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第1篇

【關(guān)鍵詞】影響因素 系統(tǒng)監(jiān)控 信息采集 科學(xué)技術(shù)

隨著養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展與科技的進步，先進的水產(chǎn)智能化養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)的養(yǎng)殖模式，實現(xiàn)了從最初的水產(chǎn)產(chǎn)量少、易死亡到水產(chǎn)、產(chǎn)量高死亡率低的轉(zhuǎn)變，為中國的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)帶來了巨大的發(fā)展。中國的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)規(guī)模越來越大，發(fā)展前景越來越好，市場需求也逐漸增大。物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的水產(chǎn)智能化養(yǎng)殖系統(tǒng)不僅可以實現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖的智能化與自動化，還可以控制水產(chǎn)的生存環(huán)境在最適合的數(shù)值之內(nèi)，在此環(huán)境的基礎(chǔ)上最大密度的進行養(yǎng)殖從而實現(xiàn)利益的最大化，這樣不僅給個人帶來豐厚的利益也推動了養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。

1 水產(chǎn)智能化養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)的養(yǎng)殖影響因素以及養(yǎng)殖流程

1.1 智能化養(yǎng)殖系統(tǒng)的養(yǎng)殖影響因素

養(yǎng)殖業(yè)是中國重要產(chǎn)業(yè)之一，面對越來越大的市場需求，高效快速安全健康的養(yǎng)殖系統(tǒng)一直是業(yè)內(nèi)人士研究的課題，經(jīng)過大量的科學(xué)實驗之后檢測出影響水產(chǎn)品養(yǎng)殖的影響因素，主要有以下幾點：水溫、PH值、透明度、溶氧量、農(nóng)藥含量、重金屬含量、各類氟化物含量、細菌含量、揮發(fā)性酚含量、魚池換水周期以及消毒用品等。根據(jù)影響水產(chǎn)品養(yǎng)殖的因素，對應(yīng)的找出最適合水產(chǎn)品生存的環(huán)境，在進行最大密度的養(yǎng)殖，配合最合理化的監(jiān)控，能實現(xiàn)有效的提升水產(chǎn)品的產(chǎn)量。

1.2 智能化養(yǎng)殖系統(tǒng)的養(yǎng)殖流程

我國的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)基本上采用智能化養(yǎng)殖系統(tǒng)，采用該種系統(tǒng)，首先，選址對浴池進行建設(shè)；其次，買魚苗后早魚池中進行試水；再次，放入魚苗并進行消毒，魚種進行繁殖之后進入池子飼料喂養(yǎng)，這時要注意水質(zhì)的管理魚池的環(huán)境監(jiān)控預(yù)防疾病的發(fā)生。最后，在做好過冬的措施成魚即可出池了。在這個水產(chǎn)品養(yǎng)殖系統(tǒng)中，最重要的是采用先進的機械設(shè)備來控制養(yǎng)殖系統(tǒng)的水溫、PH值、溶解度、光照、溶解氧、投餌量等因素，在這些因素都合適的情況下，才能進行最大密度的養(yǎng)殖生產(chǎn)活動。

2 水產(chǎn)智能化養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

2.1 養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)的總體構(gòu)成

完整的水產(chǎn)品智能化養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)是在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，利用智能處理技術(shù)、傳感技術(shù)、智能控制技術(shù)、數(shù)據(jù)收集技術(shù)、圖像實時采集技術(shù)、無線傳輸技術(shù)來進行智能化處理。預(yù)測信息輔助養(yǎng)殖生產(chǎn)決策，從而來實現(xiàn)現(xiàn)場以及遠程數(shù)據(jù)的獲取、報警控制和設(shè)備控制。養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)的總體構(gòu)成主要有：水質(zhì)監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、遠程監(jiān)測、視頻監(jiān)測、遠程控制、短信通知等功能。整個操作過程利用了電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、計算機與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，來監(jiān)控水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中的各項影響因素的合適值，控制各項影響因素在最合適的數(shù)值內(nèi)，從而營造出最佳的養(yǎng)殖環(huán)境。養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)對水產(chǎn)生存環(huán)境的PH值、水溫、溶氧量等數(shù)據(jù)進行采集，之后進入信息采集模塊進行處理，通過一些措施控制養(yǎng)殖水質(zhì)的環(huán)境因子在最合適的范圍內(nèi)，使得水產(chǎn)可以在最優(yōu)質(zhì)的環(huán)境下快速的生長，縮短了水產(chǎn)的生長周期，以此提高水產(chǎn)的產(chǎn)量。

2.2 養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)的信息監(jiān)測

水產(chǎn)品養(yǎng)殖信息監(jiān)測在實際應(yīng)用中具有重要的作用，現(xiàn)在大多數(shù)的水產(chǎn)養(yǎng)殖采用的都是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來對養(yǎng)殖環(huán)境進行監(jiān)測，這種養(yǎng)殖技術(shù)未對養(yǎng)殖過程中的水產(chǎn)品的魚種、用藥情況、飼料情況、患病情況進行監(jiān)測，導(dǎo)致養(yǎng)殖過程中出現(xiàn)問題后，無法制定出相應(yīng)的解決方案。基于這樣的問題，現(xiàn)在采用ZigBee技術(shù)進行搭橋構(gòu)建一個信息采集監(jiān)測模塊，這樣無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與RFID系統(tǒng)就不會相互干擾。ZigBee技術(shù)與GPRS技術(shù)相結(jié)合組成混搭型環(huán)境檢測軟件是目前最具有發(fā)展前景的系統(tǒng)，ZigBee技術(shù)可以實現(xiàn)設(shè)備的互聯(lián)互通，收集的數(shù)據(jù)匯集于網(wǎng)關(guān)節(jié)點然后通過GPRS技術(shù)與服務(wù)器進行連接，將采集到的信息上傳到后臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，從而完成信息的收集。

2.3 養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)的智能中心

養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)的智能中心主要是將采集來的信息進行整理、輸出再進行控制，其屬于整個模塊的智能中心，監(jiān)控人員與客戶無論是在室內(nèi)或者戶外，都可以通過現(xiàn)場的監(jiān)控設(shè)備、遠程PC機控制或通過通訊設(shè)備來進行控制，打破了傳統(tǒng)的水產(chǎn)養(yǎng)殖模式，實現(xiàn)了現(xiàn)代化養(yǎng)殖的自動化與智能化。現(xiàn)場控制中心可以根據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)顯示的結(jié)果進行智能控制，與此同時還能及時的通知現(xiàn)場的工作人員進行問題的處理，這樣就避免了水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中出現(xiàn)差錯的幾率，進而實現(xiàn)利益的最大化。

3 結(jié)論

通過本文的論述得知，物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)，保障了水產(chǎn)在最合適的環(huán)境中最大密度的進行養(yǎng)殖，養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)的信息監(jiān)測能準(zhǔn)確的收集各項數(shù)據(jù)，從而達到對整個水產(chǎn)的信息監(jiān)控，養(yǎng)殖控制系統(tǒng)的智能中心對水產(chǎn)養(yǎng)殖進行智能監(jiān)控，工作人員可以通過監(jiān)控設(shè)備，隨時監(jiān)測水產(chǎn)的生長情況避免出現(xiàn)問題。望此次研究的內(nèi)容能促進水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，通過利用先進的水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)給經(jīng)營者帶來利益的同時，也滿足了市場的需求，其在水a(chǎn)管理上節(jié)省了大量資源，能實現(xiàn)養(yǎng)殖行業(yè)的自動化與智能化。

參考文獻

[1]吳振浩.如何有效提高建筑工程管理及施工質(zhì)量控制的思考[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（29）：240.

[2]董利忠.提高建筑工程管理及施工質(zhì)量控制的有效策略[J].建筑知識，2016（05）：90.

第2篇

摘要：本文分析了現(xiàn)階段水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)信息化關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，并對其未來發(fā)展趨勢進行了分析。

關(guān)鍵詞：水產(chǎn)養(yǎng)殖；信息化；關(guān)鍵技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

現(xiàn)階段，水產(chǎn)養(yǎng)殖信息化的關(guān)鍵技術(shù)主要表現(xiàn)為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的信息獲取技術(shù)。信息獲取技術(shù)是信息化應(yīng)用的基礎(chǔ)，根據(jù)獲取信息的尺度和獲取信息的屬性，水產(chǎn)養(yǎng)殖的信息獲取技術(shù)可分為知識挖掘技術(shù)，傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和遙感技術(shù)三個方面。

1水產(chǎn)養(yǎng)殖的信息獲取技術(shù)

1.1知識挖掘技術(shù)

眾所周知，我們可以通過多種方式獲取信息，比如查閱文獻、參考養(yǎng)殖日志、問卷調(diào)查等等。當(dāng)人們通過這些方式獲取到信息后，就會進行信息錄入，再經(jīng)過知識挖掘這項技術(shù)，轉(zhuǎn)換成計算機的應(yīng)用和它的自動識別。在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中，此項技術(shù)應(yīng)用研究較早，現(xiàn)階段在水產(chǎn)養(yǎng)殖信息化技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用成熟。

1.2傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

可以應(yīng)用水產(chǎn)養(yǎng)殖傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的對象主要有以下兩種類型：第一種是魚類和它們的行為參數(shù)辨別，這種傳感技術(shù)使用的傳感器主要以魚的種類以及魚類的其他相關(guān)特征作為基礎(chǔ)；第二種是水環(huán)境的參數(shù)，應(yīng)用于這種類型的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)傳感器是一種水質(zhì)傳感器，其主要特性是化學(xué)特性。

1.3遙感技術(shù)

同參數(shù)信息獲取的技術(shù)相比較，應(yīng)用水產(chǎn)養(yǎng)殖信息化的遙感技術(shù)可以獲取的水質(zhì)參數(shù)非常有限，但是此項技術(shù)卻能實現(xiàn)區(qū)域的信息采集，通過結(jié)合該地區(qū)的地理信息，實現(xiàn)多種信息的獲取。遙感技術(shù)能對水產(chǎn)養(yǎng)殖實時信息進行合理的預(yù)處理，為未來多種更加先進技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域的應(yīng)用打下了堅實的基礎(chǔ)。

