殖；發展

物聯網技術在水產養殖中應用的優勢日益凸顯，但我國水產養殖物聯網模式還處于轉型升級的初級階段，存在諸多問題亟待解決。目前多數企業仍然采用傳統的養殖模式，養殖模式過于單一，養殖過程多依賴人工控制，養殖環境的基礎設施薄弱、養殖的密度過高、水質污染嚴重、多魚病現象，造成水產品的產量和質量都較為低下。因此，傳統水產養殖模式亟待改造升級，物聯網技術賦能漁業智慧化的養殖模式漸漸成為現代漁業發展的共識，利用傳感器、通信等技術與水產養殖的深度融合，增強水產養殖業基礎，在遵循產業發展規律下實現傳統手工養殖的升級轉型，對水產業結構進行改革創新，持續帶動和提升水產養殖業的生產、管理、銷售、服務等方面的水平，造福于漁民和環境。

1物聯網技術與水產養殖業發展概況

1.1物聯網技術概述

物聯網即萬物相連的網絡，作為近些年來一種新興的信息技術，被普遍應用于各行各業之中，為我國經濟的發展提供了強大的科學技術支持。就當下物聯網技術在智能交通、智能家居、智能玩具等方面的應用來看，物聯網定將成為未來科技創新與發展的關鍵技術之一，它有著其他技術無法替代的優勢。物聯網主要是通過使用不同的傳感設備和技術，如各種傳感器、射頻識別技術、NB-IOT技術、WiFi技術等各種裝置與技術，對不同物體以及它們之間的通信等活動進行實時數據采集，將采集到的海量數據傳輸到云平臺進行存儲、管理、分析，再連接互聯網，形成的一個龐大網絡，達到萬物互相連接、互相通信的目的。將這一技術應用到現代漁業的發展過程中，實現水產養殖環境、生產、運輸的智能化管控，促進現代漁業的可持續健康發展。

2物聯網技術在水產養殖發展中的應用

2.1在水產養殖環境方面的應用

漁類生長對養殖的空氣質量、水質量、生長環境等有著較高的要求，將物聯網技術應用于漁業養殖，可以實現全天候的實時監控和管理水產養殖環境、養殖區域、生物生長情況等。通過對養殖環境安裝不同類型的傳感器設備和遠程網絡監控技術，進而實現對水體環境、空氣質量、漁類生長情況進行全面監測和控制。主要包括以下幾方面：第一，對養殖環境，主要對空氣質量的監測和管理，其中包括養殖環境的干濕度、溫度、大氣壓力等數據的實時采集，通過對采集數據的獲取、處理、加工，為漁業生產制定智慧化的養殖方案提供數據支持。第二，對養殖區域的水質監控、預警，精準控制水溫、水壓、PH值、溶氧鹽度等水質指標，如果發現超過安全養殖的閾值，及時啟動報警系統，實現智慧安全養殖。第三，對養殖生物生長情況的健康監測，現如今水產養殖的密度過高，在養殖的過程中魚病現象頻發，直接導致養殖產量和質量的下降。通過建立智慧養殖管理系統，遠程監控養殖生物的生長情況，通過對漁類生長數據的采集、分析、處理，利用大數據技術對其生長規律進行分析，從而合理安排飼料投放量和喂養次數，嚴格控制養殖密度，制定出高效的水產養殖模式，實現漁類的健康生長。

2.2在水產品質量安全可溯源方面的應用

隨著人們生活質量的不斷提高，人們對飲食的要求早已從“吃得飽”向“吃得好”轉變了，食品質量安全問題一直都是社會關注的重點。早在2006年，我國就建立了“農業部種植產品質量追溯系統”，此后又建立了“水產品質量安全追溯網”。現已將物聯網技術應用到水產品的溯源中，在產品包裝上貼上二維碼，消費者可以通過掃描產品二維碼，了解商品的全部信息，也可利用射頻識別技術將標簽信息植入到生物體中，建立生產數據庫，實時存儲生物生長過程中相應節點的溯源信息，將水產品的生產、加工、運輸、銷售等四方面進行全方位監控，實現水產品整個生命周期的信息管理，使水產品質量安全管理更精細化、數字化，讓消費者放心吃魚。

