水產養殖自動化精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇水產養殖自動化，期待它們能激發您的靈感。

篇1

關鍵詞：自動化；LabVIEW；水產養殖

0引言

水產養殖是中國的傳統產業之一，目前我國的水產養殖業多數是以粗放型的傳統養殖模式為主，其特點是自動化程度不高，主要靠人工進行水質監測及實行投料操作。在集團化養殖的過程中，傳統的養殖方法給企業的管理帶來了極大的困難，也對飼料的投放造成了極大的浪費。因此采用現代科學技術進行精細養殖代替傳統的粗放型養殖是全球競爭的結果，必需從觀念上充分的認識，從技術上不斷地加強研究。影響水產養殖環境的關鍵參數就是水溫、光照、溶氧，ph值等，水質的好壞關系到養殖效益、養殖效果、養殖風險等各方面的因素。目前國內的水產養殖對水質的監測主要是以人工取樣、化學分析為主，并且需要有專業人員定時操作，并且測量的數據有滯后性。而國內的水產養殖多分布在較偏遠的位置，實時的人工采樣非常困難，傳統的取樣測量方法不能滿足實時監測的需求。而對水產養殖中水質的檢測是養殖業中的重要環節，如果能根據水質變化及時地采取相應措施，可以及時地減少養殖中的損失，根據水質及天氣的情況采取恰當的投料措施，可以有效提高養殖利潤。

1系統總體方案設計及主要技術介紹

該系統采用LABVIEW平臺開發整個軟件，數據庫采用OFFICE軟件下的ACCESS模塊進行數據庫開發。外部的硬件采用研華的ADAM4520，ADAM4018+，還有ADAM4050模塊進行開發。整個系統主要分為三個部分，即數據檢測區、遠程檢測區和養殖環境檢測區。此系統可以實現以下功能：⑴自動監測水庫水質，測量的主要參數為：PH值、溶氧值、亞硝酸鹽值、水溫、氣溫數據。⑵該系統可與市售的自動投料機配合使用，可在測控中心實現投料控制。并能通過超聲波傳感器測量料筒倉內的飼料余量，余量在集控中心的屏幕上。當余量低于設定的數值時在集控中心有提示功能。⑶具有自動稱量的功能，電子秤的稱量數據在屏幕上顯示，每次稱量數據記錄進數據庫并統計，可查詢。⑷通過攝像頭完成投料現場的實時監控，監控視頻資料存儲在硬盤錄像機中。⑸以每個塘為單位，可輸入每日投料量、每日用藥量、總計投苗量等相關數據，可直接分析成本。

1.1水產養殖系統界面

水產養殖系統界面是最主要的人工操作窗口，主要由現場設備狀態和兩大選板組成：數據監測和遠程控制。現場設備狀態可顯示正在稱量、數據存儲、燈光、增氧機1/2/3/4、投料顯示的工作狀態，數據監測和遠程控制選板可同時實現養殖現場的各參數監測及系統部分硬件設備的控制。數據監測選板⑴時間顯示：可顯示當前日期與當前時間。⑵水質參數監測：可監測并顯示PH值、溶氧值、亞硝酸鹽值，水溫、氣溫數據。⑶水質數據表：實時顯示PH值、溶氧值、亞硝酸鹽值，水溫、氣溫數據并保存。⑷成本核算：以每個塘為單位，可輸入每日投料量、每日用藥量、總計投苗量等相關數據，可直接分析成本。

1.2遠程控制選板

⑴投料控制：可與市售的自動投料機配合使用，可在測控中心實現投料控制。并能通過超聲波傳感器測量料筒倉內的飼料余量，余量在集控中心的屏幕上。當余量低于設定的數值時在集控中心有提示功能。⑵稱量控制：總部通過視頻及現場電子秤的讀數監督稱量時的秩序。⑶投料記錄：系統記錄下整個投料的時間，存儲進數據庫。⑷稱量記錄：電子秤的稱量數據在屏幕上顯示，每次稱量數據記錄進數據庫并統計，可查詢。⑸視頻監控窗口：通過攝像頭完成投料現場的實時監控，監控視頻資料存儲在硬盤錄像機中。

2軟件支撐及系統實現

系統采用LABVIEW平臺開發整個軟件。LabVIEW是最佳的圖形化系統設計軟件，提供很多外觀與傳統儀器（如溫度計）類似的控件，可用來方便地創建用戶界面。工業控制領域常用的設備、數據線等通常也都帶有相應的LabVIEW驅動程序。使用LabVIEW可以非常方便的編制各種控制程序，非常適用于本系統的開發及使用。

2.1485總線通信

ADAM4520模塊是將計算機的串口通訊轉為485總線通信，延長了通信的距離，在不采用中繼模塊的情況下，也可通訊1.2KM，如果采用中繼模塊則可以使通訊距離變得更遠，滿足了水庫遠距離通訊的需求，可將水庫的中控室的控制信號控制設置在水庫周圍的所謂設備，實現了水庫現場的自動控制。

