水产养殖自动化精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇水产养殖自动化，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词：自动化；LabVIEW；水产养殖

0引言

水产养殖是中国的传统产业之一，目前我国的水产养殖业多数是以粗放型的传统养殖模式为主，其特点是自动化程度不高，主要靠人工进行水质监测及实行投料操作。在集团化养殖的过程中，传统的养殖方法给企业的管理带来了极大的困难，也对饲料的投放造成了极大的浪费。因此采用现代科学技术进行精细养殖代替传统的粗放型养殖是全球竞争的结果，必需从观念上充分的认识，从技术上不断地加强研究。影响水产养殖环境的关键参数就是水温、光照、溶氧，ph值等，水质的好坏关系到养殖效益、养殖效果、养殖风险等各方面的因素。目前国内的水产养殖对水质的监测主要是以人工取样、化学分析为主，并且需要有专业人员定时操作，并且测量的数据有滞后性。而国内的水产养殖多分布在较偏远的位置，实时的人工采样非常困难，传统的取样测量方法不能满足实时监测的需求。而对水产养殖中水质的检测是养殖业中的重要环节，如果能根据水质变化及时地采取相应措施，可以及时地减少养殖中的损失，根据水质及天气的情况采取恰当的投料措施，可以有效提高养殖利润。

1系统总体方案设计及主要技术介绍

该系统采用LABVIEW平台开发整个软件，数据库采用OFFICE软件下的ACCESS模块进行数据库开发。外部的硬件采用研华的ADAM4520，ADAM4018+，还有ADAM4050模块进行开发。整个系统主要分为三个部分，即数据检测区、远程检测区和养殖环境检测区。此系统可以实现以下功能：⑴自动监测水库水质，测量的主要参数为：PH值、溶氧值、亚硝酸盐值、水温、气温数据。⑵该系统可与市售的自动投料机配合使用，可在测控中心实现投料控制。并能通过超声波传感器测量料筒仓内的饲料余量，余量在集控中心的屏幕上。当余量低于设定的数值时在集控中心有提示功能。⑶具有自动称量的功能，电子秤的称量数据在屏幕上显示，每次称量数据记录进数据库并统计，可查询。⑷通过摄像头完成投料现场的实时监控，监控视频资料存储在硬盘录像机中。⑸以每个塘为单位，可输入每日投料量、每日用药量、总计投苗量等相关数据，可直接分析成本。

1.1水产养殖系统界面

水产养殖系统界面是最主要的人工操作窗口，主要由现场设备状态和两大选板组成：数据监测和远程控制。现场设备状态可显示正在称量、数据存储、灯光、增氧机1/2/3/4、投料显示的工作状态，数据监测和远程控制选板可同时实现养殖现场的各参数监测及系统部分硬件设备的控制。数据监测选板⑴时间显示：可显示当前日期与当前时间。⑵水质参数监测：可监测并显示PH值、溶氧值、亚硝酸盐值，水温、气温数据。⑶水质数据表：实时显示PH值、溶氧值、亚硝酸盐值，水温、气温数据并保存。⑷成本核算：以每个塘为单位，可输入每日投料量、每日用药量、总计投苗量等相关数据，可直接分析成本。

1.2远程控制选板

⑴投料控制：可与市售的自动投料机配合使用，可在测控中心实现投料控制。并能通过超声波传感器测量料筒仓内的饲料余量，余量在集控中心的屏幕上。当余量低于设定的数值时在集控中心有提示功能。⑵称量控制：总部通过视频及现场电子秤的读数监督称量时的秩序。⑶投料记录：系统记录下整个投料的时间，存储进数据库。⑷称量记录：电子秤的称量数据在屏幕上显示，每次称量数据记录进数据库并统计，可查询。⑸视频监控窗口：通过摄像头完成投料现场的实时监控，监控视频资料存储在硬盘录像机中。

2软件支撑及系统实现

系统采用LABVIEW平台开发整个软件。LabVIEW是最佳的图形化系统设计软件，提供很多外观与传统仪器（如温度计）类似的控件，可用来方便地创建用户界面。工业控制领域常用的设备、数据线等通常也都带有相应的LabVIEW驱动程序。使用LabVIEW可以非常方便的编制各种控制程序，非常适用于本系统的开发及使用。

2.1485总线通信

ADAM4520模块是将计算机的串口通讯转为485总线通信，延长了通信的距离，在不采用中继模块的情况下，也可通讯1.2KM，如果采用中继模块则可以使通讯距离变得更远，满足了水库远距离通讯的需求，可将水库的中控室的控制信号控制设置在水库周围的所谓设备，实现了水库现场的自动控制。

