《世界漁業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖狀況》顯示，到2030年，魚(yú)類(lèi)總產(chǎn)量將增至2.04億t，較2018年增長(zhǎng)15%，水產(chǎn)養(yǎng)殖的份額也將較目前的46%有所增長(zhǎng)。同時(shí)，我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速，養(yǎng)殖產(chǎn)量一直處于世界領(lǐng)先地位，但我國(guó)傳統(tǒng)養(yǎng)殖業(yè)仍占很大比重。傳統(tǒng)養(yǎng)殖業(yè)存在養(yǎng)殖密度高、魚(yú)病頻發(fā)、藥物濫用、環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題;并過(guò)于依賴(lài)人為經(jīng)驗(yàn)來(lái)調(diào)節(jié)水質(zhì)環(huán)境，造成生產(chǎn)力低下，環(huán)境管控科學(xué)化低，水產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量均較低。“龍無(wú)云不行，魚(yú)無(wú)水不生”。水質(zhì)影響著水生動(dòng)物的生長(zhǎng)狀況，其中主要是水中的溶解氧、pH值和鹽度起到關(guān)鍵作用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在近幾年飛速發(fā)展，為使水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)管理更加簡(jiǎn)約化、科學(xué)化，達(dá)到解放生產(chǎn)力、創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益的目的，應(yīng)將信息技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)。

　　1物聯(lián)網(wǎng)的概述

　　物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings)主要依靠互聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)各式各樣的傳感器采集數(shù)據(jù)，根據(jù)各種通信技術(shù)和協(xié)議達(dá)到聯(lián)網(wǎng)的目的，準(zhǔn)確地將信息傳輸?shù)皆破脚_(tái)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析，滿(mǎn)足用戶(hù)足不出戶(hù)就能調(diào)控水質(zhì)環(huán)境的需求，物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)包括射頻技術(shù)、ZigBee技術(shù)、WiFi技術(shù)等。采用適當(dāng)?shù)男畔�安全保障機(jī)制，提供安全可控乃至個(gè)性化的實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)、定位追溯、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、調(diào)度指揮、遠(yuǎn)程控制、安全防范、遠(yuǎn)程維保等管理和服務(wù)功能，實(shí)現(xiàn)“萬(wàn)物互聯(lián)”。

　　2國(guó)內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀

　　在水質(zhì)監(jiān)測(cè)方面，目前國(guó)內(nèi)外均已達(dá)到多參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，同時(shí)當(dāng)數(shù)據(jù)超出閾值時(shí)，以短信的方式將預(yù)警信息發(fā)送到用戶(hù)。張國(guó)強(qiáng)等[1]設(shè)計(jì)了一種養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要對(duì)水質(zhì)的溫度和pH值進(jìn)行實(shí)時(shí)無(wú)線(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。楊英等[2]設(shè)計(jì)了一款以L(fǎng)oRa為基礎(chǔ)的超遠(yuǎn)距離低功耗的水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)，主要結(jié)合GPRS、4G、云計(jì)算技術(shù)、App等對(duì)水質(zhì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)警。Khalid等[3]設(shè)計(jì)了一種基于霧計(jì)算的循環(huán)水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)。在設(shè)備控制方面，目前國(guó)內(nèi)外已經(jīng)研發(fā)出將控制系統(tǒng)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相結(jié)合，采用合適的控制策略精準(zhǔn)調(diào)控設(shè)備運(yùn)行，降低功耗。熊宗成等[4]設(shè)計(jì)了基于NB-IoT水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，主要通過(guò)NB-IoT通信技術(shù)進(jìn)行底層與上位機(jī)的通信，傳感器檢測(cè)水質(zhì)參數(shù)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊運(yùn)行閾值驅(qū)動(dòng)設(shè)備改善水質(zhì)。Ullah等[5]設(shè)計(jì)了一套智能水泵控制方案，主要通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)某樗�流量和灌裝水位，保持理想的養(yǎng)魚(yú)場(chǎng)水位，并采用卡爾曼濾波算法消除傳感器讀數(shù)中的誤差。

