物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用探討

梁振宇

摘要：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我們國(guó)家水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)節(jié)中的應(yīng)用，發(fā)揮著極其重要的作用，此技術(shù)不但可以在實(shí)施水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中發(fā)揮出監(jiān)控環(huán)境的作用，還可以對(duì)養(yǎng)殖區(qū)、加工環(huán)節(jié)等實(shí)施監(jiān)控又或是管理，同時(shí)此行業(yè)有著非常廣闊的發(fā)展前景。本文就物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用進(jìn)行深入的研究。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；水產(chǎn)養(yǎng)殖；應(yīng)用

1 引言

食品加工是全球增速最快的行業(yè)之一，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)在全球經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下不斷發(fā)展，逐漸擴(kuò)大規(guī)模之時(shí)，同樣造成了非常多的環(huán)境問題。只顧尋求最大化的經(jīng)濟(jì)效益卻忽視了環(huán)境的容量，肆意的增加養(yǎng)殖密度，擴(kuò)展養(yǎng)殖的面積，養(yǎng)殖廢水大量排放等相關(guān)行為導(dǎo)致了水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域水質(zhì)環(huán)境的逐漸降低，然而水產(chǎn)養(yǎng)殖種類的單一化與抗生藥物的大量運(yùn)用，嚴(yán)重影響了漁業(yè)水域最初的生態(tài)循環(huán)。如何在滿足我們國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展全新需求之時(shí)，促進(jìn)我們國(guó)家的水產(chǎn)行業(yè)從最初粗獷的養(yǎng)殖模式轉(zhuǎn)向集約化、精準(zhǔn)化、現(xiàn)代化的養(yǎng)殖模式，促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，已經(jīng)發(fā)展成此行業(yè)的焦點(diǎn)問題。物聯(lián)網(wǎng)是一種具備強(qiáng)帶動(dòng)功能與高滲透性的新興信息技術(shù)，對(duì)于推動(dòng)水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)有著非常重要的作用。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

物聯(lián)網(wǎng)智能調(diào)控管理系統(tǒng)，具備環(huán)境監(jiān)測(cè)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程調(diào)控、視頻監(jiān)控以及短信通知等相關(guān)功能，能夠達(dá)到全天候?qū)τ谒a(chǎn)苗種繁育時(shí)期的pH值、水溫以及溶氧量等所有的基本數(shù)據(jù)實(shí)施及時(shí)性的監(jiān)測(cè)預(yù)警。如果發(fā)生問題，可以即使自行處理又或是經(jīng)過短信快速告知有關(guān)工作者。由加強(qiáng)生產(chǎn)管理水平、漁業(yè)監(jiān)管水平以及加工效率等層面著手，進(jìn)行無線傳感網(wǎng)、水質(zhì)多參數(shù)傳感器、云服務(wù)以及云計(jì)算等核心技術(shù)的摸索，創(chuàng)建起現(xiàn)代化的漁業(yè)云服務(wù)載體；對(duì)于不一樣的養(yǎng)殖方式，創(chuàng)建漁業(yè)數(shù)字化和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用示范基地；創(chuàng)建起現(xiàn)代化的漁業(yè)數(shù)字化服務(wù)系統(tǒng)，產(chǎn)生有關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；達(dá)到以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的漁業(yè)生產(chǎn)信息整體感知、漁業(yè)信息平穩(wěn)傳遞、健康養(yǎng)殖環(huán)節(jié)的智能化決策。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1 水質(zhì)監(jiān)控

水對(duì)于水產(chǎn)養(yǎng)殖而言是必不可少的，較好的水質(zhì)的水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物安全、平穩(wěn)生長(zhǎng)的重要基礎(chǔ)。溶解氧、水溫、pH、微量元素以及營(yíng)養(yǎng)鹽等要素的改變，均會(huì)對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物的生長(zhǎng)造成非常大的影響。水質(zhì)管理與水質(zhì)調(diào)控均是水產(chǎn)養(yǎng)殖非常重要的環(huán)節(jié)，水質(zhì)管理的優(yōu)劣與否，對(duì)于水產(chǎn)養(yǎng)殖的成敗有著決定性的影響，進(jìn)而影響到水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的品質(zhì)、產(chǎn)品與經(jīng)濟(jì)收益等。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展為智能化水產(chǎn)養(yǎng)殖奠定了較好的基礎(chǔ)。以無線傳感網(wǎng)、智能傳感、智能處理、通信以及智能控制等技術(shù)為基礎(chǔ)而開發(fā)，聚集了無線傳輸、智能組網(wǎng)、智能處理、決策支持以及預(yù)警信息公布等相關(guān)功能的水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)體系，使得水產(chǎn)養(yǎng)殖人員能夠經(jīng)過計(jì)算機(jī)、PDA以及手機(jī)等終端設(shè)備，及時(shí)把握水質(zhì)環(huán)境狀況，即時(shí)獲得報(bào)警信息與水質(zhì)預(yù)警信息等，同時(shí)能夠按照最終的監(jiān)測(cè)結(jié)果，及時(shí)調(diào)整控制設(shè)施，以達(dá)到水產(chǎn)養(yǎng)殖的高效管理和養(yǎng)殖，以達(dá)到綠色環(huán)保、降耗節(jié)能的目的。