2.2远程通信

通过LABVIEW的网页的形式将养殖现场的软件到网络上，这样即可在有因特网的任何地方访问养殖现场的PC机，远程控制中心所显示的界面跟养殖现场的界面完全一致。则在集控中心操作此系统的方法跟在养殖现场操作的方法完全一致，用简单的方法实现了远程的水产养殖测控系统，实现了水产养殖的远程控制及管理。

3系统运行效果

3.1数据监测选板模块运行效果

放置在养殖环境里的水质传感器，采集到的各种数据经计算转化后存储到ACCESS数据库的同时，在数据监测选板上通过相应的仪表直观的显示PH值、溶氧值、亚硝酸盐值，水温、气温。水产养殖中水质的检测是养殖业中的重要环节，如果能根据水质变化及时地采取相应措施，可以及时地减少养殖中的损失，根据水质及天气的情况采取恰当的投料措施，可以有效提高养殖利润。

3.2远程监控选板模块运行效果

3.2.1投料控制模板

养殖人员能够精确定量的控制喂料量，设置定时投料时间值和投料速度控制投料，抛洒范围大，极大程度的减轻劳动强度，节约人力成本。并且余量可在集控中心的屏幕上，当余量低于设定的数值时在集控中心有提示功能。同时，对整个投料装置及投料情况进行视频监控。

3.2.2设备控制模板

水产养殖过程中的人工操作环节由智能系统自动完成，并且可以实现远程控制，工作人员无需亲临养殖现场便可监控水产养殖单元的实际情况，有突发事件时系统自动报警，水产养殖单元的管理可通过监控设备进行量化的设置，使得管理更加的数字化、标准化，有利于统一管理标准。

篇2

关键词：物联网；监管系统；水产养殖

中图分类号：S951.2 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2013）08-0001-04

物联网是物联化、互联化、智能化的网络，能够将信息的获取延伸到池塘的每一个角落，并通过信息网络实现更广域的互联互通[1]。农业物联网是物联网技术在农业生产、经营、管理和服务中的具体应用。物联网技术正在逐步改变传统水产养殖业亲自到池塘边进行观察、采集、检测获取环境信息和现场管理的模式。传统模式不但耗时长，还会造成生产措施的延后，造成一定的经济损失。本文提出并构建了水产养殖生产过程中的4个系统：水产养殖环境监控系统、水产品健康养殖智能化管理系统、水产养殖对象个体行为视频监测系统、“气象预报式”信息服务系统。其中，水产养殖环境监控系统是对养殖环境的测控；水产品健康养殖智能化管理系统可以进行精细投喂和水产品的疾病诊断；水产养殖对象个体行为视频监测系统可以对水产品个体行为进行远程测控，进行动物行为诊断；“气象预报式”信息服务系统可以为水产养殖进行天气预报式的预测和采取防范措施。水产物联网可以有效解决传统水产养殖在养殖业中的不足，实现降低养殖风险、提高水产质量和水质的目标。

1我国水产养殖现状与对物联网技术的需求

我国是水产养殖大国，同时又是一个水产弱国。水产养殖业主要沿用消耗大量资源和粗放式经营的传统方式[2]。水产养殖产量占到了全世界的73%。养殖过程中不合理投喂和用药极大地恶化了水质环境，影响水产品质量，加剧水产病害的发生，使得水产品质量安全、水环境污染、养殖风险等问题非常严重[3]。同时，缺少水产养殖规范，虽然农业部制定了一批无公害水产养殖的规范，但是由于我国水产养殖的现状无法确切地执行，导致养殖过程中无法按照标准规程实行喂养、渔药等[4]。

当前在水产养殖过程中对物联网技术的需求突出表现在以下4个方面：①水产品养殖场缺乏有效信息监测技术和手段，水质在线监测和控制水平低，实现对水质和环境信息的实时在线监测、水质异常报警与预警等是迫切需求；②国内水产养殖相关传感器应用较多，但存在稳定性差、准确性低、维护成本较高的问题；③水产品病害发生情况严重，相关技术人员缺乏，实现水产品精细喂养与疾病预测、建设水产品健康养殖智能化管理系统将在一定程度上解决这个问题；④目前尽管有农业网站、农林电视节目等资源，但没有将信息充分整合到一起，养殖户也缺乏“天气预报式”的服务。