3物聯網技術在水產養殖應用中的問題

3.1水產養殖產業自身存在的問題

據調查，我國水產養殖業大部分處于粗放型的生產階段。一些水產養殖企業及養殖人員的養殖理念較為陳舊，依舊習慣延用傳統手工養殖方式，對于新興技術的接受程度較低，不愿意改變現狀。首先，部分水產養殖企業未能根據市場的需求進行合理的結構優化和轉型升級，養殖人員大多憑借多年的自身經驗進行管理，缺乏系統、科學的管理理念，養殖人員缺少定期的專業技能知識培訓。其次，大部分的養殖基地，養殖環境的基礎設施薄弱，水產養殖環境復雜，網絡通信條件比較差，電力供給不足，難以為物聯網技術的應用提供基本的物理條件。

3.2物聯網技術與水產養殖的融合度不夠

我國2011年在江蘇省建立了第一個物聯網水產養殖示范基地，構建了對水產養殖區域預測、預警、控制和服務管理體系。但我國物聯網技術在水產養殖中的應用時間較短，技術設備的研發還需加強，應用還不成熟，而一種新興技術的實際應用需要在實踐中逐漸改進，在實踐中發現存在的問題，然后精準地解決問題，才能有效地促進物聯網技術在水產養殖上的應用和發展。水產養殖中融合物聯網技術還處于試驗階段，在技術指標和實際應用效果反饋方面缺少參考案例。只有部分養殖企業開始應用物聯網技術，應用中出現的許多問題還未能較好地解決。缺少對“物聯網+”現代漁業的統籌規劃，物聯網技術還未建立統一、規范的標準，技術推廣難度較大，大部分企業和養殖人員對于物聯網技術的應用還處于片面性、局限性的認識階段，這些問題都阻礙了物聯網技術與水產養殖產業有效融合。

3.3物聯網專業技術人員不足

水產養殖物聯網模式是現代漁業經濟發展中的新興事物，物聯網在現代漁業上的發展需要一批熟悉水產養殖與物聯網技術的復合型專業技術人才，然而大部分養殖戶接受教育的意識薄弱，思想陳舊，整體文化水平較低，難以滿足現代漁業智慧化發展的需求。具體體現在兩方面：第一，缺少水產養殖信息技術人員和技術支持，使科學的養殖和管理方法都無法合理應用到水產業生產中；第二，缺少水產養殖業大數據信息分析人才，難以對水產品的市場需求進行準確分析，導致水產品滯銷。

4物聯網技術在水產養殖中的對策

4.1加強物聯網技術在水產養殖中的推廣

一是加強養殖人員專業技能培訓。通過提升水產養殖者的專業技能水平，改變傳統的養殖模式。地方政府以及相關部門可聯合當地高校，定期給養殖戶們舉辦新興科技和水產養殖的相關知識講座或開展物聯網技能培訓，為他們提供專業的技術指導。建立統一的漁業生產交流平臺，養殖人員利用平臺提出問題、交流思想和經驗，促進養殖戶們對新興的水產養殖技能與知識的學習。二是鼓勵養殖戶應用物聯網技術進行養殖。許多養殖戶們在生物養殖過程中加入了物聯網技術之后，都很擔心各類傳感器設備和網絡通信技術是否能在養殖過程中產生積極的作用，都不敢輕易花錢購買相關數字裝備投入到實際的養殖過程中。因此，相關政府部門應加大對應用新技術養殖戶的資金扶持，鼓勵各養殖戶們勇于嘗試在養殖過程中裝配數字機械設備，同時為養殖戶聘請相應的專業技術人員和水產養殖專家給予實地指導，及時解決在養殖過程中出現問題。