2水產(chǎn)養(yǎng)殖信息化關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展趨勢

水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展信息化技術(shù)現(xiàn)階段已經(jīng)成為了現(xiàn)代化漁業(yè)的重要支撐和重要內(nèi)涵，信息化技術(shù)的應(yīng)用作為設(shè)施養(yǎng)殖的前提，也為其他信息化技術(shù)的作用提供了有效載體。水產(chǎn)養(yǎng)殖信息化關(guān)鍵技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景。

2.1信息獲取的方式

水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的信息獲取方式逐漸由人工獲取發(fā)展到自動化獲取，能最大限度的避免人工獲取的缺點。水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的環(huán)境參數(shù)變化具有多元性和周期性，發(fā)展信息建模的方法和參數(shù)處理的能力非常有必要。與此同時，發(fā)展傳感技術(shù)也對智能化、集成化獲取信息的程度不斷提高。

2.2信息化技術(shù)應(yīng)用

信息化技術(shù)應(yīng)用主要是指信息獲取的精度、廣度以及質(zhì)量和范圍的不斷提升。隨著各項技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)的應(yīng)用越來越成熟，它們的不斷發(fā)展也同水產(chǎn)養(yǎng)殖特性越來越緊密結(jié)合，信息化技術(shù)的應(yīng)用起到了提升水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的整體水平，并且保證了水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)數(shù)據(jù)來源的可靠性和可信度。

2.3信息處理方法

未來信息處理方法將向著智能化以及多元化和模型化的方向發(fā)展。數(shù)據(jù)挖掘和人工智能等計算機技術(shù)的應(yīng)用，相對于信息處理中傳統(tǒng)的方法更加高效，準(zhǔn)確率更高，并且解決了水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的多種復(fù)雜問題。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建多種模型，使其更加多元化。

2.4養(yǎng)殖管理決策的改變

水產(chǎn)養(yǎng)殖信息化關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展使養(yǎng)殖管理的決策向著精細化和科學(xué)化的方向發(fā)展。信息化的發(fā)展更好地實現(xiàn)了現(xiàn)代科學(xué)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的緊密結(jié)合，使水產(chǎn)養(yǎng)殖改變傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，向精細化的養(yǎng)殖系統(tǒng)發(fā)展，改變了傳統(tǒng)的控制方法，向著現(xiàn)代模型控制方法開始轉(zhuǎn)變，從而使管理更加高效。

2.5信息化思維及技術(shù)的應(yīng)用

信息化思維及技術(shù)的應(yīng)用在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中越來越重要，伴隨著信息化的手段不斷深入，信息化的本質(zhì)和它的規(guī)律也越來越明顯。注重信息化思維以及技術(shù)的應(yīng)用，促進了高新技術(shù)和養(yǎng)殖流程的結(jié)合，使它們的關(guān)系更加緊密，并且不斷地提高了科技轉(zhuǎn)化能力和應(yīng)用水平。順應(yīng)時代的發(fā)展和進步，為了使水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)得到更好的發(fā)展，將信息化技術(shù)應(yīng)用到水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)是當(dāng)前水產(chǎn)養(yǎng)殖者以及相關(guān)管理部門的首要任務(wù)。現(xiàn)階段，部分水產(chǎn)養(yǎng)殖信息化的關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)相對成熟，但還有一些技術(shù)不夠完善，筆者認為，在以后的研究和發(fā)展中，應(yīng)強化關(guān)鍵技術(shù)，使信息化高新技術(shù)與水產(chǎn)養(yǎng)殖緊密結(jié)合，共同優(yōu)化。

參考文獻

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[3]李亮斌，等.基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)重金屬監(jiān)測組網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計[C].“農(nóng)業(yè)電氣化與信息化工程與學(xué)科創(chuàng)新發(fā)展”學(xué)術(shù)年會論文集.2014.

第3篇

物聯(lián)網(wǎng)（“TheInternetofthings”，簡稱IOT），從英文上翻譯即為物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。所謂物聯(lián)網(wǎng)，是指基于新一代的信息技術(shù)，將物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，通過信息交換和信息通信實現(xiàn)高效、先進和智能服務(wù)的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。具體來說，物聯(lián)網(wǎng)是運用光學(xué)識別、傳感器、射頻識別、全球定位系統(tǒng)激光掃描器等新一代的信息技術(shù)，實時采集需要的信息，如某一物體或某一過程的有關(guān)聲、光、熱等各種信息，通過與互聯(lián)網(wǎng)的連接進行信息的交換和傳遞，實現(xiàn)對物品或過程的智能化感知、識別、監(jiān)管的一種網(wǎng)絡(luò)。它有兩層涵義：其一，物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的擴展和延伸，其核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)；其二，物聯(lián)網(wǎng)的用戶端具有延伸性，任何物體之間可以進行信息的交換與共享。物聯(lián)網(wǎng)具備以下三個特征：一是全面感知，通過相關(guān)技術(shù)可以隨時隨地獲取信息；二是可靠傳遞，通過各種電信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，實時準(zhǔn)確地將物體的信息傳遞出去；三是智能處理，通過運用大數(shù)據(jù)、云計算等各種智能計算技術(shù)，分析和處理海量的數(shù)據(jù)和信息，實現(xiàn)對物體的智能化控制。

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵性技術(shù)

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)被劃分為三個層次——信息感知層、信息傳輸層和信息應(yīng)用層。基于這個層次劃分，可以將物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵性技術(shù)概括為對應(yīng)的三大類：

（一）信息感知技術(shù)

它應(yīng)用于信息感知層，是物聯(lián)網(wǎng)鏈條上最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)，由各種傳感器節(jié)點組成，主要涉及傳感器技術(shù)、RFID技術(shù)、GPS技術(shù)等。在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中，傳感器技術(shù)被用于測定光照度、水體溫度、溶解氧、ph值、氨氮含量、濁度等參數(shù)，而這些參數(shù)指標(biāo)都會對養(yǎng)殖對象的生長發(fā)育、繁殖周期、產(chǎn)量及質(zhì)量等方面產(chǎn)生重要的影響。RFID技術(shù)（RadioFrequencyIdentification）即射頻識別，俗稱電子標(biāo)簽，是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)，主要應(yīng)用于水產(chǎn)品的質(zhì)量追溯。GPS技術(shù)則是基于新一代的衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)，可以進行海、陸、空全方位的、實時的三維導(dǎo)航和定位，具備自動化、高精度、高效益等顯著特點。在漁業(yè)中，GPS技術(shù)可以應(yīng)用于水產(chǎn)品物流銷售環(huán)節(jié)及質(zhì)量保障體系，對養(yǎng)殖情況、產(chǎn)量、產(chǎn)品流向等進行實時描述和跟蹤。

（二）信息傳輸技術(shù)

它應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸層，是信息傳輸?shù)谋亟?jīng)路徑。傳感器通過有線或無線方式，根據(jù)多種通信協(xié)議向局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)所獲取的各類數(shù)據(jù)。目前運用最廣泛的是無線傳感網(wǎng)絡(luò)（WSN），它是以無線通信方式形成的一個自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的傳感器節(jié)點組成，負責(zé)采集和發(fā)送網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中被感知對象的信息。

（三）信息處理技術(shù)

它是實現(xiàn)漁業(yè)自動化控制的基礎(chǔ)，主要涉及云計算、專家系統(tǒng)、決策支持、地理信息系統(tǒng)等，應(yīng)用于信息應(yīng)用系統(tǒng)，負責(zé)對數(shù)據(jù)進行融合與處理，幫助信息使用者做出科學(xué)的管理決策，從而對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程進行有效控制。其中，云計算（CloudComputing）是指將計算任務(wù)分布在大量由計算機構(gòu)成的資源池上，使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取存儲空間和計算能力，以提供各種軟件服務(wù)。專家系統(tǒng)（ExpertSystem，簡稱ES）指運用特定領(lǐng)域的專業(yè)知識，通過推理來模擬人類專家，解決各種具體而復(fù)雜問題的計算機智能程序系統(tǒng)。決策支持系統(tǒng)（DecisionSupportSystem，簡稱DSS）是通過數(shù)據(jù)、相關(guān)模型及知識，以人機交互方式來輔助決策者進行半結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化決策的一種計算機應(yīng)用系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem，簡稱GIS）是在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算以及分析等運用的技術(shù)系統(tǒng)，屬于一種特定的重要空間信息系統(tǒng)，主要用于空間信息數(shù)據(jù)庫和進行空間信息的地理統(tǒng)計處理、圖形轉(zhuǎn)換與表達等，在漁業(yè)上可運用于質(zhì)量追溯、物流跟蹤等方面。目前，智能信息處理技術(shù)研究內(nèi)容主要包括4個方面：1、人工智能的理論研究。它包括信息獲取的形式化方法、海量信息處理的理論、方法、機器學(xué)習(xí)以及模式識別等。2、人——機交互技術(shù)與系統(tǒng)研究，即聲音、視頻、圖形以及文字處理等。3、智能控制技術(shù)與系統(tǒng)研究。通過智能化手段，以實現(xiàn)人與物、物與物之間的互動與聯(lián)系，如可以準(zhǔn)確地對目標(biāo)進行定位和跟蹤等。4、智能信號處理的研究，具體包括信息特征識別和數(shù)據(jù)融合技術(shù)。

漁業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用意義

大力發(fā)展?jié)O業(yè)信息化，推動信息技術(shù)與傳統(tǒng)漁業(yè)深度融合，不斷提高漁業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的標(biāo)準(zhǔn)化、智能化、集約化、產(chǎn)業(yè)化和組織化水平，努力提升資源利用率、勞動生產(chǎn)率和經(jīng)營管理效率，是我國漁業(yè)突破資源環(huán)境約束、實現(xiàn)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和產(chǎn)業(yè)升級的重要出路。漁業(yè)物聯(lián)網(wǎng)作為漁業(yè)信息化的一項關(guān)鍵技術(shù)，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用已經(jīng)起步，技術(shù)示范和應(yīng)用的實踐證明，漁業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以有效地實現(xiàn)從手工操作向智能自動化操作轉(zhuǎn)變，從粗放型、資源消耗型、數(shù)量型向精準(zhǔn)型、資源節(jié)約型、質(zhì)量型發(fā)展方向轉(zhuǎn)變，對促進水產(chǎn)養(yǎng)殖集約、高效、生態(tài)和可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。其主要作用表現(xiàn)在以下幾點:

（一）降低人工成本

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和遠程控制終端設(shè)備，實現(xiàn)了養(yǎng)殖設(shè)備運行的自動化和智能化。養(yǎng)殖人員可以隨時隨地獲取養(yǎng)殖的相關(guān)信息，不必親臨現(xiàn)場就能實現(xiàn)24小時不間斷地對多項指標(biāo)進行實時監(jiān)控，簡化了日常養(yǎng)殖管理工作，節(jié)省了勞動力，降低了勞動強度。案例：湖北省洪湖市六合水產(chǎn)開發(fā)有限公司第一期建成的水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)示范基地面積1500畝，安裝了水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)環(huán)節(jié)視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)和水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)兩個組成部分。包含8個子系統(tǒng)：基地視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控總部總控中心和養(yǎng)殖基地分控中心、水質(zhì)傳感器采集系統(tǒng)、大型自動氣象宏觀環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、水產(chǎn)養(yǎng)殖智能化控制系統(tǒng)、告警子系統(tǒng)、防雷系統(tǒng)和通訊無線系統(tǒng)。主要示范特色養(yǎng)殖和蟹苗培育。經(jīng)過養(yǎng)殖基地管理人員實驗，該技術(shù)的使用，降低勞動量40%。

（二）提高經(jīng)濟效益

借助于相關(guān)養(yǎng)殖模型（如最佳養(yǎng)殖參數(shù)模型等）、疾病預(yù)測預(yù)警系統(tǒng)、專家知識庫系統(tǒng)等，養(yǎng)殖人員可以更加科學(xué)合理地控制飼料的投喂量，并及時預(yù)防和控制各種疾病災(zāi)害，有效提高了經(jīng)濟效益。案例：安徽張林漁業(yè)有限公司建有標(biāo)準(zhǔn)化魚塘31個，循環(huán)流水生產(chǎn)池5個，養(yǎng)殖水面達325畝，是農(nóng)業(yè)部健康養(yǎng)殖示范場。主養(yǎng)黃顙魚和翹嘴紅鲌。2014年6月起，示范應(yīng)用水產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使用物聯(lián)網(wǎng)智能投餌技術(shù)，減少飼料浪費15%；使用物聯(lián)網(wǎng)智能增氧技術(shù)，減少電費20%，使用物聯(lián)網(wǎng)水質(zhì)在線監(jiān)測技術(shù)，提高成活率30%。

（三）減少水產(chǎn)養(yǎng)殖污染

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運用可以合理控制水質(zhì)相關(guān)參數(shù)指標(biāo)和飼料的投喂量等等，有效降低投入品消耗，減少水體污染物排放。案例：江蘇泗洪縣金水特種水產(chǎn)養(yǎng)殖有限公司養(yǎng)殖面積1.35萬畝。養(yǎng)殖品種以河蟹為主。2013年相繼完成了養(yǎng)殖基地的水質(zhì)在線監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，養(yǎng)殖過程中藥物使用量降低了30%，降低了飼料投喂量，減少了因養(yǎng)殖水體排放對環(huán)境造成的污染，降低了養(yǎng)殖風(fēng)險。（四）提高管理效率隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)中的相關(guān)信息可以實時、快速、便捷的收集、獲取和分析利用，廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)測、生產(chǎn)信息管理、產(chǎn)品銷售、質(zhì)量安全追溯、加工運輸、信息查詢及服務(wù)等方面，有利于提高管理效率。

漁業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的示范與應(yīng)用

（一）養(yǎng)殖水質(zhì)環(huán)境自動監(jiān)測和智能控制

良好的水質(zhì)是水產(chǎn)養(yǎng)殖的必要條件，它緊密關(guān)系著水產(chǎn)養(yǎng)殖的產(chǎn)量、質(zhì)量以及經(jīng)濟效益。同時，水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)環(huán)境的管理決定著水產(chǎn)養(yǎng)殖集約化程度。養(yǎng)殖水質(zhì)環(huán)境因素主要包括水溫、溶解氧、鹽度、PH值、氨氮含量和濁度等。借助于各式傳感器，養(yǎng)殖戶可以實時獲取水質(zhì)環(huán)境的相關(guān)參數(shù)。同時，基于智能傳感、無線傳感網(wǎng)、通信、智能處理等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以實現(xiàn)集水質(zhì)環(huán)境參數(shù)在線采集、無線傳輸、遠程與自動控制等功能于一體的水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，使養(yǎng)殖戶可以通過手機、PDA、計算機等信息終端，隨時隨地掌握養(yǎng)殖水質(zhì)環(huán)境信息，并可以根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果實時調(diào)整控制設(shè)備，進行科學(xué)水產(chǎn)養(yǎng)殖與管理。

（二）智能投喂和疾病預(yù)警診斷

就水產(chǎn)養(yǎng)殖而言，飼料的科學(xué)投喂無論是對養(yǎng)殖對象的良好生長、人類的健康飲食，還是生態(tài)環(huán)境的保護都具有重要意義。投喂量不足或者飼料搭配不合理必然會影響水生動物對飼料營養(yǎng)的需求，阻礙其正常的代謝繁殖，同時還會導(dǎo)致疾病發(fā)病率增高。不僅提升了養(yǎng)殖成本，還給水產(chǎn)品的質(zhì)量安全帶來一定的隱患。飼料投喂過度，則會造成水體環(huán)境的惡化，對生態(tài)環(huán)境造成污染。基于物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)的運用，可建立起水產(chǎn)養(yǎng)殖精細投喂系統(tǒng)，對養(yǎng)殖模式、養(yǎng)殖環(huán)節(jié)、每日投喂量、投喂次數(shù)及投喂時段等進行最優(yōu)化。根據(jù)傳感器實時采集的相關(guān)數(shù)據(jù)，如光照、水溫、溶氧量、濁度、氨氮等，可分析養(yǎng)殖環(huán)境因素與飼料攝取量之間的關(guān)系，以及不同養(yǎng)殖品種各生長階段對營養(yǎng)成分的需求情況，從而建立起養(yǎng)殖對象在不同生長階段的最佳投喂模式，實現(xiàn)按需投喂、最優(yōu)化養(yǎng)殖。在疾病預(yù)警預(yù)測部分，可利用采集的數(shù)據(jù)對水環(huán)境趨勢進行預(yù)測。通過調(diào)查和參考有關(guān)專家的意見，確定水質(zhì)參數(shù)的各種邊界值（如無警、中警、重警的邊界點），進而可以確定每個警級的區(qū)間并進行預(yù)警。這樣，養(yǎng)殖戶便可以在第一時間獲取相關(guān)養(yǎng)殖環(huán)境信息并及時作出處理，起到預(yù)防作用。此外，還可建立相關(guān)的疾病診斷和決策系統(tǒng)，針對養(yǎng)殖戶在實際養(yǎng)殖生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的病害癥狀進行分析，并提供相應(yīng)的解決辦法和處理措施。通過知識庫和專家?guī)斓慕ⅲ瑢崿F(xiàn)資源和信息的共享及利用。一方面可以隨時查詢關(guān)于水產(chǎn)養(yǎng)殖的有關(guān)知識，包括水產(chǎn)品品種常見疾病及癥狀、對應(yīng)處理措施以及藥品信息等；另一方面還可通過與專家的在線溝通互動，及時獲取相關(guān)幫助與服務(wù)。

（三）全程質(zhì)量追溯和數(shù)字化

養(yǎng)殖管理可追溯是指通過記錄的標(biāo)識，對某個實體的歷史、用途或者位置給予追蹤的能力。水產(chǎn)品的質(zhì)量安全可追溯主要是基于射頻識別、條形碼及溫度傳感等先進技術(shù)的應(yīng)用，通過唯一的、可識別的碼，對水產(chǎn)品從育苗、養(yǎng)殖、加工到物流以及銷售的全過程進行信息化的管理，實現(xiàn)對水產(chǎn)品整條產(chǎn)業(yè)鏈信息的快速識別與溯源管理。水產(chǎn)品全過程質(zhì)量追溯可具體分為以下幾個系統(tǒng)：1.水產(chǎn)品智能養(yǎng)殖管理系統(tǒng)。主要針對養(yǎng)殖飼料的投喂、藥品的使用、水產(chǎn)品的出入庫的登記管理等；2.水產(chǎn)品加工管理系統(tǒng)。包括登記和管理水產(chǎn)品的來源信息、相關(guān)檢疫信息和加工后的出廠信息等。3.水產(chǎn)品冷鏈物流管理系統(tǒng)。通過RFID溫度采集標(biāo)簽和無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)終端，采集和讀取在物流過程中的水產(chǎn)品相關(guān)信息，并進行傳輸和儲存。4.水產(chǎn)品交易零售管理系統(tǒng)。主要記錄水產(chǎn)品的賣方、買方、交易場所、交易時間、交易價格等信息。5.水產(chǎn)品溯源查詢系統(tǒng)。通過建立水產(chǎn)品質(zhì)量查詢追溯平臺，消費者可根據(jù)購買憑證，查詢到水產(chǎn)品從生產(chǎn)到銷售各個環(huán)節(jié)的相關(guān)信息。