2水产养殖物联网系统总体架构（图1）

针对水产品养殖场缺乏有效信息监测技术和手段，水质在线监测和控制水平低等问题，采用智能水质传感器、无线传感网、3G、IPV6、智能控制等技术，建设水产养殖环境监控系统，实现对水质和环境信息的实时在线监测、水质异常报警与预警，通过无线传感网、互联网、通信网等信息传输通道，以计算机、手机等不同的终端设备，将水质异常报警信息及水质预警信息及时通知养殖管理人员和专业技术人员。同时根据水质监测结果，实时调整控制措施，自动启动增氧机等控制设备，保持水质稳定，为水产品创造健康的水质环境，确保水产品养殖的环境安全。

2.1水产养殖环境监控系统

主要包括以下几个方面的建设内容：

2.1.1基于智能感知技术的水质及环境信息智能感知技术采用具有自识别、自标定、自校正、自动补偿功能的智能传感器，对水质和环境信息进行实时采集，全面感知养殖环境的实际情况。

2.1.2基于无线传感器网络的水质及环境信息无线传输技术当前无线传感网络对环境的监控基本处于成熟阶段[5，6]，可运用无线通信技术、嵌入式测控技术和计算机技术，实现短距离通讯和无线通信；研制系列无线采集节点、无线控制节点和无线监控中心，开发无线网络管理软件，构建适合集约化水产养殖应用的水质及环境信息无线传输系统，将有效解决水产养殖领域应用覆盖范围大、能耗约束强、环境恶劣和维护能力差等条件下信息的可靠传输难题。

2.1.3水质管理决策模型建设水质好坏影响水产品的生长速度和健康水平，最终影响水产品的质量，严重的会导致水产养殖的重大损失。养殖环境信息、水质信息、养殖措施和养殖生物量间的定量关系描述是水产养殖数字化、精细化管理的前提和难题。本系统将根据气温对水温的影响，饵料及水产品的代谢物对养殖水体pH值的影响，养殖密度对日增重量、日生长量和成活率的影响，水体增氧对养殖水体中溶氧量和氨氮的影响，氨氮、亚硝态氮对化学需氧量（COD）的影响，氨氮、亚硝态氮对葡萄糖吸收能力的影响，残饵、粪便对水质的影响等，建立水质参数预测、生物增长等系列定量关系动力学模型，解决水质动态预测问题，为水质预警控制、饲料投喂和疾病预防预警提供数据支持。

2.1.4基于智能控制技术的环境设备控制技术针对现有养殖设备（如增氧机）工作效率低、能耗高、难以用精确数学模型描述等问题，通过分析研究控制措施与参数动态变化规律，动态调整环境控制措施，实现养殖设备的智能控制，以降低能量消耗，节约成本。

2.2水产品健康养殖智能化管理系统

整合水产品精细喂养与疾病预测、诊断决策等子系统，建设水产品健康养殖智能化管理系统，形成一套包括硬件装置和软件系统的集约化水产养殖场健康养殖数字化平台，实现水产养殖全过程可视化、自动化、科学化管理。主要建设内容包括：

2.2.1水产品精细投喂智能决策系统依水产品在各养殖阶段营养成分需求，根据各养殖品种长度与重量的关系，光照度、水温、溶氧量、养殖密度等因素与鱼饵料营养成分的吸收能力、饵料摄取量的关系，借助养殖专家经验建立不同养殖品种的生长阶段与投喂率、投喂量间定量关系模型。利用数据库建库技术，对水产品精细饲养相关的环境、群体信息进行管理，建立适合不同水产品的精细投喂决策系统，解决喂什么、喂多少、喂几次等精细喂养问题，精细投喂系统也可以为水产品质量追溯提供基础数据。

2.2.2自动化投饲系统利用监控软件和网络技术，通过局域网、手机等工具，实现远程异地监控。在人员不在养殖现场的情况下，能实时掌握投料情况、养殖产品的进食情况。利用远程控制系统，进行定时定量精准投喂控制，实现自动化定时精准投料养殖，减少饲料损耗。在相对集中的养殖场所建立监控平台，在零星养殖场所可通过手机进行监控。

2.2.3水产品疾病诊治系统水产品用药很多，要对症下药才可以[7]。从水产品疾病早预防、早诊治的角度出发，在对气候环境、水环境和病源与水产品疾病发生关系研究的基础上，确定各类病因预警指标及其对疾病发生影响的可能程度，建立水产品预警指标体系，根据预警指标的等级和疾病的危害程度，建立水产品疾病预警模型；建立疾病诊断推理网络关系模型，建立水产品典型病虫害图像特征数据库，实现水产品疾病的早预防、及时预警和精确诊治。