4.2創新物聯網技術與水產養殖深度融合

一是建立統一標準。做好頂層設計，重點制訂水產養殖物聯網發展規劃和標準體系，結合深海抗風浪網箱、工業化循環水養殖、疫病苗種場建設等領域制訂智慧漁業標準框架，統一信息傳感裝備、無線傳感技術和水產養殖大數據等參數標準和協議，實現物聯網產業鏈條和水產養殖產業鏈條的有效融合。二是加強科技研發和創新。根據現代漁業發展需求，在建立水產養殖物聯網遠程控制系統框架下，以推動水產養殖物聯網大規模應用和提供技術整體解決方案為目標，在感知層、傳輸層、處理層和應用層分別開展水產養殖物聯網研發實驗項目，按照水產養殖業養殖模式，結合物聯網的新興技術、數字化設備和管理軟件等利于現代漁業發展的技術手段，進行區域化物聯網技術分類開發，產品化養殖管理模式研究，加大養殖水域環境感知、設備精準控制、生產信息實時采集、數據智能分析和服務體系建設等關鍵技術的研發，不斷提升漁業生產智慧化水平。三是社會服務。鼓勵物聯網企業與水產養殖生產經營者之間合作，在遵循水產養殖業市場發展規律和內在需求的基礎上，共同研發水產養殖智慧化技術，建立遠程監測、預警、控制和診斷等水產養殖的信息處理模型和管理軟件，整合完善應用的各個環節，形成可推廣應用的鏈條化水產養殖模式和管理服務體系，為災害預警、水質監測、疫病防控等提供智能的服務。四是發展現代漁業。水產養殖物聯網是信息技術和漁業自然資源發展到一定階段的產物，將信息技術與水產養殖產業鏈條深度融合，加快各生產要素之間的綜合集成，充分凸顯物聯網服務生產、服務市場、服務漁民和服務社會的優勢，大力發展“高校聯企業”、“基地聯市場”等多種聯結機制，建立技術研發、生產加工、營銷和工貿農一體化的綜合性水產養殖企業，大力發展工程化水產養殖業，建設健康養殖示范場和實施養殖基地規格化改造工程，不斷提升水產養殖業發展的智慧化水平。

4.3加強物聯網與水產養殖復合型人才培養

加強物聯網在水產養殖業中的應用的一大關鍵是加強物聯網專業人才培養。第一，鼓勵知識水平較高的水產養殖從業者返鄉，對他們進行專業技術培訓，豐富他們相關的專業知識，更好地掌握物聯網下的水產養殖方式、管理方法和生產及營銷模式，通過水產養殖業新人的帶頭發展，讓水產養殖生產者看到實際收益，認識到物聯網技術的應用能夠致富，從而提高養殖戶的參與積極性，也提高了教育質量與水平；第二，結合大專院校的培養方向，尤其是在海洋類的院校，挖掘“物聯網”人才，吸納更多優秀的專業人才投身于現代漁業的智慧化發展中去；第三，政府進一步完善教育培訓機制，定期開展技術培訓，拓寬養殖者的學習渠道，搭建信息課程平臺，免費提供養殖技術或其他信息網課，鼓勵養殖者使用新技術進行養殖，組織相關技術人員進行現場指導，提升養殖戶從業者的整體專業水平。

5結語

通過對水產養殖物聯網模式的分析，讓我們看到了物聯網水產養殖業帶來的巨大市場潛力，認識到了水產養殖物聯網模式是未來漁業發展趨勢，當我國的水產養殖一旦全面普及物聯網水產養殖模式，用物聯網技術重塑水產養殖產業，將會徹底改變我國傳統的水產養殖模式，從根本上改變水產業落后的面貌，優化智慧漁業養殖環境。

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作者:吳巧玲 單位:浙江海洋大學