如何在养殖中应用物联网技术？

我国将物联网作为推进产业信息化进程的重要策略，在发展中落实物联网的应用，而渔业作为关系着国计民生的基础产业，其信息化、智慧化的程度尤为重要。开展物联网技术在渔业领域的推广应用，是实现生产经营过程的智能化控制、科学化管理、信息化服务、全程化追溯，对提高资源利用率和劳动生产率，提高水产品产量、质量和安全性，提高渔农民收入水平和广大消费者健康水平，都具有十分重要的意义。本期我们邀请了中国水产科学研究院淡水渔业研究中心渔业经济与信息研究室物联网专家撰写此文，旨在介绍物联网技术以及在水产养殖中的应用。该研究室在物联网研究方面成果颇丰，已经形成了一整套将物联网技术应用到水产养殖中技术方案。

 一、物联网的概念及特征

1.物联网的概念

物联网（The Internet of things）是新一代信息技术的重要组成部分，顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。物联网是在互联网基础上延伸和扩展的网络，按照约定的协议，通过信息传感设备，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。

2.物联网的特征

物联网具备三个特征，一是全面感知，即利用RFID、传感器和二维码等随时随地获取物体的信息；二是可靠传递，通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去；三是智能处理，利用云计算和模糊识别等各种智能计算技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。

 二、物联网的关键技术

物联网的关键技术主要包括射频识别技术，传感技术，网络与通信技术和数据的挖掘与融合技术等。

1.射频识别技术

射频识别即RFID（RadioFrequency Iden  TI fica  TI on）技术，又称无线射频识别，是一种非接触式的自动识别技术，属于近程通信，与之相关的技术还有蓝牙技术等。RFID通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别过程无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。RFID技术与互联网、通信等技术相结合，可实现全球范围内物品跟踪与信息共享。

2.传感技术

传感技术同计算机技术与通信技术一起被称为信息技术的三大支柱。传感技术是关于从自然信源获取信息，并对之进行处理（变换）和识别的一门多学科交叉的现代科学与工程技术。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息按一定规则变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示和控制等要求，是实现自动检测和自动控制的首要环节。

3.网络和通信技术

物联网数据是通过传感器的网络通信技术来提供传送通道的。物联网的实现涉及到近程通讯技术和远程运输技术。近程通讯技术，包括RFID技术和蓝牙技术两种，是由以往的无接触式认证和互联网发展而形成的一种物联网关键技术，具有短距离连接的功能。远程通讯技术在物联网中，通常由机器到机器、机器到人，或是人到机器的途径进行数据信息的传输。

4.数据的挖掘与融合技术

从物联网的感知层到应用层，各种信息的种类和数量都成倍增加，需要分析的数据量也成级数增加，同时还涉及到各种异构网络或多个系统之间数据的融合问题。数据挖掘（Data Mining，DM），是为了发现人们事先不知道的但却潜在有用的知识，而对大量的、不完全的数据进行选择、探索和建模的过程。数据融合（data fusion，DF），是对按时序获得的传感器的观测值利用计算机技术在一定规则下自动分析、融合完成所需的决策和估计任务而进行的信息处理过程。

 三、物联网技术在渔业上的应用

1.在水产养殖水质监控方面的应用

水质控制和水质管理是水产养殖过程中极重要的环节，水质管理的好坏直接决定着水产养殖的成败，从而关系到水产养殖业的产量、质量和经济效益。物联网技术的发展为智能水产养殖的产生创造了条件。基于智能传感、无线传感网、通信、智能处理与智能控制等物联网技术开发的，集水质环境参数在线采集、智能组网、无线传输、智能处理、预警信息发布、决策支持、远程与自动控制等功能于一体的水产养殖物联网系统，使养殖户可以通过手机、PDA、计算机等信息终端，实时掌握养殖水质环境信息，及时获取异常报警信息及水质预警信息，并可以根据水质监测结果，实时调整控制设备，实现水产养殖的科学养殖与管理，最终实现节能降耗、绿色环保、增产增收的目标。

江苏省宜兴市在高塍镇鹏鹞生态园创建了江苏省内首个物联网水产养殖基地。在5户试点农户计1000亩河蟹养殖池内，安装了13个水质参数采集点、5个无线控制点、5个GPRS设备，配备了一座小型气象站、设立了一个监控中心。该示范基地采用的水产养殖环境智能监控系统，可以对蟹塘内的溶解氧、pH值、水温等进行在线监测，及时调节水质，预测各种病情发生，使水产品在最适宜的环境下生长，达到增产、节能、省工、适时用药、减少环境污染等效果。据宜兴市农林部门测算，采用这套系统后，每亩河蟹养殖水面监控成本约400元，每亩增产10%～15%，亩均增效可达1000元左右，且减少了水产养殖对周边水体环境的污染。

2.在水产品冷链物流方面的应用

物联网技术应用于水产品冷链物流的原材料采购、产品储存、运输、销售等各个环节，能够对整个过程实施智能化监控。浙江舟山陆港物流有限公司针对目前冷链物流服务网络和信息系统不够健全，影响食品物流在途质量、准确性和及时性，且在物流过程中不能做到有序、有记录、发生问题能够追踪等现状，着力开发基于物联网技术的水产品冷链物流仓储及供应链配送管理系统，实现了多级远程监控功能，对推进舟山建立智慧物流综合信息管理平台，建立现代物流产业体系奠定了坚实的基础和技术储备，对推进舟山建立智慧物流综合信息管理平台，建立现代物流产业体系奠定了坚实的基础和技术储备。

3.在水产品质量安全可追溯方面的应用

可追溯是指通过记录的标识，对某个实体历史、用途或者位置予以追踪的能力，即利用已有的、唯一对实体对应的记录标识，追溯产品的历史、应用情况、所在位置或者类似产品、活动的能力。水产品质量安全可追溯主要是基于射频识别、条形码及温度传感等先进技术对水产的育苗、养殖、加工、物流、销售的全过程进行信息化管理，实现了对水产品整个生命周期信息的快速识别与溯源管理。

江苏省兴化市结合省级水产品质量安全可追溯体系建设项目，实施水产养殖智能化物联网系统建设，建成水产品质量安全追溯点10个，同时建成水产品产地——专卖店、产地——批发市场两种流通安全追溯模式，设立了水产品质量安全追溯网络平台。该市还设立了10个水产品质量安全查询终端，通过触摸屏等方式可追溯查询相关基地水产品生产流通情况。

 四、结束语

随着现代科学技术的迅猛发展，物联网技术在渔业上的应用越来越广泛，也越来越重要。物联网技术被广泛应用于渔业的各个方面，是实现渔业现代化的重要途径，能促进我国渔业可持续发展，渔民持续增产增收，提升渔业产业发展质量和水平，实现渔业资源可持续利用和建设良好生态环境，推进现代渔业建设。