2.3水产养殖对象个体行为视频监测系统

养殖场视频监控系统主要实现对水产品养殖环境的远程监测管理。现代水产养殖场采用全封闭管理方式，有利于水产品的安全生产，可有效杜绝外界环境对水产品的不利影响，为了方便外界人员观看水产品养殖加工的实时情况，在水产养殖及加工场地内设置可移动的监控设备，利用视频摄像头的动态可视化特点，将水产养殖及生产加工环节予以实时监控。主要建设内容包括：

①水产环境视频采集系统，实现现场环境的采集功能；②传输系统；③远程监测系统；④移动终端，通过手机等移动终端可以异地监测水产养殖场的情况。

2.4“气象预报式”信息服务系统

整合当地热线、农业信息网站资源等的水产养殖技术、水产养殖行业新闻及市场动态信息，利用网格技术、数据库异构分布技术、中间件技术、云计算技术、人工智能等技术充分融合现有的水产信息资源，采用三网融合技术，为养殖企业和养殖户提供水产养殖信息服务，解决生产管理、养殖技术推广、市场信息服务等问题。采用手机报、惠农短信、农林电视节目等信息技术手段，为养殖户提供适时的水质环境预测预报、应急防范、技术咨询服务。

3物联网技术在水产养殖方面的应用前景

虽然当前物联网在水产养殖中还未广泛应用，仅处于试验阶段，但江苏无锡市山区鹅湖镇物联网智能养鱼、苏州昆山阳澄湖渔业产业园、金坛长荡湖渔业科技示范园[8]、无锡宜兴物联网养螃蟹[9]等实验区均取得了可喜的成果，说明物联网在水产养殖方面发展潜力巨大，通过物联网技术支持，水产养殖会发展得更快。物联网是我国未来几年的重点发展产业，得到了政府的大力支持[10]，物联网技术也将在“十二五”期间快速发展，技术体系会更加完善，相关的政策会更加健全。

“十二五”规划中对水产养殖业、增殖渔业、捕捞业、加工业和休闲渔业五大产业体系做出了详细规定。其中，水产养殖在产业中所占比重被再度要求加重[11]。这就要求水产养殖向高密度、集约化发展，这就需要水产物联网技术的支持，在保持水环境质量的基础上，实行标准化养殖，对水产养殖的过程进行全程监控，保证水产养殖的规范化、标准化。水产养殖在物联网技术的支持下将会得到更快的发展。

4结语

建立水产养殖物联网系统是现代水产养殖的必然趋势。该系统可以对水产养殖过程进行测控，成为水产养殖的“管家”[12]；还可以对水产环境变化、水质状况进行监测，并准确投喂，及时增氧，对可能出现的水产疾病进行预报，及时采取措施；还可完善水产养殖生产技术，保证养殖生态系统的良性循环，进一步提高水产品质量，应对劳动力成本上升，最终可获得更好的社会效益、经济效益和生态效益。

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[5]张宇斯，何道婷.基于物联网技术的大东湖生态水网水质环境监测系统的研究[J].社科论坛，2012，7：312-316.

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[9]孙小和，程启婕，赵伟.“开心池塘”养螃蟹物联网里话丰年江苏宜兴高塍物联网水产养殖基地探秘[J].通信企业管理，2011，12：52-53.

[10]叶美兰，朱卫未.新时代下物联网产业的发展困境与推进原则——工信部《物联网“十二五”发展规划》解读[J].南京邮电大学学报（社会科学版），2012，14（1）：44-48.

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关键词：水产养殖；物联网；Android；传感器；智能监控

中图分类号：TN925；S951 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）13-2528-04

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2017.13.033

Design and Application of Aquatic Product Service System Based on Smart Phone

SHI Pei， YUAN Yong-ming， ZHANG Hong-yan， MA Xiao-fei

（Freshwater Fisheries Research Center of Chinese Academy of Fishery Sciences/The National Tilapia Industry Technology Development Center/Key Laboratory of Freshwater Fisheries and Germplasm Resources Utilization， Ministry of Agriculture，Wuxi 214081，Jiangsu，China）

Abstract：Aquaculture has developed rapidly in Jiangsu， and precision aquaculture has become more and more widespread. A kind of aquaculture internet things service system based on smart phone is developed. The aquaculture environment monitoring on the palm is realized by sensor and ZigBee technology. Aquaculture environment and meteorological environment data arecomposed of sensorsand passed by the ZigBee network. The system determines the Android operating system asthe platform， the Highchartsas graphical tools to develop the handheld applications. The intelligent predictive guidance can guide fishermen to realize intelligent remote farming. The system testing results indicate that the system works well. System can be successfully used to move the aquaculture monitoring center to smart phone.