漁業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的相關(guān)思考

（一）漁業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目標(biāo)用以物聯(lián)網(wǎng)為核心的信息技術(shù)改造、融合、滲透漁業(yè)，促進產(chǎn)業(yè)升級和現(xiàn)代漁業(yè)建設(shè)。具體的分析有以下幾個具體目標(biāo)。1.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和關(guān)鍵產(chǎn)品要國產(chǎn)化。2.降低物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)和產(chǎn)品的價格。3.熟化技術(shù)和產(chǎn)品，不斷提高質(zhì)量，整體技術(shù)和應(yīng)用走入世界前列。4.主要通過市場對基礎(chǔ)資源的配置作用，形成研發(fā)、制造、應(yīng)用服務(wù)的漁業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)。5.通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，養(yǎng)殖戶普遍降本、減耗、增效。

（二）漁業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢和差距我國漁業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與發(fā)達國家相比有的方面技術(shù)領(lǐng)先，有的方面技術(shù)落后：1.在信息感知技術(shù)方面，主要涉及傳感器技術(shù)、RFID技術(shù)、GPS技術(shù)等，整體上我國還存在著一定的差距。在水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)中使用的傳感器主要有兩類，一類是電化學(xué)傳感器，另一類是光學(xué)傳感器。電化學(xué)傳感器中水溫、鹽度、pH值的傳感器達到了國際先進水平，溶氧傳感器隨著我國四電極脈沖激勵溶解氧測量方法的發(fā)明和多元水質(zhì)信息矩陣式補償校正模型和自診斷、自識別智能變送方法的發(fā)明，達到了國際領(lǐng)先水平，氨氮傳感器還有一定差距。光學(xué)傳感器中水溫、溶氧、鹽度、pH值、氨氮的傳感器差距還比較大，穩(wěn)定性差、準(zhǔn)確性低、維護成本較高的問題急需得到解決。2.在信息傳輸技術(shù)方面，為水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)服務(wù)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)（WSN）技術(shù)和應(yīng)用，達到世界先進水平。3.在信息應(yīng)用系統(tǒng)方面，養(yǎng)殖對象應(yīng)用控制系統(tǒng)和養(yǎng)殖設(shè)施智能化控制技術(shù)，具有世界領(lǐng)先水平。4.在大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)及應(yīng)用方面還存在一定差距。

第4篇

物聯(lián)網(wǎng)是新一代電子信息技術(shù)的重要組成部分，是利用互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)等通訊技術(shù)把感知設(shè)備、控制設(shè)備、操作設(shè)備等聯(lián)在一起，實現(xiàn)遠程化、信息化、智能化控制的網(wǎng)絡(luò),簡單理解就是人與人、人與物、物與物相連的網(wǎng)絡(luò)，是一種集計算機軟硬件技術(shù)、傳感器技術(shù)、集成電路技術(shù)、電子應(yīng)用技術(shù)和無線通訊技術(shù)等為一體的復(fù)雜技術(shù)。當(dāng)前，在機械化水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的典型應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.1養(yǎng)殖水體的水質(zhì)監(jiān)測

主要是利用不同類型的水質(zhì)傳感器,現(xiàn)場實時檢測pH值、溶解氧、氨氮、鹽度、亞硝酸鹽、硫化氫和水溫等影響水產(chǎn)品生長與發(fā)育的水質(zhì)參數(shù)，并通過有線或無線等方式傳送到手持設(shè)備和服務(wù)器終端，供養(yǎng)殖人員進行參考，以便及時對水體進行管護，改善水質(zhì)環(huán)境，提高養(yǎng)殖效率。

1.2水產(chǎn)養(yǎng)殖機械的自動化或遠程化控制

主要是利用自動控制理論按照養(yǎng)殖人員的設(shè)定，定時定量啟動和關(guān)閉投餌機、曝氣增氧機等設(shè)備，或是根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測的數(shù)據(jù)按需控制增氧機、換水泵及補水泵的啟停，也有的是利用zigbee或6Lowpan等技術(shù)搭建無線網(wǎng)絡(luò)，由主控計算機集中對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析處理后，人工或自動發(fā)送遠程指令，對各類水產(chǎn)養(yǎng)殖機械的運行進行精確控制。

1.3水質(zhì)水情的實時預(yù)警

主要是按照設(shè)定的具體數(shù)值構(gòu)建預(yù)警模型，實時跟蹤監(jiān)測養(yǎng)殖水體的水質(zhì)水情變化與養(yǎng)殖設(shè)備的運行情況。當(dāng)發(fā)生意外災(zāi)害、水情驟變或漁機設(shè)備故障時，及時向主控計算機發(fā)送預(yù)警信號，并利用GSM/GPRS/CDMA等模塊向養(yǎng)殖人員發(fā)送提醒短信，確保各項應(yīng)急措施能夠迅速啟動，從而保障漁業(yè)生產(chǎn)安全。

1.4水產(chǎn)養(yǎng)殖的決策指導(dǎo)和追蹤溯源

主要是利用高精度攝像等設(shè)備實時監(jiān)控水產(chǎn)養(yǎng)殖的整個過程，并配合水質(zhì)監(jiān)測等系統(tǒng)，依托主控計算機和服務(wù)器，構(gòu)建水質(zhì)數(shù)據(jù)庫、飼料數(shù)據(jù)庫、種苗數(shù)據(jù)庫、氣象數(shù)據(jù)庫、養(yǎng)殖數(shù)據(jù)庫、魚病數(shù)據(jù)庫等，按照模糊推理和統(tǒng)計決策的理論對多源信息進行融合，形成不同需求的養(yǎng)殖方案和智能化管理決策系統(tǒng)；還可以在互聯(lián)網(wǎng)上對外進行，為遠程專家指導(dǎo)和產(chǎn)品安全監(jiān)管及溯源提供技術(shù)平臺。

2存在問題

綜上所述，隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)逐步實現(xiàn)了與機械化水產(chǎn)養(yǎng)殖的融合。但是，在實際的生產(chǎn)實踐中，大多數(shù)的水產(chǎn)養(yǎng)殖戶，特別是中小型養(yǎng)殖戶，對這些技術(shù)的應(yīng)用積極性并不高，究其原因，主要有以下幾點：

2.1技術(shù)工程體量較大，示范效應(yīng)難以體現(xiàn)

從走訪調(diào)研的情況看，目前江蘇水產(chǎn)養(yǎng)殖機械物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的示范應(yīng)用主要集中在規(guī)模化水產(chǎn)養(yǎng)殖中心，依托省、市科技項目支持，聯(lián)合相關(guān)科研院所和高校完成。養(yǎng)殖系統(tǒng)通常由主控計算機進行控制，功能囊括水質(zhì)水情監(jiān)測、自動化精確投飼、智能水體增氧、遠程控制、實時預(yù)警和專家決策等多個模塊，整體工程體量較大，現(xiàn)代化程度較高。對于普通的中小型養(yǎng)殖戶而言，門檻過高，學(xué)習(xí)、復(fù)制難度較大，示范輻射效應(yīng)不明顯。

2.2過于追求“私人訂制”，設(shè)備投資成本過高

目前，各地使用的物聯(lián)網(wǎng)水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)，大多是以項目形式，根據(jù)自身情況重新設(shè)計或在傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖機械的基礎(chǔ)上改造完成，屬于訂制產(chǎn)品，無法規(guī)模化批量生成，也無法享受農(nóng)機購置補貼政策。因此，設(shè)備制造成本和工程預(yù)算較高，超出了普通養(yǎng)殖戶的預(yù)期。

2.3缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品定型和推廣難

眾所周知，在計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展初期，曾由于技術(shù)封鎖造成推廣困難，隨著一系列標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議的簽訂和友好接口的開放，市場才逐步走向繁榮。同樣，目前物聯(lián)網(wǎng)水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)尚處于起步階段，缺乏統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，各研究院所和企業(yè)開發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)裝備尚不能實現(xiàn)友好互通，很難定型推廣。如果對系統(tǒng)進行拆分，其中大多數(shù)裝備又屬于通用性電子設(shè)備，很難享受農(nóng)機補貼政策。因此，目前除了溶解氧智能監(jiān)控設(shè)備等水質(zhì)監(jiān)測儀外，基本上沒有其他成熟的物聯(lián)網(wǎng)漁業(yè)機械通過農(nóng)機推廣鑒定。

2.4技術(shù)本身存在一定瓶頸，設(shè)備維護相對繁瑣

水產(chǎn)養(yǎng)殖機械物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和其他領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)一樣，核心技術(shù)主要包括感知技術(shù)、傳輸技術(shù)、處理技術(shù)和控制技術(shù)四大模塊。其中傳輸技術(shù)因通信工程的迅速發(fā)展相對成熟，加上農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中無線局域網(wǎng)的范圍相對較小，傳輸速率等要求也不高，基本上能夠滿足應(yīng)用要求。而其他三項核心技術(shù)在實際使用和推廣中均存在一定問題。感知技術(shù)和控制技術(shù)的最大問題在于高靈敏度、智能化、小型化傳感器十分缺乏，這也是整個中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。目前，進口傳感器價格昂貴。國產(chǎn)傳感器產(chǎn)品制造工藝技術(shù)相對落后，品種少，質(zhì)量較差，需要定期進行維護保養(yǎng)，還很容易損壞和出現(xiàn)檢測誤差，給養(yǎng)殖戶的日常使用帶來了很大麻煩。處理技術(shù)方面，隨著云計算和大數(shù)據(jù)的日益完善，技術(shù)本身已不存在大的問題，主要是缺乏相應(yīng)的水產(chǎn)養(yǎng)殖研究人員，缺少數(shù)據(jù)積累和穩(wěn)定的算法模型，智能決策尚不能對漁業(yè)生產(chǎn)形成科學(xué)有效的指導(dǎo)。

3思考與建議

雖然該技術(shù)在應(yīng)用領(lǐng)域仍然存在一定的困難，但是在當(dāng)前農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化高速發(fā)展的時期，高效化、智能化、節(jié)約化、精準(zhǔn)化仍是農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展方向。近年來，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)人力成本逐年增加，養(yǎng)殖效益下滑，集約化、規(guī)模化、現(xiàn)代化、科學(xué)化水產(chǎn)養(yǎng)殖經(jīng)營逐漸成為發(fā)展趨勢，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)依靠其多技術(shù)融合的巨大優(yōu)勢，理應(yīng)在提高漁業(yè)生產(chǎn)效率、提升水產(chǎn)養(yǎng)殖管理水平、加強水產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管力度等方面發(fā)揮出更重要的作用。為此，水產(chǎn)養(yǎng)殖機械生產(chǎn)企業(yè)和漁業(yè)物聯(lián)網(wǎng)研究機構(gòu)應(yīng)多從推廣應(yīng)用的角度思考未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展，逐步培養(yǎng)用戶群體，使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益和社會效益。

