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物联网在水产发展与养殖中应用

[摘要]《数字农业农村发展规划(2019-2025年)》明确提出了发展智慧现代渔业。物联网技术应用于水产养殖可以实现对水产养殖环境、水产品安全质量等方面的实时监控,促进构建物联网与水产养殖一体化发展。物联网技术在水产养殖中的应用时间较短,存在技术不够成熟、缺乏统一的标准等问题,需加大相关技术的研发力度,以实现现代渔业智慧化发展。

[关键词]物联网技术;智慧化;水产养殖;发展

物联网技术在水产养殖中应用的优势日益凸显,但我国水产养殖物联网模式还处于转型升级的初级阶段,存在诸多问题亟待解决。目前多数企业仍然采用传统的养殖模式,养殖模式过于单一,养殖过程多依赖人工控制,养殖环境的基础设施薄弱、养殖的密度过高、水质污染严重、多鱼病现象,造成水产品的产量和质量都较为低下。因此,传统水产养殖模式亟待改造升级,物联网技术赋能渔业智慧化的养殖模式渐渐成为现代渔业发展的共识,利用传感器、通信等技术与水产养殖的深度融合,增强水产养殖业基础,在遵循产业发展规律下实现传统手工养殖的升级转型,对水产业结构进行改革创新,持续带动和提升水产养殖业的生产、管理、销售、服务等方面的水平,造福于渔民和环境。

1物联网技术与水产养殖业发展概况

1.1物联网技术概述

物联网即万物相连的网络,作为近些年来一种新兴的信息技术,被普遍应用于各行各业之中,为我国经济的发展提供了强大的科学技术支持。就当下物联网技术在智能交通、智能家居、智能玩具等方面的应用来看,物联网定将成为未来科技创新与发展的关键技术之一,它有着其他技术无法替代的优势。物联网主要是通过使用不同的传感设备和技术,如各种传感器、射频识别技术、NB-IOT技术、WiFi技术等各种装置与技术,对不同物体以及它们之间的通信等活动进行实时数据采集,将采集到的海量数据传输到云平台进行存储、管理、分析,再连接互联网,形成的一个庞大网络,达到万物互相连接、互相通信的目的。将这一技术应用到现代渔业的发展过程中,实现水产养殖环境、生产、运输的智能化管控,促进现代渔业的可持续健康发展。

2物联网技术在水产养殖发展中的应用

2.1在水产养殖环境方面的应用

渔类生长对养殖的空气质量、水质量、生长环境等有着较高的要求,将物联网技术应用于渔业养殖,可以实现全天候的实时监控和管理水产养殖环境、养殖区域、生物生长情况等。通过对养殖环境安装不同类型的传感器设备和远程网络监控技术,进而实现对水体环境、空气质量、渔类生长情况进行全面监测和控制。主要包括以下几方面:第一,对养殖环境,主要对空气质量的监测和管理,其中包括养殖环境的干湿度、温度、大气压力等数据的实时采集,通过对采集数据的获取、处理、加工,为渔业生产制定智慧化的养殖方案提供数据支持。第二,对养殖区域的水质监控、预警,精准控制水温、水压、PH值、溶氧盐度等水质指标,如果发现超过安全养殖的阈值,及时启动报警系统,实现智慧安全养殖。第三,对养殖生物生长情况的健康监测,现如今水产养殖的密度过高,在养殖的过程中鱼病现象频发,直接导致养殖产量和质量的下降。通过建立智慧养殖管理系统,远程监控养殖生物的生长情况,通过对渔类生长数据的采集、分析、处理,利用大数据技术对其生长规律进行分析,从而合理安排饲料投放量和喂养次数,严格控制养殖密度,制定出高效的水产养殖模式,实现渔类的健康生长。