Key words：aquaculture；internet of things；Android；sensor；intelligent monitoring

S着物质生活水平的提高，人们对水产品的需求也改变着水产品的养殖供应方式，传统低效率的养殖方式已经不能满足人们对水产品的需求，高密度、精准化养殖将成为今后水产养殖的发展方向[1，2]。

溶解氧、pH、水温等都是制约水产养殖发展的重要环境因子，气压、气温、光照、雨量等是影响水产养殖的重要气象因子[3，4]，目前的水产养殖中人工控制的数据采集装置使用较为普遍，这种工作方式会降低工作效率，浪费人力、物力的同时，养殖的精准度亦得不到有效地保证。建立精准化的高效水产养殖相关的环境因子研究体系，并实现其自动化控制就尤为重要。目前，国内学者对此提出多种智能控制系统，彭芳等[5]提出基于Profibus现场总线网络智能监控系统，开发基于溶解氧、pH、温度等环境参数的监控PC系统；杜炎城等[6]设计了基于ZigBee无线传感器和PIC单片机的水产养殖物联网监控系统，系统以C++Builder为开发工具完成监测软件的开发；崇庆峰等[7]开发设计了一种基于Android和GPRS通信技术的水质参数无线远程监控，实现对水位、温度、pH和溶解氧等水质参数的远程采集、管理和控制；颜波等[8]提出基于RFID与无线传感网络的水产品智能化养殖监控系统，实现水产养殖环境资源的充分利用。本研究利用无线传感技术和无线通信技术，以江苏省无锡市南泉罗非鱼养殖基地为试验对象，完成对水产养殖环境因子和气象因子的监测，同时结合智能预测指导渔民进行智能控制，实现智能水产养殖。

1 智能手机水产物联服务系统的结构

1.1 系统监控模式

C/S模式是目前广为使用的一种结构，它能够快速响应客户端程序的请求，并且拥有更安全的存取模式[9]。基于智能手机的水产养殖物联网监控系统，选择C/S模式作为开发模式，开发的手机客户端软件通过GPRS技术等远程访问服务器，实现远程通信。为了解决实际水产养殖生产中的问题，保障数据信息的实时性，本系统中手机客户端安装应用程序后即可读取水产养殖现场的环境数据和气象数据并控制设备，除非用户退出应用程序，否则可以一直查看实时数据。

1.2 系统结构

基于Android操作系统在目前智能手机市场中的占有率，本系统选择基于Android平台的智能手机上完成设计和开发。水产养殖物联服务监控系统包括传感器控制、数据传输和客户端监控三部分，其系统结构见图1。

2 系统的设计

2.1 系统硬件设计

ZigBee是一种可靠性强、成本较低的双向无线通信技术[10]，可以通过若干个连接的方式部署在养殖监测区域，它的灵活、省电、传输快的优点能够满足水产养殖对养殖环境和气象环境远程监控的要求。本系统建立的水质参数和自动气象站参数监控无线传感器网络采用CC2530芯片[11]完成ZigBee传输。CC2530芯片拥有一个增强型的8051CPU和可用于2.4 GHz IEEE 802.15.4标准的无线收发器，拥有多种运行模式，其超低功耗的特点为硬件的运行降低了能源消耗。系统工作原理：由CC2530完成对传感信号的AD转换、滤波、计算等，再将这些环境数据、气象数据及控制节点数据经ZigBee无线传感自组网通过RS485串口传输到服务器监控中心，并进行数据处理和存储等。PC机与手机客户端进行数据交互，完成终端控制命令的转换和传递。

系统的终端监控装置包括采集节点和控制节点，分别为养殖环境监测装置、自动气象站监测装置和继电控制装置，系统使用太阳能板充电的方式对锂电池进行供电，提供野外环境底层检测模块工作需要的电能。养殖环境参数监测装置通过不同的传感器获得数据，数据包括pH、温度和溶解氧；自动气象站监测装置也通过不同的传感器获得数据，包括气温、气压、湿度、雨量、风速、风向；继电控制装置可控制连接增氧机、进水泵、排水泵、投饵机。