3.1豐富產(chǎn)品序列，控制銷售價格

農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展歷程是一個從簡到繁，從功能單一到復(fù)式作業(yè)的漸變過程，水產(chǎn)養(yǎng)殖機械物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展也應(yīng)如此。在跟蹤科技前沿的同時，也要豐富自身的產(chǎn)品序列，既要研究完善水產(chǎn)養(yǎng)殖智能化管理信息系統(tǒng)，也要加快對普通物聯(lián)網(wǎng)漁機的開發(fā)。如能夠定時定量投飼的投餌機、能夠檢測溶氧量不足并自動開啟的增氧機、能夠追蹤災(zāi)害天氣并發(fā)送短信的預(yù)警器等。這些功能單一的水產(chǎn)養(yǎng)殖機械，能夠有效控制物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運用成本，更符合普通養(yǎng)殖戶的實際需要，同時也更方便推廣鑒定，便于農(nóng)機部門示范宣傳，逐步培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)漁機的市場用戶。

3.2簡化操作模式，提高設(shè)備質(zhì)量

目前的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖機械上的運用，絕大多數(shù)以主控計算機為中心構(gòu)建管理系統(tǒng)，大多數(shù)的操作控制和信息、資料查詢都需要在計算機上完成，而傳感器等設(shè)備設(shè)施還需要定期進行清洗、養(yǎng)護，這對于當(dāng)前科技意識差、文化素質(zhì)低、接受新事物能力不強的農(nóng)村勞動者和水產(chǎn)養(yǎng)殖戶而言，接受起來存在一定難度。因此，開發(fā)操作更加便捷的人機界面，研制精確度更高、靈敏度更強、可靠性更好、成本更低、安裝維護更加方便的傳感設(shè)備，解決自組織網(wǎng)絡(luò)和感知節(jié)點合理部署等共性問題，也成為物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)必須解決的主要問題。

3.3加強產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，搭建合作平臺

積極引進水產(chǎn)養(yǎng)殖、自動控制、農(nóng)業(yè)機械、物聯(lián)網(wǎng)和信息化等方面專業(yè)人才，鼓勵企業(yè)與高等院校、科研機構(gòu)通過委托研發(fā)、聯(lián)合研發(fā)、購買技術(shù)等多種方式進行合作交流，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢作用，形成更加完善的水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)研究體系，建立更加緊密的產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟和技術(shù)創(chuàng)新平臺，加快高新技術(shù)成果的轉(zhuǎn)化，為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)品的批量生產(chǎn)、大規(guī)模應(yīng)用提供技術(shù)支持，為更加科學(xué)、系統(tǒng)、高效的指導(dǎo)漁業(yè)生產(chǎn)提供支撐。

3.4建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，爭取政府扶持

第5篇

1我國水產(chǎn)生態(tài)養(yǎng)殖存在的問題

1.1生產(chǎn)較為分散

在當(dāng)下的水產(chǎn)生態(tài)養(yǎng)殖行業(yè)中，仍主要采用以家庭為單位的分散經(jīng)營方式。這主要是因為整個市場的競爭不是很激烈，并且機械化程度較低，所以我國對于水產(chǎn)生態(tài)養(yǎng)殖行業(yè)沒有進行有效的集中管理，這就嚴重阻礙了水產(chǎn)生態(tài)養(yǎng)殖行業(yè)的發(fā)展，對于生產(chǎn)者來說也是一種變相的利益受損。

1.2水資源環(huán)境惡化

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，對于環(huán)境的污染越來越嚴重。目前我國的水資源正在受到不斷的污染，所以在水產(chǎn)生態(tài)養(yǎng)殖方面合適的環(huán)境越來越少，對于水產(chǎn)生態(tài)養(yǎng)殖行業(yè)的發(fā)展造成了阻礙。在水產(chǎn)生態(tài)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展過程中，由于發(fā)展觀念落后，大多數(shù)養(yǎng)殖者仍采用粗放的方式進行生產(chǎn)，對于水資源的利用率不高，并且導(dǎo)致水資源質(zhì)量下降，需要大家在生產(chǎn)過程中加強注意。

1.3養(yǎng)殖人員素質(zhì)不高

在水產(chǎn)生態(tài)養(yǎng)殖過程中，很多養(yǎng)殖人員對于行業(yè)的認識不深，自身的水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)素質(zhì)不高。在水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中，無法進行綜合的考量和科學(xué)的養(yǎng)殖，這就導(dǎo)致水資源浪費和污染嚴重，水產(chǎn)養(yǎng)殖效率也得不到應(yīng)有的提升，在某種程度上阻礙了水產(chǎn)生態(tài)養(yǎng)殖行業(yè)的發(fā)展。

1.4基礎(chǔ)設(shè)施和資金不足

在目前我國的水產(chǎn)生態(tài)養(yǎng)殖行業(yè)中，相關(guān)的設(shè)施比較陳舊和落后，養(yǎng)殖者在生產(chǎn)過程中遇到了很多困難，生產(chǎn)效率比較低下。并且大多數(shù)養(yǎng)殖者沒有足夠的資金支持生產(chǎn)，對于現(xiàn)代化生產(chǎn)設(shè)備的引進沒有足夠的能力，限制了水產(chǎn)生態(tài)養(yǎng)殖行業(yè)的發(fā)展。

2水產(chǎn)生態(tài)養(yǎng)殖與新養(yǎng)殖模式發(fā)展戰(zhàn)略

2.1加強管理，進行集中生產(chǎn)

相關(guān)部門應(yīng)本著水產(chǎn)生態(tài)養(yǎng)殖的原則，完善養(yǎng)殖許可證制度和用水制度，實行統(tǒng)一管理。對養(yǎng)殖水域的養(yǎng)殖能力進行評估，以便能將評估結(jié)論與相應(yīng)的養(yǎng)殖類型、方法、密度等關(guān)鍵信息結(jié)合起來，避免養(yǎng)殖戶隨心所欲地增加養(yǎng)殖密度，促進水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展。推進水產(chǎn)生態(tài)養(yǎng)殖機械化發(fā)展，提升水產(chǎn)生態(tài)養(yǎng)殖的生產(chǎn)效率，并且將水產(chǎn)生態(tài)養(yǎng)殖行業(yè)進行集中管理，避免浪費水資源和生產(chǎn)力，讓水產(chǎn)生態(tài)養(yǎng)殖行業(yè)實現(xiàn)更好的發(fā)展。

2.2保護水資源環(huán)境，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

針對水資源環(huán)境惡化現(xiàn)象，水產(chǎn)生態(tài)養(yǎng)殖行業(yè)需要實施有機水產(chǎn)養(yǎng)殖，制定合理的規(guī)劃，有效保護生態(tài)環(huán)境。創(chuàng)造一個良好的養(yǎng)殖環(huán)境，減少生產(chǎn)垃圾對環(huán)境的影響，要著眼于市場需求及生態(tài)養(yǎng)殖目的，結(jié)合水體的生物承載力，在不同養(yǎng)殖區(qū)域進行合理開發(fā)，制定長遠發(fā)展規(guī)劃［1］。在養(yǎng)殖過程中，一定要重視進行規(guī)模化養(yǎng)殖，構(gòu)建一個完善的體系，形成一個完整的循環(huán)，以實現(xiàn)水產(chǎn)生態(tài)養(yǎng)殖行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

2.3提升養(yǎng)殖人員的素質(zhì)

在水產(chǎn)生態(tài)養(yǎng)殖過程中，對于養(yǎng)殖人員應(yīng)提高要求，養(yǎng)殖人員一定要具備相關(guān)的證件，相關(guān)部門要定期對水產(chǎn)生態(tài)養(yǎng)殖人員進行職業(yè)技能培訓(xùn)，提高他們的專業(yè)能力，并且要進行相關(guān)的考核，剔除那些專業(yè)素養(yǎng)不夠的養(yǎng)殖人員，實現(xiàn)水產(chǎn)生態(tài)養(yǎng)殖行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

2.4加強基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

水產(chǎn)生態(tài)養(yǎng)殖行業(yè)應(yīng)積極采用新養(yǎng)殖模式，學(xué)習(xí)新的養(yǎng)殖方法，實現(xiàn)觀念和技術(shù)的更新，提高水產(chǎn)生態(tài)養(yǎng)殖行業(yè)的整體生產(chǎn)水平。同時，加強基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，對水產(chǎn)養(yǎng)殖基礎(chǔ)設(shè)施進行檢查，建立健全水產(chǎn)生態(tài)養(yǎng)殖規(guī)劃，獲取科學(xué)的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展建議，推進水產(chǎn)養(yǎng)殖自動化、機械化發(fā)展，為提高整體生產(chǎn)水平和保證食品安全做出貢獻。

2.5加大資金和科技投入

就水產(chǎn)生態(tài)養(yǎng)殖而言，離不開科技和資金的支撐。所以，我國必須建立完善的、長期的科技和資金投入機制，促進水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)科學(xué)發(fā)展。水產(chǎn)養(yǎng)殖會對環(huán)境造成嚴重破壞，加劇水產(chǎn)養(yǎng)殖與資源、環(huán)境的矛盾，在這種情況下，要利用科學(xué)的設(shè)備和技術(shù)對環(huán)境進行保護，推動水產(chǎn)生態(tài)養(yǎng)殖科學(xué)發(fā)展。這就需要有關(guān)部門要加大資金投入力度，為水產(chǎn)生態(tài)養(yǎng)殖提供充足的資金支持和保障，從而積極引進先進的水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)備和技術(shù)，提高水產(chǎn)養(yǎng)殖水平［2］。