2.2在水产品质量安全可溯源方面的应用

随着人们生活质量的不断提高,人们对饮食的要求早已从“吃得饱”向“吃得好”转变了,食品质量安全问题一直都是社会关注的重点。早在2006年,我国就建立了“农业部种植产品质量追溯系统”,此后又建立了“水产品质量安全追溯网”。现已将物联网技术应用到水产品的溯源中,在产品包装上贴上二维码,消费者可以通过扫描产品二维码,了解商品的全部信息,也可利用射频识别技术将标签信息植入到生物体中,建立生产数据库,实时存储生物生长过程中相应节点的溯源信息,将水产品的生产、加工、运输、销售等四方面进行全方位监控,实现水产品整个生命周期的信息管理,使水产品质量安全管理更精细化、数字化,让消费者放心吃鱼。

3物联网技术在水产养殖应用中的问题

3.1水产养殖产业自身存在的问题

据调查,我国水产养殖业大部分处于粗放型的生产阶段。一些水产养殖企业及养殖人员的养殖理念较为陈旧,依旧习惯延用传统手工养殖方式,对于新兴技术的接受程度较低,不愿意改变现状。首先,部分水产养殖企业未能根据市场的需求进行合理的结构优化和转型升级,养殖人员大多凭借多年的自身经验进行管理,缺乏系统、科学的管理理念,养殖人员缺少定期的专业技能知识培训。其次,大部分的养殖基地,养殖环境的基础设施薄弱,水产养殖环境复杂,网络通信条件比较差,电力供给不足,难以为物联网技术的应用提供基本的物理条件。

3.2物联网技术与水产养殖的融合度不够

我国2011年在江苏省建立了第一个物联网水产养殖示范基地,构建了对水产养殖区域预测、预警、控制和服务管理体系。但我国物联网技术在水产养殖中的应用时间较短,技术设备的研发还需加强,应用还不成熟,而一种新兴技术的实际应用需要在实践中逐渐改进,在实践中发现存在的问题,然后精准地解决问题,才能有效地促进物联网技术在水产养殖上的应用和发展。水产养殖中融合物联网技术还处于试验阶段,在技术指标和实际应用效果反馈方面缺少参考案例。只有部分养殖企业开始应用物联网技术,应用中出现的许多问题还未能较好地解决。缺少对“物联网+”现代渔业的统筹规划,物联网技术还未建立统一、规范的标准,技术推广难度较大,大部分企业和养殖人员对于物联网技术的应用还处于片面性、局限性的认识阶段,这些问题都阻碍了物联网技术与水产养殖产业有效融合。

3.3物联网专业技术人员不足

水产养殖物联网模式是现代渔业经济发展中的新兴事物,物联网在现代渔业上的发展需要一批熟悉水产养殖与物联网技术的复合型专业技术人才,然而大部分养殖户接受教育的意识薄弱,思想陈旧,整体文化水平较低,难以满足现代渔业智慧化发展的需求。具体体现在两方面:第一,缺少水产养殖信息技术人员和技术支持,使科学的养殖和管理方法都无法合理应用到水产业生产中;第二,缺少水产养殖业大数据信息分析人才,难以对水产品的市场需求进行准确分析,导致水产品滞销。

4物联网技术在水产养殖中的对策

4.1加强物联网技术在水产养殖中的推广

一是加强养殖人员专业技能培训。通过提升水产养殖者的专业技能水平,改变传统的养殖模式。地方政府以及相关部门可联合当地高校,定期给养殖户们举办新兴科技和水产养殖的相关知识讲座或开展物联网技能培训,为他们提供专业的技术指导。建立统一的渔业生产交流平台,养殖人员利用平台提出问题、交流思想和经验,促进养殖户们对新兴的水产养殖技能与知识的学习。二是鼓励养殖户应用物联网技术进行养殖。许多养殖户们在生物养殖过程中加入了物联网技术之后,都很担心各类传感器设备和网络通信技术是否能在养殖过程中产生积极的作用,都不敢轻易花钱购买相关数字装备投入到实际的养殖过程中。因此,相关政府部门应加大对应用新技术养殖户的资金扶持,鼓励各养殖户们勇于尝试在养殖过程中装配数字机械设备,同时为养殖户聘请相应的专业技术人员和水产养殖专家给予实地指导,及时解决在养殖过程中出现问题。

