物聯網技術在水產養殖中的應用

汪文忠

物聯網智能調控管理系統具備環境監測、水質監測、遠程調控、視頻監控以及短信通知等相關功能，能夠達到全天候對pH值、水溫以及溶解氧等相關的基本數據實施及時性的監測預警。如果發生問題，可以及時自行處理又或是經過短信快速告知有關工作者。由加強生產管理水平、漁業監管水平以及加工效率等層面著手，進行無線傳感網、水質多參數傳感器、云服務以及云計算等核心技術的摸索，創建起現代化的漁業云服務載體；對于不一樣的養殖方式，創建漁業數字化和物聯網技術運用示范基地；創建起現代化的漁業數字化服務系統，產生有關的技術標準；達到以物聯網技術為基礎的漁業生產信息整體感知、漁業信息平穩傳遞、健康養殖環節的智能化決策。

一、物聯網技術在水產養殖中的應用現狀

1.水質監控

水對于水產養殖而言是必不可少的，較好的水質是水產養殖動物安全、平穩生長的重要基礎。溶解氧、水溫、pH、微量元素以及營養鹽等要素的改變，均會對水產養殖動物的生長造成非常大的影響。水質管理與水質調控均是水產養殖非常重要的環節，水質管理的優劣，對于水產養殖的成敗有著決定性的影響，進而影響到水產養殖業的產品品質與經濟收益等。物聯網技術的不斷發展為智能化水產養殖奠定了較好的基礎。以無線傳感網、智能傳感、智能處理、通信以及智能控制等技術為基礎而開發，聚集了無線傳輸、智能組網、智能處理、決策支持以及預警信息公布等相關功能的水產養殖物聯網體系，使得水產養殖人員能夠經過計算機、PDA以及手機等終端設備，及時把握水質環境狀況，即時獲得報警信息與水質預警信息等，同時能夠按照最終的監測結果，及時調整控制設施，以達到水產養殖的高效管理和養殖，以達到綠色環保、降耗節能的目的。

2.養殖區域的監控管理

（1）養殖區氣象監測系統

氣象環境的監測涵蓋了氣溫、氣壓以及干濕度等相關數據的監測，對于上述數據實施采集，通過科學有效的分析以后，能夠在各種氣候環境里面收獲較好的養殖效果。

（2）視頻監控系統

為了方便水產養殖人員的管理與監控，達到對于養殖現場的實際情況有較為全面的把握，能夠考慮在養殖地區、重要進出地域與起到關鍵作用的區域安裝必須的設施與裝置，以實現全程監控。在監控的具體環節，同樣需完成好資料的登記與儲存工作，將相應的時間與養殖區域的具體狀況相互聯系起來，有利于后期查詢的時候能夠為其提供參考。經過加裝監控系統，能夠及時了解養殖對象的生活狀況，經過遠程遙控投放飼料的設備，按照具體狀況以調控飼料的投放，能夠實現節能減排、科學養殖。應用物聯網技術實施科學智能管理以后，不但實現了節能，并且增加了水產養殖人員的收入。

3.養殖水產生產、病害情況監控

經過數據化的水產養殖管理體系，融合生產需求，對于養殖密度、養殖水質情況、漁藥用量、飼料投放數量等相關參數實施分類、分塘以及差別化的現代化管理，達到對于水產動物生長的控制。病害遠程治療體系能夠當作網絡魚病醫院，如果發覺養殖水產動物出現疾病，能夠盡早的進行診斷，對癥治療。

4.水產品加工、儲運環節監控

物聯網能夠對于水產養殖產品的加工、生產以及銷售等環節實施全程的追蹤。僅需在產品包裝里面植入相應的標簽代碼，便能夠經過查詢平臺，針對產品信息實施檢索。消費人員在購買水產品的時候，如果存在疑問，只需運用手機掃描標簽里面的二維碼，便能夠獲得此產品的生產日期、產地、責任主體以及產品批次號等所有相關的信息，以確保顧客可以追溯到產品的來源。水產養殖物聯網技術是現代化漁業不斷發展的主流趨勢，其有助于維護水產養殖的生態環境，增強生產效率，進而提升生態效益、社會效益以及經濟收益。然而我們國家的水產養殖物聯網技術的運用并不成熟，依然處于初級的探索與嘗試時期。從當前的狀況而言，由于此技術的投入成本較高，所以僅適用于規模相對較大的養殖場以及養殖收益比較高的水產品。

二、物聯網水產養殖需注意的事項

水質對于水產養殖而言是非常重要的，水產養殖有著大量的水質指標，例如：pH值、水溫、電導率、氨氮以及溶解氧等等，所以需選取運用相應的水質指標與水質傳感器。不一樣的魚類對于水溫有著不一樣的要求，以鳙、鰱、鯉、草以及團頭魴等溫水魚類為例進行分析，其適宜生活的pH值是7.5～8.5、水溫是20～30℃、溶氧值是3mg/L之上。