2.2 无线网络构建

水产物联服务系统的监测区域较少，区域面积相对集中，部分区域分散在其他地方，因此利用ZigBee组件星型无线传感网络是具有可行性的。本系统中的ZigBee无线网络节点包括终端检测节点、协调器。本系统中终点检测节点承担采集监测指标和发送监测信息的任务；协调器承担控制整个无线传感网络和接收、发送传递的监测数据的任务，它在无线传感网络的构建和运行过程中起着至关重要的作用。

2.3 系统软件设计

2.3.1 客户端架构 水产物联服务系统使用Android平台作为开发的操作系统，基于客户机/服务器模式，采用VC完成服务器程序编写，与MySQL一起实现Socket通信，而手机客户端程序则使用Android Java开发，并存储在MySQL数据库中。系统开发以完成的Apk文件的安装和使用为成果监测对象。Apk文件可直接在智能手机上安装和卸载，用户可以自由地在手机应用程序上进行操作，整个操作过程简单、方便，程序运行不受时间和距离的影响，软件系统的基本架构见图2。

2.3.2 系统软件程序设计 基于Android的水产物联服务系统以三星Galax grand2 G7108V智能手机为例，使用Android 4.0版本，手机内核版本是3.4.0。本系统以Eclipse 4.2为开发软件，建立Android SDK和JDK7的开发环境，使用Highcharts图形开发工具[12]，完成软件图形界面的开发。系统目前可以控制3个鱼塘和一个自动气象站，采用MVC模块化设计方法，使用了7个Activity和1个SocketHelper完成通信，连接MySQL数据库，由AndroidManifest.xml存储全局的配置文件，最终完成系统的设计和开发。

3 系统的实现与应用

3.1 系统实现

网络连接：本系统中服务器可以与多个手机进行通信，根据用户的输入信息，从服务器获取IP和端口号，然后符合服务器中数据库存储信息的用户在系统验证之后可以自动进入系统主界面，访问系统，操作系统的各项功能。

在线监测：基于Android的水产物联服务系统的自动监测模块包括对南泉自动气象站和31、32、33号鱼塘的各项指标参数的监测，用户可以实时查看各项监控指标的当前信息，通过对当前实时信息波动情况的分析和观察，判断鱼塘目前的养殖环境是否需要采取应对措施，解决养殖过程中的各种问题。系统可自行设定采样周期，目前本系统中指标的采样周期为默认时间60 s。图3为南泉31号鱼塘养殖环境指标显示界面，图4为南泉31号鱼塘溶解氧信息显示界面。

远程控制：基于Android的水产物联服务系统的远程控制模块用于对增氧机、投饵机、进水泵和排水泵等设备的远程控制，并实时显示这些设备的工作状态。用户根据各项养殖参数的实时情况，自行选择开启或者关闭某些设备，避免鱼塘中不利环境状况的发生或及时改善已发生的养殖不良环境，如溶解氧的降低或pH的变化等。本操作的使用需要一定的权限，目前该权限仅提供给鱼塘的相关管理人员，以避免随意开启或关闭设备影响鱼塘的养殖环境和增加不必要的O备维护成本，保障系统对设备控制的安全性和可靠性。图5为南泉31号鱼塘远程控制模块界面。

3.2 智能预测

为了真正实现精准化水产养殖，系统在手机客户端设计了针对溶解氧的智能预测模块。该模块对采集的环境因子和气象因子数据进行存储和处理，将GRNN神经网络算法、Elman神经网络算法和BP神经网络算法集合在一起，利用MATLAB软件实现算法，利用Eclipse调用MATLAB接口，完成对溶解氧的智能预测。用户可以通过手机客户端访问服务器，选择7 d的数据为训练样本，实时预测当日不同时间溶解氧浓度变化情况，给出当日何时开启或关闭增氧机及其他应对措施的指导意见，实现智能化、精准化的水产养殖。本系统中，选择无锡市南泉试验地2015年11月4日溶解氧浓度进行预测，现列出部分预测结果，见表1。