4.2创新物联网技术与水产养殖深度融合

一是建立统一标准。做好顶层设计,重点制订水产养殖物联网发展规划和标准体系,结合深海抗风浪网箱、工业化循环水养殖、疫病苗种场建设等领域制订智慧渔业标准框架,统一信息传感装备、无线传感技术和水产养殖大数据等参数标准和协议,实现物联网产业链条和水产养殖产业链条的有效融合。二是加强科技研发和创新。根据现代渔业发展需求,在建立水产养殖物联网远程控制系统框架下,以推动水产养殖物联网大规模应用和提供技术整体解决方案为目标,在感知层、传输层、处理层和应用层分别开展水产养殖物联网研发实验项目,按照水产养殖业养殖模式,结合物联网的新兴技术、数字化设备和管理软件等利于现代渔业发展的技术手段,进行区域化物联网技术分类开发,产品化养殖管理模式研究,加大养殖水域环境感知、设备精准控制、生产信息实时采集、数据智能分析和服务体系建设等关键技术的研发,不断提升渔业生产智慧化水平。三是社会服务。鼓励物联网企业与水产养殖生产经营者之间合作,在遵循水产养殖业市场发展规律和内在需求的基础上,共同研发水产养殖智慧化技术,建立远程监测、预警、控制和诊断等水产养殖的信息处理模型和管理软件,整合完善应用的各个环节,形成可推广应用的链条化水产养殖模式和管理服务体系,为灾害预警、水质监测、疫病防控等提供智能的服务。四是发展现代渔业。水产养殖物联网是信息技术和渔业自然资源发展到一定阶段的产物,将信息技术与水产养殖产业链条深度融合,加快各生产要素之间的综合集成,充分凸显物联网服务生产、服务市场、服务渔民和服务社会的优势,大力发展“高校联企业”、“基地联市场”等多种联结机制,建立技术研发、生产加工、营销和工贸农一体化的综合性水产养殖企业,大力发展工程化水产养殖业,建设健康养殖示范场和实施养殖基地规格化改造工程,不断提升水产养殖业发展的智慧化水平。

4.3加强物联网与水产养殖复合型人才培养

加强物联网在水产养殖业中的应用的一大关键是加强物联网专业人才培养。第一,鼓励知识水平较高的水产养殖从业者返乡,对他们进行专业技术培训,丰富他们相关的专业知识,更好地掌握物联网下的水产养殖方式、管理方法和生产及营销模式,通过水产养殖业新人的带头发展,让水产养殖生产者看到实际收益,认识到物联网技术的应用能够致富,从而提高养殖户的参与积极性,也提高了教育质量与水平;第二,结合大专院校的培养方向,尤其是在海洋类的院校,挖掘“物联网”人才,吸纳更多优秀的专业人才投身于现代渔业的智慧化发展中去;第三,政府进一步完善教育培训机制,定期开展技术培训,拓宽养殖者的学习渠道,搭建信息课程平台,免费提供养殖技术或其他信息网课,鼓励养殖者使用新技术进行养殖,组织相关技术人员进行现场指导,提升养殖户从业者的整体专业水平。

5结语

通过对水产养殖物联网模式的分析,让我们看到了物联网水产养殖业带来的巨大市场潜力,认识到了水产养殖物联网模式是未来渔业发展趋势,当我国的水产养殖一旦全面普及物联网水产养殖模式,用物联网技术重塑水产养殖产业,将会彻底改变我国传统的水产养殖模式,从根本上改变水产业落后的面貌,优化智慧渔业养殖环境。

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作者:吴巧玲 单位:浙江海洋大学

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