3.2 養(yǎng)殖區(qū)域的監(jiān)控管理

（1）養(yǎng)殖區(qū)氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

氣象環(huán)境的監(jiān)測(cè)涵蓋了氣溫、氣壓以及干濕度等相關(guān)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)，對(duì)于上述數(shù)據(jù)實(shí)施采集，通過科學(xué)有效的分析以后，能夠在各種氣候環(huán)境里面收獲較好的養(yǎng)殖功效。

（2）視頻監(jiān)控系統(tǒng)

為了方便水產(chǎn)養(yǎng)殖人員的管理與監(jiān)控，達(dá)到對(duì)于養(yǎng)殖現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況有較為全面的把握，能夠考慮在養(yǎng)殖地區(qū)、重要進(jìn)出地域與發(fā)起到關(guān)鍵作用的區(qū)域安裝必須的設(shè)施與裝置，以實(shí)現(xiàn)全程監(jiān)控。在監(jiān)控的具體環(huán)節(jié)，同樣需完成好資料的登記與儲(chǔ)存工作，將相應(yīng)的時(shí)間與養(yǎng)殖區(qū)域的具體狀況相互聯(lián)系起來，有利于后期查詢的時(shí)候能夠?yàn)槠涮峁﹨⒖?。?jīng)過加裝監(jiān)控系統(tǒng)，能夠及時(shí)了解養(yǎng)殖對(duì)象的生活狀況，經(jīng)過遠(yuǎn)程遙控投放飼料的設(shè)備，按照具體狀況以調(diào)控飼料的投放，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能減排、科學(xué)養(yǎng)殖。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)施科學(xué)智能管理以后，不但實(shí)現(xiàn)了節(jié)能，并且增加了水產(chǎn)養(yǎng)殖人員的收入。

3.3 養(yǎng)殖水產(chǎn)生產(chǎn)、病害情況監(jiān)控

經(jīng)過數(shù)據(jù)化的水產(chǎn)養(yǎng)殖管理體系，融合生產(chǎn)需求，對(duì)于養(yǎng)殖密度、養(yǎng)殖水質(zhì)情況、漁藥用量、飼料投放數(shù)量等相關(guān)參數(shù)實(shí)施分類、分塘以及差別化的現(xiàn)代化管理，達(dá)到對(duì)于水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)的控制。病害遠(yuǎn)程治療體系能夠當(dāng)作網(wǎng)絡(luò)魚病醫(yī)院，如果發(fā)覺養(yǎng)殖水產(chǎn)動(dòng)物出現(xiàn)疾病，能夠盡早的進(jìn)行診斷，對(duì)癥治療。

3.4 水產(chǎn)品加工、儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)監(jiān)控

物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)τ谒a(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)品的加工、生產(chǎn)以及銷售等環(huán)節(jié)實(shí)施全程的追蹤。僅需在產(chǎn)品包裝里面植入相應(yīng)的標(biāo)簽代碼，便能夠經(jīng)過查詢平臺(tái)，針對(duì)產(chǎn)品信息實(shí)施檢索。消費(fèi)人員在購(gòu)買水產(chǎn)品的時(shí)候，如果存在疑問，只需運(yùn)用手機(jī)掃描標(biāo)簽里面的二維碼，便能夠獲得此產(chǎn)品的生產(chǎn)日期、產(chǎn)地、責(zé)任主體以及產(chǎn)品批次號(hào)等所有相關(guān)的信息，以確保顧客可以追溯到產(chǎn)品的來源。水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是現(xiàn)代化漁業(yè)不斷發(fā)展的主流趨勢(shì)。其有助于維護(hù)水產(chǎn)養(yǎng)殖的生態(tài)環(huán)境，增強(qiáng)生產(chǎn)效率，進(jìn)而提升生態(tài)效益、社會(huì)效益以及經(jīng)濟(jì)收益。然而我們國(guó)家的水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用并不成熟，依然處于初級(jí)的探索與嘗試時(shí)期。從當(dāng)前的狀況而言，由于此技術(shù)的投入成本較高，所以僅適用于規(guī)模相對(duì)較大的養(yǎng)殖場(chǎng)以及養(yǎng)殖收益比較高的水產(chǎn)品。