4 小结

本研究中开发的基于Android的水产物联服务系统将监控系统与智能手机融合在一起，实现了在Android平台上的智能远程无线监测。在合理规划设计终端检测节点、继电器控制节点、协调器和手机客户端的基础上，利用ZigBee技术的野外使用优势传递养殖现场采集参数，控制整个传感网络，从而开发Android客户端应用程序，使得用户可以通过个人智能手机完成对多个养殖鱼塘的远程监管和控制。本系统在无锡市南泉试验基地3个鱼塘和一个自动气象站的24 h监控结果表明，系统的运行状态正常，终端节点检测数据精度较高，手机客户端操作简单灵活，系统稳定性高，整个系统的硬件投入成本较低。智能预测可以为精准化养殖提供一定参考价值，帮助渔民在不确定的环境条件下预知可能发生的事情，算法预测效果较好，精度较高。目前已逐步应用到南泉罗非鱼养殖池塘，系统具有继续完善的空间和一定的实用意义。

参考文献：

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【关键词】 物联网 Zigbee RFID 追溯

物联网是继计算机、互联网和移动通信网之后，世界信息技术革命的第三次浪潮。物联网已成为当前世界新一轮经济和科技发展的战略制高点之一，已经列为国家战略性新兴产业。

现阶段我国水产养殖业的集约化、设施化、信息化水平很低，主要沿用大量消耗资源和粗放式经营的传统养殖模式。这一模式导致生态失衡、资源枯竭、环境恶化的问题日益显现；不合理的投饵、施药、施肥等恶化了水产品的生长环境，导致食品安全问题严重。

一、系统模型总体设计

基于物联网的智能海洋水产养殖系统是专门为人工水产品养殖到销售环节设计的，采用无线传感技术、网络化管理等先进管理方法对养殖环境、水质、鱼类生长状况、药物使用、废水处理、运输环节等进行全方位管理、监测，具有数据实时采集及分析、食品溯源、生产基地远程监控等功能。

海洋水产养殖物联网系统包含6个子系统及1个数据库，涵盖了渔业水产养殖、加工、运输及销售环节的物联网技术运用（图1）。

二、系统的组成

2.1 水产品智能环境监测控制系统

水产品智能环境监测控制系统集成水质传感器、无线传感网、无线通信、嵌入式系统、自动控制等技术，可自动采集养殖水质参数，上报到智能平板终端及物联网云中心。并通过无线传输方式自动控制各继电器给给排水设备、增压泵、水温控制设备工作。

2.2 水产品智能养殖管理系统

水产品智能养殖管理系统包含水产品养殖辅料管理、水产品管理及水产品出库管理。

水产品养殖辅料管理主要针对饲料、药物的出入库、投饲进行登记。水产品管理主要通过在养殖池上放置RFID设备对鱼苗种类、数量、出入库等进行登记。水产品出库管理主要通过在水产品打捞网箱上放置RFID设备，读取并存储水产品出库时二维码条码信息。

2.3 水产品加工管理系统

水产品加工管理系统主要分为入厂登记环节和出厂登记环节。

对从养殖池运输来的水产品进行相关检疫并在电脑客户端软件上登记水产品来源信息，把信息通过RFID写入到挂钩上的RFID条形卡上，同时上传到云中心进行储存。

待加工好后的水产品出厂时，对包装好后的成品进行称重，读取批发商的IC卡信息生成水产品质量安全信息追溯码并打印，在水产品包装上赋码，并上传到云中心进行储存。

2.4 水产品冷链物流管理系统

水产品冷链物流管理系统主要通过在车辆运输中使用的水产品包装箱上放置RFID温度采集标签，通过无线网络手持式交易监管终端读取数据传输至物联网云中心。

2.5 水产品交易零售系统

批发商对所批发的水产品进行零售时，利用智能溯源电子台秤上配置的手持式条码扫描枪扫描条码，打印出小票。

2.6 水产品溯源查询系统

客户通过在销售商处购买水产品时拿到销售票据，登录查询追溯网站输入相应的追溯码可以查询到从水产品养殖生产到消费者购买为止的过程中的相关信息。

三、结语

全面感知、可靠传输和智能反应的各种物联网技术在海洋中的典型应用有：水上物联网、海洋生态环境监测、智能集约化水产养殖、精量饲喂系统、智能冷链、水产品追溯等。物联网、3S技术等信息技术不断创新发展，是海洋与渔业信息化发展的重要战略机遇期。海洋资源开发和物联网技术的结合对国家战略非常重要。