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

　　3.1在環(huán)境調(diào)控中的應(yīng)用

　　在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中，魚(yú)類(lèi)生長(zhǎng)情況與水質(zhì)情況有著密切的聯(lián)系。傳統(tǒng)養(yǎng)殖業(yè)通過(guò)人為觀(guān)察魚(yú)類(lèi)生長(zhǎng)狀況來(lái)判定水質(zhì)變化，對(duì)水質(zhì)的改善也完全根據(jù)以往的養(yǎng)殖經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，這便造成了生產(chǎn)效率低下、勞動(dòng)成本增加和環(huán)境污染。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境調(diào)控中，主要分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層3個(gè)部分。感知層的主要作用是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的感知設(shè)備(溫度傳感器、溶解氧傳感器、pH值傳感器等)對(duì)水質(zhì)的溫度、溶氧量、pH值等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。網(wǎng)絡(luò)層的主要作用是將采集到的環(huán)境參數(shù)經(jīng)匯聚節(jié)點(diǎn)采用合適的無(wú)線(xiàn)通信方式將數(shù)據(jù)上傳至云平臺(tái)和移動(dòng)端。數(shù)據(jù)分析主要在應(yīng)用層中進(jìn)行，得到合適的控制策略，然后根據(jù)數(shù)據(jù)的變化來(lái)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)下放指令，自動(dòng)指揮執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行。

　　3.2在水產(chǎn)品溯源中的應(yīng)用

　　近年來(lái)，食品安全受到了社會(huì)的極大關(guān)注，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到水產(chǎn)品溯源中，可將數(shù)據(jù)庫(kù)綜合信息管理與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)一步聯(lián)系，利用RFID技術(shù)建立生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)時(shí)存儲(chǔ)生產(chǎn)過(guò)程中相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的溯源信息[6]，將水產(chǎn)品的產(chǎn)、作、售和運(yùn)等四方面進(jìn)行全方位監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)品全生命周期的信息管理，使水產(chǎn)品安全管理更趨于精細(xì)化。

　　4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖應(yīng)用中存在的問(wèn)題

　　4.1技術(shù)層面

　　任何行業(yè)都需要統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。物聯(lián)網(wǎng)目前沒(méi)有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這就造成了該行業(yè)各企業(yè)各自為政的弊端，制約了我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要包括傳感、射頻識(shí)別、通信網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，其中傳感技術(shù)和射頻技術(shù)為核心內(nèi)容，由于國(guó)外物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)起步較早，我國(guó)90%的射頻技術(shù)芯片依賴(lài)國(guó)外進(jìn)口，缺乏芯片自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，造成了我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展一直處于壓制狀態(tài)。安全和隱私性問(wèn)題也是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主要限制因素，因?yàn)镽FID當(dāng)初的設(shè)計(jì)是完全開(kāi)放的，所以信息安全機(jī)制存在嚴(yán)重缺陷;對(duì)RFID標(biāo)簽加密會(huì)使標(biāo)簽成本增加。云服務(wù)的透明度也是安全隱患，黑客正是通過(guò)操作系統(tǒng)的漏洞來(lái)攻擊它所服務(wù)的應(yīng)用程序載入內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。同時(shí)制約我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的還有產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展不均衡、產(chǎn)業(yè)鏈薄弱、業(yè)務(wù)運(yùn)行不成熟等因素。此類(lèi)問(wèn)題的存在，使我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)存在大量的成本浪費(fèi)和難度。

