我國是水產養殖大國,水產養殖產量占到了全世界的73%,水產養殖在改善民生、增加農民收入方面發揮了重要作用。目前水產養殖業仍沿用大量消耗資源和粗放式經營的傳統方式,在水產養殖過程中缺乏對水質環境的有效監控。養殖過程中不合理投喂和用藥極大的惡化了水質環境,影響水產品質量,加劇水產病害的發生,使得水產品質量安全、水環境污染、養殖風險等問題非常嚴重。
針對我國現代漁業生產管理集約、高產、高效、生態、安全和可持續發展的需求,江蘇省金湖現代漁業產業園區通過物聯網技術的應用,實現基于物聯網技術的漁業生產管理信息全方位感知、漁業信息可靠安全傳輸、健康養殖過程智能決策、養殖設施智能控制、水產品流通過程安全可溯與電子商務、漁業技術信息化的應用,提高了水產養殖生產管理和漁業管理信息化水平,促進漁業生產方式轉變,實現了節能降耗、綠色環保、增產增收的目標。
一、物聯網技術簡介
物聯網智能控制管理系統,具有對水質監測、環境監測、視頻監測、遠程控制、短信通知等綜合功能,實現了24小時對水產苗種繁育階段的水溫、pH值和溶氧量等各項基本參數進行實時監測預警。一旦發現問題,能夠及時自動處理或通過短信迅速通知相關人員。
從提高漁業監管水平、生產管理水平、生產效率等角度出發,開展水質多參數傳感器、無線傳感網、云計算與云服務關鍵技術研究,搭建現代漁業云服務平臺;針對不同養殖模式,建立現代漁業數字化與物聯網技術應用示范基地;建設現代漁業數字化服務體系,形成相關技術標準;實現基于物聯網技術的漁業生產信息全方位感知、漁業信息可靠安全傳輸、健康養殖過程智能決策、水產品流通過程安全可溯與電子商務。
二、物聯網技術在現代漁業中的應用
1.水質控制
俗話說“養魚先養水”、“好水養好魚”。只有控制好水質,才能提高魚、蝦、蟹類的生長速度,減少疾病,實現高產、優質、高效的目的。
金湖現代漁業產業園區是省級現代漁業產業園區,養殖面積5000多畝,今年投入100多萬元與江蘇省淡水水產研究所開展產學研合作,在全市率先把物聯網技術應用于水產養殖業,據初步統計,今年河蟹產量在80kg/畝以上,規格150g/只,畝效益達到5200元/畝,較往年提高15%。
金湖縣涂溝鎮養殖大戶薛金國說:“近一段時間以來,我們這里的天氣一直又悶又濕。要是往年遇到這樣的天氣,我每晚都不能安心睡覺,時時要盯著魚塘,怕魚塘水中的溶氧量不夠引發死魚,怕水中的pH值發生大的變化,也怕水中的氨氮含有量有變化,影響魚的正常生長……,但是今年在魚塘養殖上應用了物聯網智能控制管理系統后,就再也不用擔心這些問題了。”
對養魚人來說,魚養得怎么樣,過去全憑的是經驗,什么時候投食,投多少,只能估摸著進行,若投喂不準確,就會產生過量投喂浪費,或者投喂不夠,魚吃不飽影響生長的情況。現在應用了智能控制管理系統,就像請了個24小時值班的“機器人”,這些問題都能迎刃而解了。特別是物聯網智能控制管理系統能夠按實際情況自動啟動增氧設備,確保水產品不因缺氧而發生死亡事故。
2.水產養殖環境監測
系統主要由WSN水質監測站、溶解氧控制站、現場監控中心、遠程監控中心組成。WSN溶解氧監測站包括WSN無線數據采集終端與溶解氧傳感器、pH傳感器、水位傳感器、氨氮傳感器,主要完成對溶解氧、pH、水溫、水位和氨氮數據的實時采集、在線數據處理與無線傳輸功能。
3.視頻監測
通過在養殖塘口、養殖區出入口及一些重要場所設置探頭,實行全程監控,達到防盜、防逃及水產品養殖過程全程監控,確保水產品質量安全的目的。
4.遠程控制
在建設農業物聯網—水質監測與遠程控制系統的基礎上,通過手機短信,可以遠程控制池塘的增氧機的開關,達到人雖千里,卻在塘邊的效果。
據專家測算,使用物聯網智能控制管理系統養魚后,預計可節本增效20%左右,畝均可增收1000元以上,極大地提高了漁民收入。與此同時,還有利于水產養殖生產技術日趨完善,實施標準化養殖要求,嚴格控制投入品的使用,池塘水質的凈化循環使用,從而保證養殖生態系統的良性循環,減少水產養殖污染,提高生態環境質量。
三、目前物聯網技術在水產養殖應用中存在的問題
1.技術還不夠成熟
目前,我國物聯網技術的研究相對還比較滯后,特別是在農業用智能傳感器、RFID等感知設備的研發和制造方面,許多應用項目還主要依賴進口感知設備。
中國農業大學、國家農業信息化工程中心、中國農科院等單位已開始進行農業專用感知設備的研制工作,但大部分產品還停留在實驗室階段,產品在穩定性、可靠性、低功耗等性能參數方面還和國外產品存在不少差距,離產業化推廣還有一定的距離。
2.成本總體偏高
物聯網技術的應用所需要的傳感器、電纜等比較貴,成本較高,一般養殖戶難以承受。現在90%依靠項目資金來扶持,養殖戶大規模使用還有一定難度。