第6篇

教育部直屬重點綜合性高校，國家“985工程”和“211工程”重點建設(shè)高校，以海洋和水產(chǎn)學(xué)科為特色。2002年，由青島海洋大學(xué)更名。學(xué)校擁有國家投資億元，供教學(xué)、科研使用的3500噸級海上流動實驗室――東方紅2號海洋綜合調(diào)查船。

招辦電話：0532-667824266678247866781723

王牌專業(yè)：環(huán)境科學(xué)、海洋科學(xué)、水產(chǎn)養(yǎng)殖學(xué)、海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)、藥學(xué)、工商管理、會計學(xué)、行政管理、生物科學(xué)、生物技術(shù)、生物工程、地理信息系統(tǒng)等

大連海事大學(xué)

交通運輸部所屬的全國重點大學(xué)，是中國著名的高等航海學(xué)府，是被國際海事組織認定的世界上少數(shù)幾所“享有國際盛譽”的海事院校之一，至今有百余年歷史。

招辦電話：0411-847272338472430384724305

王牌專業(yè)：輪機工程、信息管理與信息系統(tǒng)、物流管理、通信工程、交通運輸工程、船舶與海洋工程等

大連海洋大學(xué)

2010年，由大連水產(chǎn)學(xué)院更名而來。學(xué)校是我國北方地區(qū)唯一一所以水產(chǎn)和海洋學(xué)科為特色的多科性大學(xué)。有國家海藻加工技術(shù)研發(fā)分中心1個，國家級實驗教學(xué)示范中心1個，農(nóng)業(yè)部重點開放實驗室1個。

招辦電話：0411-847631568476315784763158

王牌專業(yè)：自動化、水產(chǎn)養(yǎng)殖等

上海海事大學(xué)

學(xué)校是一所以航運技術(shù)、經(jīng)濟與管理為特色的多科性大學(xué)。學(xué)校現(xiàn)整體搬遷至上海臨港新城辦學(xué)。學(xué)校設(shè)有水上訓(xùn)練中心，擁有萬噸級“育鋒”教學(xué)實習(xí)船，“天鷹”、“天琴”兩艘無限航區(qū)遠洋訓(xùn)練帆艇及29艘水上訓(xùn)練艇。

招辦電話：021-3828439538284396

王牌專業(yè)：航海技術(shù)、物流管理、機械設(shè)計制造及其自動化、輪機工程、航運管理、交通運輸工程等

上海海洋大學(xué)

2008年由上海水產(chǎn)大學(xué)更名而來，學(xué)校目前有臨港新城校區(qū)、楊浦區(qū)軍工路校區(qū)、楊浦區(qū)民星路校區(qū)三個校區(qū)。2008年學(xué)校主體已搬遷至臨港新城校區(qū)。學(xué)校擁有教育部水產(chǎn)種質(zhì)資源創(chuàng)新與利用重點實驗室、大洋漁業(yè)資源可持續(xù)開發(fā)省部共建教育部重點實驗室。

招辦電話：021-619006076190060861900609

王牌專業(yè)：水產(chǎn)養(yǎng)殖學(xué)、海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)、農(nóng)林經(jīng)濟管理等

廣東海洋大學(xué)

學(xué)校是廣東省人民政府和國家海洋局共建的省屬重點建設(shè)大學(xué)，是一所以海洋和水產(chǎn)學(xué)科為特色，理、工、農(nóng)、文、經(jīng)、管、法、教等學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展，以應(yīng)用學(xué)科見長的多科性海洋大學(xué)，是教育部本科教學(xué)工作水平評估優(yōu)秀院校。2005年，由湛江海洋大學(xué)更名而來。

招辦電話：0759-2396115

王牌專業(yè)：水產(chǎn)養(yǎng)殖學(xué)、食品科學(xué)與工程、動物科學(xué)、食品質(zhì)量與安全、海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)等

浙江海洋學(xué)院

學(xué)校位于浙江舟山。1998年由原浙江水產(chǎn)學(xué)院和舟山師范專科學(xué)校合并組建而成，此后舟山衛(wèi)生學(xué)校、浙江水產(chǎn)學(xué)校、浙江省海洋水產(chǎn)研究所、舟山石化學(xué)校、舟山商業(yè)學(xué)校等相繼并入。

第7篇

關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖；水環(huán)境；實時監(jiān)測

中圖分類號：TP212 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-1302（2014）08-0032-02

0 引 言

中國是水產(chǎn)養(yǎng)殖大國，世界上百分之七十左右的水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量來自于中國境內(nèi)。目前，國內(nèi)多數(shù)的水產(chǎn)養(yǎng)殖場在技術(shù)上都處于較為原始的階段，主要依據(jù)個人經(jīng)驗進行生產(chǎn)管理。由于市場競爭日趨激烈，大量養(yǎng)殖場都轉(zhuǎn)而采用大幅度提高養(yǎng)殖密度的方式來獲得更多利潤，這使得過去在自然水體中進行散養(yǎng)的陳舊經(jīng)驗不再可靠。對水環(huán)境不能及時了解，是養(yǎng)殖場面臨的最大風(fēng)險。一次嚴重的缺氧就可能對生產(chǎn)造成毀滅性的打擊。同時，水環(huán)境管理不善使得魚病叢生，養(yǎng)殖者不得不使用大量的藥物保證養(yǎng)殖對象的存活，這又對食品安全造成了很大威脅。隨著全社會對食品安全的持續(xù)關(guān)注，這樣的生產(chǎn)方法已經(jīng)不能適應(yīng)社會的需求。水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)急需一種更精細的生產(chǎn)管理模式。

而阻礙水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)進行精細化生產(chǎn)轉(zhuǎn)型的最大阻力便是成本，尤其是各種測量和通信設(shè)備的安裝和使用成本。目前歐美發(fā)達國家的養(yǎng)殖場普遍套用工廠的管理模式，大量使用現(xiàn)場總線和工業(yè)計算機等自動化設(shè)備對各類傳感器進行組網(wǎng)，并聘用懂得使用此類設(shè)備的高技術(shù)人才進行運營。這些設(shè)備的一次性投入過于巨大，超出了國內(nèi)絕大多數(shù)養(yǎng)殖場的承受能力，且對使用者的要求過高，目前國內(nèi)的絕大多數(shù)養(yǎng)殖場尚無可能招聘到此類人才從事養(yǎng)殖工作。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷完善，一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新型信息管理方案有望解決這一困局。

1 技術(shù)方案

1.1 適用場合

本文所論述的解決方案適用于已經(jīng)初步具備高密度水產(chǎn)養(yǎng)殖能力的裝備了人工增氧和基本水處理設(shè)備，而尚無可靠的水環(huán)境信息獲取能力的養(yǎng)殖場所。

1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本方案包含一個基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)各類信息采集設(shè)備的無線通訊，并將采集得來的信息經(jīng)匯總后發(fā)送到用戶需要的終端。

用于信息采集的設(shè)備主要是各類傳感器。傳感器可收集水體溶氧、溫度、濁度、氧化還原電位等信息。每個傳感器均與一個ZigBee終端及一個小型充電電池組成一個完整的探測單元。該探測單元可以被自由的安放在任何需要的位置，無需布線。ZigBee終端可與ZigBee的其它單元配合形成一個自組織的無線網(wǎng)絡(luò)，并通過ZigBee網(wǎng)關(guān)將探頭收集的數(shù)據(jù)傳輸至網(wǎng)絡(luò)。用戶可通過電腦或移動終端通過網(wǎng)絡(luò)隨時查閱這些信息。圖1所示是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖。

1.3 系統(tǒng)參數(shù)

本方案使用的芯片為采用IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的CC2430系列ZigBee芯片。在硬件設(shè)計上，針對路由節(jié)點的功率不同采用兩種可選方案。

其中普通方案適用于養(yǎng)殖場所中安放ZigBee測量終端與路由節(jié)點的位置相隔不太遠且可視的情況。普通路由節(jié)點使用CC2430片上系統(tǒng)集成的CC2420RF收發(fā)器，經(jīng)測試可保證可視距離60 m內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸。此種設(shè)計最大的優(yōu)勢就是供電方式非常靈活，且續(xù)航時間長。

而針對養(yǎng)殖場各個部分相距較遠或中間有物理隔斷的情況，可選擇大功率路由節(jié)點。大功率路由節(jié)點在普通節(jié)點的基礎(chǔ)上增加了一個CC2591射頻前端，并通過TPS73033電源模塊進行供電。經(jīng)測試，大功率路由節(jié)點可間隔3堵厚約30 cm的混凝土墻或400 m以上的可視距離進行數(shù)據(jù)傳輸。

1.4 網(wǎng)絡(luò)拓撲

為了盡可能適應(yīng)復(fù)雜多變的養(yǎng)殖場結(jié)構(gòu)，本方案采用網(wǎng)狀網(wǎng)路由的方式對網(wǎng)絡(luò)進行自組織。此種網(wǎng)絡(luò)拓撲方式采用自組織按需矢量簡化算法（AODVjr ），適用于養(yǎng)殖場的數(shù)據(jù)傳輸需要，即拓撲或通信環(huán)境有時會發(fā)生變化且需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量不大（主要是溫度、溶氧量、濁度、氧化還原電位等簡單數(shù)值信息）的情況。

2 功能應(yīng)用

2.1 數(shù)據(jù)獲取

利用CC2430片上系統(tǒng)自帶的ADC模塊，可將各類傳感器提供的電壓信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，并統(tǒng)一編碼發(fā)送。可集成的傳感器有溶氧探頭、溫度探頭、濁度探頭、氧化還原電位探頭等。基本滿足了水產(chǎn)養(yǎng)殖的水環(huán)境監(jiān)測要求。

2.2 數(shù)據(jù)傳輸

采用ZigBee技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸速度介于20～250 Kb/s，而每個傳感器每次所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)只有幾個字節(jié)的大小，數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t幾乎感受不到。