　　4.2水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的自身問(wèn)題

　　雖然現(xiàn)在的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)慢慢向規(guī)模化、精準(zhǔn)化的方向發(fā)展[2]，但大部分仍采用傳統(tǒng)粗放式的養(yǎng)殖方式。一是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展不完全，如果完全轉(zhuǎn)型包括后期的維護(hù)，需要大量資金支持，這給一些小型水產(chǎn)養(yǎng)殖企業(yè)帶來(lái)很大的困難。二是許多養(yǎng)殖區(qū)處于偏遠(yuǎn)地帶，網(wǎng)絡(luò)覆蓋面不全，阻礙了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的發(fā)展。三是水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)在勞動(dòng)力資源方面存在不足，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)需要依靠人力資源進(jìn)行生產(chǎn)、管理、銷(xiāo)售等，但由于工作環(huán)境惡劣、工資較低、社會(huì)評(píng)價(jià)不高等因素的影響，造成從事此行業(yè)的人員很少。四是水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才較少，現(xiàn)有養(yǎng)殖人員難以達(dá)到信息化、精準(zhǔn)化養(yǎng)殖的要求。

　　5水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展建議

　　5.1快速出臺(tái)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

　　由于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)是新興產(chǎn)業(yè)，標(biāo)準(zhǔn)化、制度化混亂是影響行業(yè)發(fā)展的重要因素，國(guó)家應(yīng)該盡快出臺(tái)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，全面建立水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系，使水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)得到標(biāo)準(zhǔn)化、專(zhuān)業(yè)化的規(guī)范管理。同時(shí)針對(duì)我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，農(nóng)業(yè)相關(guān)部門(mén)要與各地企業(yè)積極溝通，合理打造標(biāo)準(zhǔn)化、現(xiàn)代化的物聯(lián)網(wǎng)管理體系。

　　5.2技術(shù)研發(fā)的快速跟進(jìn)

　　各地政府、企業(yè)要緊跟行業(yè)發(fā)展方向，投入資金成立相關(guān)項(xiàng)目，組建研發(fā)團(tuán)隊(duì)。加快技術(shù)研發(fā)，突破行業(yè)瓶頸，重點(diǎn)在于掌握核心技術(shù)，以科技創(chuàng)新為抓手，推進(jìn)漁業(yè)轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構(gòu)。在新品種培育、魚(yú)病防治、水產(chǎn)疫苗研發(fā)和推廣、生態(tài)健康養(yǎng)殖技術(shù)、漁業(yè)節(jié)能減排、漁業(yè)信息化、低成本、高精度傳感器等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新的技術(shù)突破，形成研發(fā)中心、企業(yè)的相互合作，加強(qiáng)協(xié)同攻關(guān)。

　　5.3加快相關(guān)政策的出臺(tái)

　　由于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)由傳統(tǒng)型向精準(zhǔn)化、信息化過(guò)渡，應(yīng)用成本高，養(yǎng)殖戶(hù)可操控資金有限，為促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)盡快應(yīng)用到水產(chǎn)業(yè)中，政府可盡快制定、出臺(tái)有利于養(yǎng)殖戶(hù)發(fā)展信息化水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的資金扶持政策[7]。

　　5.4加強(qiáng)行業(yè)宣傳和培訓(xùn)力度

　　基于行業(yè)現(xiàn)狀，政府可以組建專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)，從專(zhuān)業(yè)特色、經(jīng)濟(jì)效益和應(yīng)用前景等3個(gè)方面宣傳水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)的優(yōu)勢(shì)，使養(yǎng)殖戶(hù)跳出固有思維模式。同時(shí)為養(yǎng)殖戶(hù)講解物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)并實(shí)地指導(dǎo)，提高養(yǎng)殖戶(hù)的技術(shù)能力[8]。

　　6結(jié)語(yǔ)

　　水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)由粗放型傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式向精準(zhǔn)化、科學(xué)化、信息化發(fā)展的趨勢(shì)已經(jīng)勢(shì)不可擋，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)又在其中起到了不可或缺的作用，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以進(jìn)一步提高水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的生產(chǎn)效率、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。但該技術(shù)還不成熟，需要加強(qiáng)核心技術(shù)的研發(fā)，加強(qiáng)養(yǎng)殖戶(hù)培訓(xùn)力度，從而促進(jìn)整個(gè)水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)的蓬勃發(fā)展。

　　《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)中的應(yīng)用》來(lái)源：《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技》，作者：朱家瑋 孟洪兵 米合日阿依·阿卜力克木 楊廣召 王家碩 雍飛