参考文献

[1]马建.物联网技术概述[M].机械工业出版社.2011年3月.8-12

[2]邹振涛，杨宏，李宏.水产养殖实时监控系统设计[J].农机化研究，2011（9）：124-127

篇5

近年来，很多传统行业搭上了互联网的顺风车，在这之前我们很难想象一个年产2000吨鱼的大型鱼场只需要两个人管理，而且就通过一个小小的手机。这就是智能化养殖。

互联网促进水产养殖升级

有国外的学者认为，传统养鱼大多依赖于人工与外部环境条件，而利用大数据、云平台等互联网技术，不仅可以实现集约化养鱼，更可实现智能喂养。在“互联网+”时代，可以实现用技术替代经营，可以精确根据水温、氧饱和度等参数，进行科学、精准的投料，使喂养时间能够与氧气含量协调，减少喂食期间耗氧量的增加。

中国农业大学教授李道亮认为，当前我国水产养殖业正处于传统渔业向现代渔业转型升级的关键时期，采用物联网技术实行标准化、信息化、自动化养殖是解决水产养殖业效率低下、环境恶化、病害频发等难题的根本途径。但他同时提出，“水产养殖的物联网产业化，依然面临产业化程度低、大型企业介入少等问题。”

在四川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，一个鱼池接着一个鱼池，但养殖人员看上去却很悠闲。“现在养鱼，靠一部手机就搞定了”。该社理事长张其年表示，由于整个鱼塘都通过互联网与服务器连接在一起，从水质到水温、从天气到监控，都可以通过手机来完成。

“增氧设备可以通过手机按键来控制，鱼塘号码很明确，需要哪个开启，直接通过短信的形式来控制就好。”张其年告诉记者：“而且只要打开视频软件，渔场基地的每一个角落都看得清清楚楚。由于我要经常在县内外各地奔波，没有时间管理鱼塘，县水产渔政管理站推荐了一个手机养鱼模式。有了手机养鱼‘神器’，不仅方便，而且效益大大提高。”

据了解，张其年使用手机养鱼，由于节约管理成本，管理及时，其鱼塘每亩利润增加了1000多元，增幅约50%。

而这就是“互联网+”与渔业的完美结合。据通威股份信息部部长饶勇介绍，通威目前已经初步实现了3G、4G监控解决人工巡塘的问题，同时也利用在线物联网等技术，进行鱼塘溶氧和水质监测和自动投喂控制。除了在水产养殖阶段的“互联网+”，营销阶段的“互联网+”更明显。记者了解到，近期通威推出了“通威鱼认养”模式，通过移动互联网拉近用户与养殖的关系。用户认养之后，即可手机实时查询鱼的生长动态、水质的实时数据、鱼的饲喂情况等，以实现养殖过程的全程透明、可追溯，真正实现健康、安全、放心的消费。

“互联网+渔业” 思维很重要

近年来，在有关科研单位和渔业企业的努力下，智能化技术已应用于生产过程，大大提高了养殖效益和管理水平，并在全国掀起了智能化养殖热。许多地区建立了智能化养殖管理平台，一些养殖企业实现了智能化养殖。如天津在全市主要水产养殖企业建立了智能化养殖管理系统，并建立了覆盖全市主要养殖企业的管理网络。另外，在北京、广东、上海、浙江、江苏、内蒙、河南、宁夏等地区也有大批企业开展了智能化养殖系统建设，发挥出明显的增产增效作用。随着智能化养殖的广泛推广，可以全面提升我国的水产养殖水平，促进渔业转型升级和生产方式转变，实现渔业现代化。

作为传统产业，中国渔业面对的转型升级，不单是抓住电商这根救命稻草。渔业作为大农业中的分支产业，无论是顶层设计、发展模式、成长质量，从宏观到中观到微观，都存在着严重的结构性缺陷。

野蛮、粗放的制造到价值产品、价值品类、价值品牌、价值产业的智造与锻造，依靠消费互联网的上线售卖或者推广传播，解决不了渔业转型升级的根本问题，解决不了水产企业产品体系更新、渠道终端重构、推广策略精准等根本问题。

水产养殖业是我国的一个典型传统行业，同时它又与老百姓的生活息息相关。从一些统计数据可以看出，目前我国的淡水养殖产品产量已经位居世界第一，水产养殖面积达到近六百万公顷。2012年我国水产品总量达5908万吨，其中养殖量4288万吨，占总量的72.6%，全社会渔业经济总产值17322亿元。尤其在南方城市，淡水养殖更是相当发达。产业的发展壮大也需要先进的营销方式来辅助，移动互联网带来的就是新的营销模式。水产养殖行业的业内人士认为，水产品营养价值丰富，随着人们消费水平的提升，对于水产品的消费需求也随之不断增加，这无疑就给水产养殖行业带来了新的发展机遇。