2.3 節(jié)點分布

ZigBee網(wǎng)關(guān)的安放應(yīng)在保證可以連接英特網(wǎng)的情況下盡量位于養(yǎng)殖場的中心位置。每個路由節(jié)點的安放應(yīng)保證其有效通信半徑內(nèi)包含網(wǎng)關(guān)或至少一個可與網(wǎng)關(guān)通信的路由節(jié)點。每個測量終端的安放應(yīng)保證其位于至少一個路由節(jié)點的有效通信半徑內(nèi)。

2.4 信息獲取

用戶可簡單的通過移動設(shè)備或電腦訪問英特網(wǎng)查詢養(yǎng)殖場的實時水環(huán)境信息。該信息會依據(jù)設(shè)置定期刷新。用戶與養(yǎng)殖場的通信聯(lián)絡(luò)如圖2所示。

3 技術(shù)優(yōu)勢

與西方目前普遍采用的基于現(xiàn)場總線和工業(yè)計算機的養(yǎng)殖場數(shù)據(jù)采集方式相比，本文所論述的方案在某些方面具有優(yōu)勢，具體情況如表1所列。

4 結(jié) 語

本文提供了一個用于提高水產(chǎn)養(yǎng)殖場管理水平和信息化程度的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的解決方案。該方案尚不包括對養(yǎng)殖場中的設(shè)備進行自動化控制的功能。這種控制功能的實現(xiàn)還有待于一個專家系統(tǒng)的建立作為依據(jù)，依照系統(tǒng)中儲存的對特定養(yǎng)殖對象最合適的環(huán)境參數(shù)對養(yǎng)殖場的設(shè)備工作情況進行統(tǒng)籌的安排。這將是本方案未來繼續(xù)改進和提高的方向。

參 考 文 獻

[1] 劉鷹. 工廠化養(yǎng)殖系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計原則[J]. 漁業(yè)現(xiàn)代化，2007（2）：11-12，20.

[2] 陳峻青.工廠化養(yǎng)殖大菱鲆質(zhì)量安全控制策略研究與體系建立[D].青島：中國海洋大學(xué)，2011.

[3] 孫峰德，孟慶武. 工廠化養(yǎng)殖循環(huán)水處理系統(tǒng)的建造技術(shù)及其市場前景[J].中國漁業(yè)經(jīng)濟，2008（3）： 26-28.

第8篇

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng) 移動Agent 數(shù)據(jù)挖掘 網(wǎng)絡(luò)負載

中圖分類號：TP391 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）05-0073-02

1 引言

我國的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)近些年發(fā)生了巨大變化，其養(yǎng)殖模式不再是傳統(tǒng)的人工巡守、人工投餌及檢測方式，而是出現(xiàn)了不同程度的自動化，可以實現(xiàn)自動控制以及數(shù)字化監(jiān)控。[1]將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖，具有低成本、數(shù)據(jù)采集范圍廣等特點。采用自組織的物聯(lián)網(wǎng)，其特點是節(jié)點可移動，無需鋪設(shè)線路，容易維護，組網(wǎng)成本低，非常適合于自動化水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)測系統(tǒng)。[2]將移動Agent技術(shù)引入物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，可以通過電腦或手機對養(yǎng)殖池水的溫度、pH值、溶氧量、電導(dǎo)率及氨氮等環(huán)境因素做出實時、動態(tài)的調(diào)整。同時，還能夠從根據(jù)這些因素分析、加工和處理出有意義的數(shù)據(jù)，以適應(yīng)不同用戶的不同需求，為水產(chǎn)養(yǎng)殖增產(chǎn)增收提供科學(xué)的依據(jù)。

2 系統(tǒng)模型總體設(shè)計

系統(tǒng)模型由數(shù)據(jù)采集層和監(jiān)控層構(gòu)成（圖1）。

數(shù)據(jù)采集層分為定點數(shù)據(jù)采集模塊和不定點數(shù)據(jù)采集模塊。每個模塊內(nèi)部由一個現(xiàn)場監(jiān)控節(jié)點控制，每個模塊中的傳感器節(jié)點主要包含溫度傳感器、pH值傳感器、溶氧量傳感器、電導(dǎo)率傳感器和氨氮傳感器等。傳感器節(jié)點將采集到的環(huán)境信息數(shù)據(jù)送到現(xiàn)場監(jiān)控節(jié)點進行分類匯總。最后，由移動Agent完成各采集模塊的選擇、傳感信息收集和數(shù)據(jù)融合等任務(wù)。

控制層由控制系統(tǒng)和監(jiān)控中心構(gòu)成。它負責(zé)將移動Agent傳送的信息進行整合。監(jiān)控中心向用戶反饋信息，包括水產(chǎn)品的生長狀態(tài)、環(huán)境因素對水產(chǎn)品的影響以及數(shù)據(jù)挖掘結(jié)果顯示等內(nèi)容。依據(jù)這些信息，監(jiān)控中心對控制系統(tǒng)發(fā)出指令，指揮各控制子系統(tǒng)主要包括增氧泵控制，自動給排水控制，光照控制，溫度控制系統(tǒng)的工作，從而實現(xiàn)對養(yǎng)殖環(huán)境控制的功能。

3 移動Agent中的數(shù)據(jù)挖掘

3.1 傳感器數(shù)據(jù)的特點

傳感器的數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)不同，有自己的特色。[3]

第一、傳感器的數(shù)據(jù)總是大規(guī)模的、分布式的、時間相關(guān)的和位置相關(guān)的。同時，數(shù)據(jù)的來源是各異的，節(jié)點的資源是有限的。大量的傳感器數(shù)據(jù)儲存在不同的節(jié)點。通過集中式的管理很難讓挖掘到分布式數(shù)據(jù)。

第二、傳感器數(shù)據(jù)很龐大需要實時處理。如果采用集中式管理，中心節(jié)點的要求非常高。中心節(jié)點的能量消耗也非常大。

第三、節(jié)點的資源是有限的。將數(shù)據(jù)放在中心節(jié)點的策略沒有優(yōu)化昂貴資源傳輸。在大多數(shù)情況下，中心節(jié)點不需要所有的數(shù)據(jù)。

3.2 分布式移動Agent數(shù)據(jù)挖掘

根據(jù)無線傳感器的數(shù)據(jù)特點，提出分布式移動Agent數(shù)據(jù)挖掘模式。

首先從傳感器中收集到的數(shù)據(jù)信息進行實時聚類[4]，劃分出正常行為庫和異常行為庫，再對劃分出的正常行為庫進行關(guān)聯(lián)模式挖掘[5]，從中提煉出傳感器數(shù)據(jù)模式，進而構(gòu)建成模式庫，利用其對控制系統(tǒng)實時控制，進而提供給應(yīng)用，提高決策和控制的智能化。

分布式移動Agent數(shù)據(jù)挖掘工作原理如圖所示（圖2），左邊是監(jiān)控中心，右邊是現(xiàn)場監(jiān)控節(jié)點。傳感器節(jié)點任意的分布在某一監(jiān)測區(qū)域內(nèi)，節(jié)點以自組織的形式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)傳送到現(xiàn)場監(jiān)控節(jié)點。現(xiàn)場監(jiān)控節(jié)點對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，存入本地規(guī)則數(shù)據(jù)庫。同時還通過通信Agent把處理過的數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心節(jié)點，以便進行綜合的分析。而本地規(guī)則數(shù)據(jù)庫也能收到中心監(jiān)控節(jié)點的一些更新信息。現(xiàn)場監(jiān)控節(jié)點根據(jù)本地規(guī)則庫的規(guī)則形成控制信息，實時對設(shè)備進行控制。監(jiān)控中心節(jié)點負責(zé)對數(shù)據(jù)收集與分析，并顯示結(jié)果，實現(xiàn)智能化的決策。

這種體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是，現(xiàn)場監(jiān)控節(jié)點把收集到的原始數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)過濾、數(shù)據(jù)抽象和壓縮進行預(yù)處理。現(xiàn)場監(jiān)控節(jié)點把處理過的數(shù)據(jù)，發(fā)送給監(jiān)控中心節(jié)點，將較大的負載的數(shù)據(jù)集中到監(jiān)控中心節(jié)點處理，而本地數(shù)據(jù)就近處理，避免了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中繁重的數(shù)據(jù)交流。

3.3 分布式移動Agent數(shù)據(jù)挖掘的性能特點

移動Agent數(shù)據(jù)挖掘方法與傳統(tǒng)的統(tǒng)計方法相比，優(yōu)勢在于它能從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)人們未知的知識和規(guī)律，并且具有分析過程自動、快速等優(yōu)點。

（1）減少了手工分析和編碼的需要，提高了流量收集的精確性。數(shù)據(jù)挖掘方法可以從大量數(shù)據(jù)中挖掘出不易被明顯看出的重要特征和規(guī)則，能分析大量數(shù)據(jù)并提取對網(wǎng)絡(luò)行為的最具概括性的描述，使得構(gòu)造出的特征能夠更加精確。

（2）適應(yīng)數(shù)據(jù)量增大的趨勢。在傳感器數(shù)據(jù)收集中，收集到的數(shù)據(jù)越多，分析結(jié)果就越準(zhǔn)確。

（3）具有較強的可擴展性。同樣的數(shù)據(jù)挖掘工具能用于多個數(shù)據(jù)源，具有較強的可擴展性。

4 結(jié)語

根據(jù)水產(chǎn)養(yǎng)殖傳感器數(shù)據(jù)的特點，本文結(jié)合移動Agent技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建了基于移動Agent技術(shù)的水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)模型。把數(shù)據(jù)挖掘下放到移動Agent中，在很大程度上減少了數(shù)量龐大的傳感器節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)時造成的通信阻礙與能源消耗。

物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)有很多特征，例如分布式存儲，大量時間相關(guān)和地點相關(guān)數(shù)據(jù)以及有限節(jié)點資源等。這些都使物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘成為一項極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。下一步，將深入研究數(shù)據(jù)挖掘的諸多方面，進一步提高數(shù)據(jù)挖掘算法的效率。

參考文獻

[1]鄒振濤，楊宏，李宏.水產(chǎn)養(yǎng)殖實時監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J].農(nóng)機化研究，2011（9）：124-127.