1.pH值

魚類安全養殖的pH值范疇是6～9，過低或是過高均會對魚類的生長產生非常大的損害。在較低pH值的水環境中，魚類血液里面的pH值同樣會有所降低，造成血液對氧的承載能力下降，造成魚類缺氧，長期處在低pH值環境中會發生死魚現象；較高的pH值對于魚的血液循環造成影響同時會腐蝕魚類皮膚。另外，pH值會對水體里面氨氮的存在方式造成影響，進而影響到魚類生長。

2.水溫

所有的魚類均有著相應的最適生長溫度，在相應的溫度環境中，大多數魚類的新陳代謝均伴隨水溫的上升而加速，攝食量增多，然而過高或是過低的溫度均會對魚類造成消極的影響。除此之外，水里面溶解氧的含量會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量的增多，極易發生缺氧現象。所以，在循環水養殖過程中需要對溫度實施精準的監管和調控。

3.電導率

電導率是以數字來展示溶液傳導電流能力，水溶液的電導率是由離子的濃度與性質所決定的，在水里面包含無機酸、鹽又或是堿的時候，電導率上升。所以，往往運用于簡單預估水里面離子成分的總濃度。

4.氨氮

水體氨氮濃度增加會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，具備較強的通透性與脂溶性，極易經過細胞膜直接造成魚類中毒，發生難以呼吸，分泌物增加，同時導致衰竭死亡，因此循環水養殖需要注意對于氨氮含量的調控。

三、促進物聯網技術在水產養殖中應用的對策建議

1.創建統一的行業標準

行業標準存在空白領域無論是對于水產養殖又或是其它行業的物聯網而言，均是影響其長期發展的關鍵要素。現階段，我國農業部門在農業物聯網的運用標準層面已經成立了相應的工作小組，與傳感器網絡標準有關的機構，同樣設置了“農業應用研究工作組”。農業部已經開始了20項標準的制定工作，同時明確了一套滿足農業發展要求的物聯網標準，估計在“十三五”的末期，初步形成一個滿足我們國家農業標準化、現代化發展的物聯網運用體系。然而在還沒有頒布和水產養殖業有關的物聯網標準以前，各個區域均需盡可能的實現統一，在政府部門的引領之下，推動研發部門與運用企業能夠達到完美的對接，以降低反復開發的費用和對于資源設施的浪費。

2.加速有關技術與軟硬件的開發

需加速有關軟硬件與技術的開發，推動核心設施的低成本、國產化以及批量化。自主研發滿足水產養殖運用需求的成本低、可靠性強、適應惡劣環境的物聯網傳感器，依靠目前所具備工業傳感器的完善技術，選取能耗少、性能平穩的傳感器，制作專門的外殼以實現防曬、防水、耐高溫以及耐酸堿的目標，引入運用太陽能自給電源等其它相關的功能，快速產生規模效益，實現減少傳感器價格的目標。并且，在設計傳感器時需運用zigbee傳輸技術，促進物聯網傳感器組網更加的便利、簡單，合理減少組網費用。經過批量購買與補貼等方式，達到定制與批量化加工以減少成本費用，運用企業出資融合政府部門的政策補貼，需要把物聯網設備融入到農機補貼之中，進而推動物聯網技術的廣泛運用。

3.增強對應用主體的培訓與簡化應用

國家、地方政府部門需要全面創建水產養殖合作社，以合作社為基礎實施設施購買，同時針對社員實施物聯網技術的集中性培訓，以加強水產養殖者對于物聯網的運用能力；同時給予所有的合作社又或是鄰近的合作社配備一個技術工作者，幫助運用主體處理運行環節所發生的物聯網技術問題。此外，有關研發機構需要由運用主體的具體狀況著手，增強對于易操作和智能化設施的研發，以簡化物聯網技術的運用，推動其可以被不一樣知識層次的水產養殖者把握和運用。其次，在水產養殖層面需要增強對于移動物聯網的運用，處理水產養殖地區偏遠、零散等相關問題，以使得運用人員經過移動物聯網裝置實現自動化控制和遠程監管，達到水產養殖者對于智能化養殖方式的要求。

4.充分發揮政府部門的作用

一個產業的不斷發展，與對于此產業鏈的全面建設和投入有著非常密切的聯系。物聯網水產養殖是運用信息技術以促進水產養殖的不斷發展，是互聯網行業在漁業生產層面的拓展和延伸。為了能夠加速達到漁業養殖的現代化，在現階段農（漁）民收入水平相對偏低、農業市場化與信息化運行并不健全的背景下，物聯網水產養殖發展的引導主體應該是各個層次的政府部門，唯有在政府部門的大力幫扶之下，才能夠推動水產養殖物聯網又好又快的發展。

四、結論

綜上所述，經過物聯網技術的應用能夠達到水產養殖的智能化、實時化以及精準化監測和控制，是全新歷史階段水產養殖技術重要的發展方向，同時還是全面貫徹國務院“互聯網+”方針的關鍵途徑，也是達到水產養殖產品綠色、高端供給的重要保證。然而由于其遭受基礎性數據以及相關研究的影響，現階段物聯網技術在水產養殖過程中的運用依然大多停留在研究階段、理論時期又或是試驗時期，如何促進水產養殖和物聯網技術的高效融合，急需科研人員的深入研究和摸索，以及漁業主管部門的引導。