4 物聯(lián)網(wǎng)水產(chǎn)養(yǎng)殖需注意的事項(xiàng)

水質(zhì)對(duì)于水產(chǎn)養(yǎng)殖而言是非常重要的，水產(chǎn)養(yǎng)殖有著大量的水質(zhì)指標(biāo)，例如：pH值、水溫、電導(dǎo)率、氨氮以及溶解氧等等，所以需選取運(yùn)用相應(yīng)的水質(zhì)指標(biāo)與水質(zhì)傳感器。不一樣的魚類對(duì)于水溫有著不一樣的要求，以鳙、鰱、鯉、草以及團(tuán)頭魴等溫水魚類為例進(jìn)行分析，其適宜生活的pH值是7.5～8.5、水溫是20℃～30℃、溶氧值是3mg/升之上。

（1）pH值

魚類安全養(yǎng)殖的pH值范疇是6～9，過低又或是過高均會(huì)對(duì)魚類的生長(zhǎng)產(chǎn)生非常大的損害。在較低pH值的水環(huán)境中，魚類血液里面的pH值同樣會(huì)有所降低，造成血液對(duì)氧的承載能力下降，造成魚類缺氧，長(zhǎng)期處在低pH值環(huán)境中會(huì)發(fā)生死魚現(xiàn)象；較高的pH值對(duì)于魚的血液循環(huán)造成影響同時(shí)會(huì)腐蝕魚類皮膚。另外，pH值會(huì)對(duì)水體里面氨氮的存在方式造成影響，進(jìn)而影響到魚類生長(zhǎng)。

（2）水溫

所有的魚類均有著相應(yīng)的最適生長(zhǎng)溫度，在相應(yīng)的溫度環(huán)境中，大多數(shù)魚類的新陳代謝均伴隨水溫的上升而加速，攝食量增多，然而過高又或是過低的溫度均會(huì)對(duì)魚類造成消極的影響。除此之外，水里面溶解氧的含量會(huì)隨著水溫的上升而逐漸減少，然而魚類的新陳代謝加快造成耗氧數(shù)量的增多，極易發(fā)生缺氧現(xiàn)象。所以，在循環(huán)水養(yǎng)殖過程中需要對(duì)溫度實(shí)施精準(zhǔn)的監(jiān)管和調(diào)控。

（3）電導(dǎo)率

電導(dǎo)率是以數(shù)字來展示溶液傳導(dǎo)電流能力，水溶液的電導(dǎo)率是由離子的濃度與性質(zhì)所決定的，在水里面包含無機(jī)酸、鹽又或是堿的時(shí)候，電導(dǎo)率上升。所以，往往運(yùn)用于簡(jiǎn)單預(yù)估水里面離子成分的總濃度。

（4）氨氮

水體氨氮濃度增加會(huì)影響魚類本身氨的外排，使得組織與血液里面氨的濃度上升，削減血液對(duì)于氧的承載能力，使得血液CO濃度上升。除此之外，NH3不帶電，具備較強(qiáng)的通透性與脂溶性，極易經(jīng)過細(xì)胞膜直接造成魚類中毒，發(fā)生難以呼吸，分泌物增加，同時(shí)導(dǎo)致衰竭死亡，因此循環(huán)水養(yǎng)殖需要注意對(duì)于氨氮含量的調(diào)控。

5 促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中應(yīng)用的對(duì)策建議

5.1 創(chuàng)建統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)存在空白領(lǐng)域無論是對(duì)于水產(chǎn)養(yǎng)殖又或是其它行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)而言，均是影響其長(zhǎng)期發(fā)展的關(guān)鍵要素?，F(xiàn)階段，我們國(guó)家的農(nóng)業(yè)部門在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)層面已經(jīng)設(shè)置了相應(yīng)的工作小組，然而與傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)的機(jī)構(gòu)，同樣設(shè)置了“農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究工作組”。并且，農(nóng)業(yè)部已經(jīng)開始了20項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，同時(shí)明確了一套滿足農(nóng)業(yè)發(fā)展要求的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，估計(jì)在“十三五”的末期，初期形成一個(gè)滿足我們國(guó)家農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、現(xiàn)代化發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用體系。然而在還沒有頒布和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)有關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)以前，各個(gè)區(qū)域均需盡可能的實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一，在政府部門的引領(lǐng)之下，推動(dòng)研發(fā)部門與運(yùn)用企業(yè)能夠達(dá)到完美的對(duì)接，以降低反復(fù)開發(fā)的費(fèi)用和對(duì)于資源設(shè)施的浪費(fèi)。

5.2 加速有關(guān)技術(shù)與軟硬件的開發(fā)