[2]趙亮，杜尚豐，張峰.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)中的應(yīng)用[C].第24屆全國高校電力系統(tǒng)及其自 動化專業(yè)學(xué)術(shù)年會.北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008.

[3]何世鈞，陳中華，張雨，周文君.基于物聯(lián)網(wǎng)的海洋環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的研究[J].傳感器與微系統(tǒng)，2011（30-3）：13-14.

第9篇

關(guān)鍵詞:水產(chǎn)養(yǎng)殖;智慧農(nóng)業(yè);綠色農(nóng)業(yè);農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng);智能管理

1系統(tǒng)組成

1.1系統(tǒng)概述

物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸和擴展，目的是對物理系統(tǒng)進行智能化管理和控制，提高生產(chǎn)效率和資源利用率。隨著世界物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息技術(shù)不斷發(fā)展、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)自動化需求的不斷增長，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在遙測感知、數(shù)據(jù)傳輸、智能處理、應(yīng)用服務(wù)等領(lǐng)域取得重要突破，使智慧養(yǎng)殖成為可能。水產(chǎn)養(yǎng)殖智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)面向集約、高產(chǎn)、有效、生態(tài)、安全的發(fā)展需求，集水質(zhì)環(huán)境參數(shù)在線采集、智能組網(wǎng)、無線傳輸、智能分析、預(yù)警信息、決策支持、遠程自動控制等功能于一體，主要由傳感器子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)、軟件監(jiān)控平臺等組成［2］。

1.2系統(tǒng)成分

1.2.1傳感子系統(tǒng)

傳感器子系統(tǒng)由服務(wù)器、遠程數(shù)據(jù)采集器(RTU)、PC終端、網(wǎng)關(guān)、傳感器、基站、手機終端等組成，可以實時監(jiān)測水質(zhì)的各項信息(光照、水溫、pH值、溶解氧、氨氮含量、亞硝酸鹽含量等)。RTU采集各監(jiān)測站位的目標(biāo)數(shù)據(jù)后，完成組網(wǎng)、暫存、傳輸、中轉(zhuǎn)等一系列任務(wù)。根據(jù)距離的不同，RTU可以通過GPRS或Radio2種方式傳輸，遙測數(shù)采之間可以自組網(wǎng)，承擔(dān)數(shù)據(jù)采集、緩存、傳輸、中繼的任務(wù)，增加有效傳輸距離［3］。用戶終端為手機或PC機，可以不限時間、不限地點登錄服務(wù)器，隨時了解、統(tǒng)計、處理、分析數(shù)據(jù)。最新的濁度數(shù)字傳感器支持MODBUS串行通信，采用散射光原理，抗干擾能力強;采用光纖技術(shù)進行可重復(fù)的檢測，不受環(huán)境光線和色度影響，可以有效消除氣泡、懸浮物等對測量結(jié)果造成的偏差。溶解氧傳感器內(nèi)置溫度傳感器，自動溫度補償;無需消耗氧，不受流速和硫化物等化學(xué)物質(zhì)干擾;無需電解液，不會凝華;反應(yīng)快速，測量精準(zhǔn);免于維護，適用周期較長，使用成本更低［3］。pH值傳感器配有快速電纜接頭，具有防水功能、超長使用壽命和多種安裝方式;抗化學(xué)腐蝕能力強，整體密封，在有毒離子水溶液中性能良好。

1.2.2遙測子系統(tǒng)

軟件平臺具有展示實時數(shù)據(jù)的功能，以滿足生產(chǎn)單位大屏幕信息顯示的需求。分布式監(jiān)控子系統(tǒng)通過IP網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心軟件進行連接和數(shù)據(jù)交互。在大型應(yīng)用場景中，可以組建二級監(jiān)控分中心，將現(xiàn)場微環(huán)境測控器與監(jiān)控分中心連接，多個監(jiān)控分中心再與總監(jiān)控中心軟件進行連接和交互。這種智能監(jiān)控平臺具有多路輸入輸出、以太網(wǎng)接口和通訊串口，便于與其他儀器設(shè)備集成使用。

1.2.3傳輸子系統(tǒng)

提供有線(RS232/RS485)、無線(GPRS/GSM/ZIGBEE)、北斗衛(wèi)星傳輸?shù)榷喾N方式，支持web瀏覽和配置，同時支持TCP、SNMP等接口方式，通過IP網(wǎng)絡(luò)與中心軟件交互通訊，方便使用和管理［3］。

1.2.4控制子系統(tǒng)

根據(jù)傳感器采集的環(huán)境因子數(shù)據(jù)，設(shè)置相關(guān)的發(fā)生條件后，可以對增氧機、水泵、電磁閥、風(fēng)機等設(shè)備進行聯(lián)動開啟和關(guān)閉，實現(xiàn)遠程自動化控制。以增氧機控制器為例，用戶能夠根據(jù)水質(zhì)參數(shù)和現(xiàn)場視頻，通過手機APP進行遠程啟停。

1.2.5終端子系統(tǒng)

終端子系統(tǒng)為用品提供多種選擇，包括移動應(yīng)用APP(Andriod、IOS)、標(biāo)準(zhǔn)電商平臺、微商城、小程序、中小企業(yè)全渠道電子商務(wù)云平臺(Saas模式、B2B＆B2C模式等)、區(qū)塊鏈溯源及農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)綜合解決方案等［4］。PC端采用統(tǒng)一的實時在線人機界面、靈活方便的操作方式。

1.2.6預(yù)警子系統(tǒng)

針對相關(guān)監(jiān)測指標(biāo)，以及基于一級監(jiān)測指標(biāo)計算的二級指標(biāo)，進行條件設(shè)置，當(dāng)一項或多項指標(biāo)達到閾值時，系統(tǒng)發(fā)出警報，以短信、微信、電子郵件、網(wǎng)絡(luò)電話等形式通報目標(biāo)人群［4］。從業(yè)者可及時采取預(yù)防應(yīng)對措施，減少水產(chǎn)養(yǎng)殖災(zāi)害損失。

2系統(tǒng)功能

2.1光照監(jiān)控

光照時間長短、強弱決定著魚類的繁殖周期、生長狀況和生產(chǎn)品質(zhì)。輸入相關(guān)模型和算法，光照系統(tǒng)可以自動計算養(yǎng)殖水體中魚類需要的光照強度，決定天窗的開閉。

2.2溫度監(jiān)控

溫度是水產(chǎn)養(yǎng)殖中的重要環(huán)境參數(shù)之一，包括進水口溫度、池內(nèi)溫度、養(yǎng)殖區(qū)域空氣溫度等。智慧物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)全天候監(jiān)測養(yǎng)殖水體溫度，當(dāng)溫度高于或低于設(shè)定區(qū)間時，系統(tǒng)將現(xiàn)場的情況通過短信發(fā)到用戶手機上，監(jiān)控界面彈出報警信息。用戶可通過遠程設(shè)置，自動開啟水溫控制設(shè)備，當(dāng)水溫恢復(fù)正常值時，系統(tǒng)自動關(guān)閉。

2.3溶解氧監(jiān)控

溶解氧含量與水生動物食量、餌料利用率、生長發(fā)育速率等密切相關(guān)，當(dāng)水中溶解氧濃度降低時，智慧物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)自動打開增氧泵，保證水生動物必需的溶解氧含量。2.4pH值監(jiān)控過低的pH值使水體呈酸性狀態(tài)，極易引發(fā)魚類病變(如魚鰓病變等)。同時會造成溶解氧利用率降低，水中有害微生物大量繁殖，影響魚類健康。當(dāng)pH值傳感器探測到水體pH值超過正常范圍時，自動開啟進水口閥門，進行換水。

2.5氨氮含量監(jiān)控

養(yǎng)殖池塘中的氨氮來源于水生動物排泄物、餌料、肥料、底泥等。當(dāng)水體中的氨氮濃度過高時，幾乎所有水生動物的生長、發(fā)育、繁殖都會受到影響，嚴重時可能造成魚類、貝類、甲殼類等大范圍死亡，使?jié)O業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生重大損失。根據(jù)氨氮傳感器的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，及時對養(yǎng)殖水體進行清潔或換水。

3智慧物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方向

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中，大量運用新原理、新技術(shù)、新材料，突出移動性、微型化、多樣化，注重應(yīng)用性、標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化。納米傳感器不僅能促進農(nóng)作物生長，還能大大延長包裝食品的保存時間，幫助滿足世界人口快速增長對糧食的迫切需求。美國普渡大學(xué)研制的新型生物傳感器能夠檢測最低濃度達0.3μmoL的葡萄糖，且不需要昂貴的成本投入和復(fù)雜的生產(chǎn)程序，有望用于農(nóng)產(chǎn)品中葡萄糖含量的精確測定。納米科學(xué)領(lǐng)域涌現(xiàn)的新發(fā)現(xiàn)、新技術(shù)，不斷應(yīng)用于包裝行業(yè)，研發(fā)防止氧氣侵入、微生物污染的新型飲料或食品容器。美國科羅拉多大學(xué)研制出類似夾式耳環(huán)的智能微芯片，置于農(nóng)作物葉片上，當(dāng)植物需水時，向農(nóng)戶的手機發(fā)送信息。采用此法可以省水省力省時，灌溉用水減少10%～40%，每個用戶每年節(jié)省數(shù)千美元。農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等農(nóng)業(yè)市場創(chuàng)新商業(yè)模式持續(xù)涌現(xiàn)，大大降低信息搜索、經(jīng)營管理的成本［5］。創(chuàng)新型的經(jīng)營主體將進一步得到發(fā)展，相關(guān)產(chǎn)業(yè)的聯(lián)合和鏈接將更加緊密，農(nóng)業(yè)核心資源的配置和利用將更加高效。第一產(chǎn)業(yè)與第二、第三產(chǎn)業(yè)交叉滲透、融合發(fā)展，進一步提升農(nóng)業(yè)競爭力。