物联网技术在水产生态养殖中的应用探究

    郭玉环

    摘要：随着物联网的蓬勃发展，各种专业APP不断涌现，其在精准可控、提前预测、大数据计算等方面的优势逐渐凸显，如何将这些优势与水产生态养殖有机结合，应用物联网技术实现水产生态养殖的精准给饲、疫病防控、精准繁殖，这些都将是我们今后研究的重要方向，本文通过探究物联网技术在水产生态养殖领域的应用，希望引起全行业内物联网技术的深入研究和实际应用，达到推动生态养殖实现现代化进程中跨越式发展的最终目标。

    关键词：物联网；生态；水产养殖

    物联网技术，是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。“物联网技术”的核心和基础仍然是“互联网技术”，是在互联网技术基础上的延伸和扩展的一种网络技术，其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间，进行信息交换和通讯。

    1物联网技术在水产养殖中的应用构想

    随着时代的发展，物联网技术在越来越多的领域进行了应用，并给这些领域带来了深刻变化，且不断取得新突破，可谓日新月异，水产养殖应用物联网技术，是大势所趋。水产生态养殖物联网的构建，可以大致分为中央处理器、探头及传感器、芯片及控制器、专用器具、操作终端等五大部分。手机APP及无线网络的发展壮大，使得操作终端越来越便捷，通过手机即可对水产养殖实现远程控制和操作，使得物联网技术在水产养殖中应用方面的研究需求更加强烈。应用物联网技术，水产养殖可以实现生态化、节约化、标准化，可不断创新养殖模式，实现水产养殖业的现代化。

    物联网技术在水产养殖中的应用，就是要通过互联网技术、自动化技术、信息化技术、遥感技术，集成使用现有的包括增氧、投饵、清污、温控等养殖设备， 实现养殖设备及器具的自动操作或远程控制。从而实现以下构想：精确控制投放数量、投放区域、投放的饲料品种，实现精准给饲；精确控制投放药物剂量、投放区域、投放的药物品种，实现精准疫病防控；精确控制增氧设备、清理设备及其他水体环境控制设施设备，给养殖对象提供清洁、适宜的生存环境，提高养殖成品的质量。

    2数据的采集及分析

    2.1养殖品种采集数据样本的选取

    养殖品种生物学数据、生理学数据及水体环境数据采集，应选取不同年龄、不同生长时期、不同水体、不同水层、每日的不同时间段采集相关的数据，数据采集应可通过现有红外感应、3D感应、激光感应、视频监测等技术获得，以便提供给APP设计者及中央处理器进行运算，得出所需结果，并可最终应用到物联网技术之中。

    2.2数据的采集

    数据应尽量详实，需采集养殖对象的身体生长各项参数，不同体长游泳能力引起的水流变化参数，水体的能见度、盐度、COD、BOD、溶氧量、残饵量、水温、pH值等数据。数据的采集应采用已经推广使用的仪器仪表，以便最终使用互联网技术，应用到实际养殖过程中检验、检测、监测仪器仪表的自动化或远程控制及感应器具的自动应激反应，避免采集的数据与实际可投入使用的仪器差别太大而无法实现实际操作。

    2.3数据分析及APP设计

    数据采集后，应首先进行选取，剔除其中明显不符合实际规律的个别数据，分析时应使用通用的生物模型，并应进行校正计算。APP设计需人性化，应能够同时实现自动化及人工输入的双控制模式，避免因自动化程序的混乱而无法人为中止而造成不必要的损失。鉴于手机的推广普及，应将视频设备、终端控制、远程操作等设计成手机APP，便于管理者随时监测和操作。

    3物联网技术在水产养殖中的集成

    3.1集成结构

    应在养殖水体的不同深度的水层、同一水深的不同区域和不同角度安装可测全部指标的探头，然后通过传感器传送给中央处理器，处理器将收集到的数据与对比参数进行对比分析，得出结论，并根据需要发出指令，直接发送给控制端或者再次通过传感器发送给控制端的器具，做出投饲、增氧、投药、净化、水体循环、水温控制等操作，最终实现养殖的精准化和自动化，并且实现污染物排放的最低化，达到健康养殖的目标。

    3.2集成后的作用

    保证饲料最大化被养殖对象利用，减少饲料残余，降低水体自身污染几率；提前预防传染性疾病的发生，减少药物的使用，降低养殖成本；保证更高的受精率、发眼率、出苗率，选择更适宜的开口饵料及开口饵料的投入时机，优选优育出更健康更优化的苗种；通过更精准的控制水体循环、水温控制、增氧、净化等设备，降低能源消耗，减少水体内的污染物产生和排放。

    3.3实际应用

    随着互联网技术在各方面的突破和应用范围的逐步扩大，加之手机APP的全面推广，物联网技术与水产养殖的结合必将会越来越便捷和实用化，最终实现远程监控和指令操作。目前，全国部分技术先进地区已经有此方面的应用。如：成都市双流县金桥镇临江村的红石渔业养殖专业合作社的“通威365”健康养殖示范场，完全实现了一部手机监控管理鱼池，该系统由360度探头、水下感应器、养殖设备、设施控制器、互联网服务器及手机APP构成。使用手机即可完成微孔增氧设备的远程控制，节约管理成本的同时节省近八成用电量，而且可以使鱼苗存活率高达99.6%，还可以多养30%的鱼苗，每亩利润增加了1 000多元，增幅约50%[1]。再如：2012年在宜兴县和桥镇闸口村建设启动的“水生动物疾病远程辅助诊断服务网”，利用互联网，提供水生动物病情分析、诊断和治疗建议等一系列远程诊疗服务。水产养殖户足不出户，即可为养殖水产品种看病治病。目前已开设常见疾病、自助诊断、专家诊室、预防控制等栏目，提供43个养殖种类、200 多种疾病、220 多张疾病典型症状图片、8万多字技术资料的在线查询，为基层养殖户和技术人员提供了实时在线技术服务[2]。

    4结束语

    通过物联网技术实现水产养殖中的实时化、智能化、精确化监测与控制，是新时期水产养殖技术的研究方向，也是落实国务院“互联网+”战略的重要举措，更是实现水产养殖产品高端、绿色供给的有效保障。但受于基础性数据及研究的限制，目前物联网技术在水产中应用更多的停留在理论阶段、研究阶段或者试验阶段，如何将物联网技术与水产养殖有机结合，需要我们科技工作者的不断探索与研究。

    参考文献：

    [1] 成都市农业委员会宣传处.主动融入“互联网+” 助力农业精准转型.成都农业信息网. 2015.9.23

    [2] 宜兴日报. 互联网+水产为养殖户配上“家庭医生.2015.7.9