需加速有關(guān)軟硬件與技術(shù)的開發(fā)，推動(dòng)核心設(shè)施的低成本、國(guó)產(chǎn)化以及批量化。自主研發(fā)滿足水產(chǎn)養(yǎng)殖運(yùn)用需求的成本、低可靠性強(qiáng)、適應(yīng)惡劣環(huán)境的物聯(lián)網(wǎng)傳感器，依靠目前所具備工業(yè)傳感器的完善技術(shù)，選取能耗少、性能平穩(wěn)的傳感器，制作專門的外殼以實(shí)現(xiàn)防曬、防水、耐高溫以及耐酸堿的目標(biāo)，引入運(yùn)用太陽能自給電源等其它相關(guān)的功能，快速產(chǎn)生規(guī)模效益，實(shí)現(xiàn)減少傳感器價(jià)格的目標(biāo)。并且，在設(shè)計(jì)傳感器時(shí)需運(yùn)用zigbee傳輸技術(shù)，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)傳感器組網(wǎng)更加的便利、簡(jiǎn)單，合理減少組網(wǎng)費(fèi)用。經(jīng)過批量購(gòu)買與補(bǔ)貼等方式，達(dá)到定制與批量化加工以減少成本費(fèi)用，運(yùn)用企業(yè)出資融合政府部門的政策補(bǔ)貼，需要把物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備融入到農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼之中，進(jìn)而推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛運(yùn)用。

5.3 增強(qiáng)對(duì)應(yīng)用主體的培訓(xùn)與簡(jiǎn)化應(yīng)用

國(guó)家、地方政府部門需要全面創(chuàng)建水產(chǎn)養(yǎng)殖合作社，以合作社為基礎(chǔ)實(shí)施設(shè)施購(gòu)買，同時(shí)針對(duì)社員實(shí)施物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的集中性培育，以加強(qiáng)水產(chǎn)養(yǎng)殖者對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用能力；同時(shí)給予所有的合作社又或是鄰近的合作社配備一個(gè)技術(shù)工作者，幫助運(yùn)用主體處理運(yùn)用環(huán)節(jié)所發(fā)生的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)問題。此外，有關(guān)研發(fā)機(jī)構(gòu)需要由運(yùn)用主體的具體狀況著手，增強(qiáng)對(duì)于易操作和智能化設(shè)施的研發(fā)，以簡(jiǎn)化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用，推動(dòng)其可以被不一樣知識(shí)層次的水產(chǎn)養(yǎng)殖者把握和運(yùn)用。其次，在水產(chǎn)養(yǎng)殖層面需要增強(qiáng)對(duì)于移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用，處理水產(chǎn)養(yǎng)殖地區(qū)偏遠(yuǎn)、零散等相關(guān)問題，以使得運(yùn)用人員經(jīng)過移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制和遠(yuǎn)程監(jiān)管，達(dá)到水產(chǎn)養(yǎng)殖者對(duì)于智能化養(yǎng)殖方式的要求。

5.4 充分發(fā)揮政府部門的作用

一個(gè)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，與對(duì)于此產(chǎn)業(yè)鏈的全面建設(shè)和投入有著非常密切的聯(lián)系。物聯(lián)網(wǎng)水產(chǎn)養(yǎng)殖是運(yùn)用信息技術(shù)以促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖的不斷發(fā)展，是互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)在漁業(yè)生產(chǎn)層面的拓展和延伸。為了能夠加速達(dá)到漁業(yè)養(yǎng)殖的現(xiàn)代化，在現(xiàn)階段農(nóng)（漁）民收入水平相對(duì)偏低、農(nóng)業(yè)市場(chǎng)化與信息化運(yùn)行并不健全的背景下，物聯(lián)網(wǎng)水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展的投資主體應(yīng)該是各個(gè)層次的政府部門，唯有在政府部門的大力幫扶之下，才能夠推動(dòng)水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)又好又快的發(fā)展。

6 結(jié)論

綜上所述，經(jīng)過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用能夠達(dá)到水產(chǎn)養(yǎng)殖的智能化、實(shí)時(shí)化以及精準(zhǔn)化控制和監(jiān)測(cè)，是全新歷史階段水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)重要的發(fā)展方向，同時(shí)還是全面貫徹國(guó)務(wù)院“互聯(lián)網(wǎng)+”方針的關(guān)鍵途徑，更加是達(dá)到水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)品綠色、高端供給的重要保證。然而由于其遭受基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)以及相關(guān)研究的影響，現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中的運(yùn)用依然大多停留在研究階段、理論時(shí)期又或是試驗(yàn)時(shí)期，如何促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高效融合，急需科研人員的深入研究和摸索。

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