2.2遠程通信

通過LABVIEW的網頁的形式將養殖現場的軟件到網絡上，這樣即可在有因特網的任何地方訪問養殖現場的PC機，遠程控制中心所顯示的界面跟養殖現場的界面完全一致。則在集控中心操作此系統的方法跟在養殖現場操作的方法完全一致，用簡單的方法實現了遠程的水產養殖測控系統，實現了水產養殖的遠程控制及管理。

3系統運行效果

3.1數據監測選板模塊運行效果

放置在養殖環境里的水質傳感器，采集到的各種數據經計算轉化后存儲到ACCESS數據庫的同時，在數據監測選板上通過相應的儀表直觀的顯示PH值、溶氧值、亞硝酸鹽值，水溫、氣溫。水產養殖中水質的檢測是養殖業中的重要環節，如果能根據水質變化及時地采取相應措施，可以及時地減少養殖中的損失，根據水質及天氣的情況采取恰當的投料措施，可以有效提高養殖利潤。

3.2遠程監控選板模塊運行效果

3.2.1投料控制模板

養殖人員能夠精確定量的控制喂料量，設置定時投料時間值和投料速度控制投料，拋灑范圍大，極大程度的減輕勞動強度，節約人力成本。并且余量可在集控中心的屏幕上，當余量低于設定的數值時在集控中心有提示功能。同時，對整個投料裝置及投料情況進行視頻監控。

3.2.2設備控制模板

水產養殖過程中的人工操作環節由智能系統自動完成，并且可以實現遠程控制，工作人員無需親臨養殖現場便可監控水產養殖單元的實際情況，有突發事件時系統自動報警，水產養殖單元的管理可通過監控設備進行量化的設置，使得管理更加的數字化、標準化，有利于統一管理標準。

篇2

關鍵詞：物聯網；監管系統；水產養殖

中圖分類號：S951.2 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2013）08-0001-04

物聯網是物聯化、互聯化、智能化的網絡，能夠將信息的獲取延伸到池塘的每一個角落，并通過信息網絡實現更廣域的互聯互通[1]。農業物聯網是物聯網技術在農業生產、經營、管理和服務中的具體應用。物聯網技術正在逐步改變傳統水產養殖業親自到池塘邊進行觀察、采集、檢測獲取環境信息和現場管理的模式。傳統模式不但耗時長，還會造成生產措施的延后，造成一定的經濟損失。本文提出并構建了水產養殖生產過程中的4個系統：水產養殖環境監控系統、水產品健康養殖智能化管理系統、水產養殖對象個體行為視頻監測系統、“氣象預報式”信息服務系統。其中，水產養殖環境監控系統是對養殖環境的測控；水產品健康養殖智能化管理系統可以進行精細投喂和水產品的疾病診斷；水產養殖對象個體行為視頻監測系統可以對水產品個體行為進行遠程測控，進行動物行為診斷；“氣象預報式”信息服務系統可以為水產養殖進行天氣預報式的預測和采取防范措施。水產物聯網可以有效解決傳統水產養殖在養殖業中的不足，實現降低養殖風險、提高水產質量和水質的目標。

1我國水產養殖現狀與對物聯網技術的需求

我國是水產養殖大國，同時又是一個水產弱國。水產養殖業主要沿用消耗大量資源和粗放式經營的傳統方式[2]。水產養殖產量占到了全世界的73%。養殖過程中不合理投喂和用藥極大地惡化了水質環境，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[3]。同時，缺少水產養殖規范，雖然農業部制定了一批無公害水產養殖的規范，但是由于我國水產養殖的現狀無法確切地執行，導致養殖過程中無法按照標準規程實行喂養、漁藥等[4]。

當前在水產養殖過程中對物聯網技術的需求突出表現在以下4個方面：①水產品養殖場缺乏有效信息監測技術和手段，水質在線監測和控制水平低，實現對水質和環境信息的實時在線監測、水質異常報警與預警等是迫切需求；②國內水產養殖相關傳感器應用較多，但存在穩定性差、準確性低、維護成本較高的問題；③水產品病害發生情況嚴重，相關技術人員缺乏，實現水產品精細喂養與疾病預測、建設水產品健康養殖智能化管理系統將在一定程度上解決這個問題；④目前盡管有農業網站、農林電視節目等資源，但沒有將信息充分整合到一起，養殖戶也缺乏“天氣預報式”的服務。

2水產養殖物聯網系統總體架構（圖1）

針對水產品養殖場缺乏有效信息監測技術和手段，水質在線監測和控制水平低等問題，采用智能水質傳感器、無線傳感網、3G、IPV6、智能控制等技術，建設水產養殖環境監控系統，實現對水質和環境信息的實時在線監測、水質異常報警與預警，通過無線傳感網、互聯網、通信網等信息傳輸通道，以計算機、手機等不同的終端設備，將水質異常報警信息及水質預警信息及時通知養殖管理人員和專業技術人員。同時根據水質監測結果，實時調整控制措施，自動啟動增氧機等控制設備，保持水質穩定，為水產品創造健康的水質環境，確保水產品養殖的環境安全。

2.1水產養殖環境監控系統

主要包括以下幾個方面的建設內容：

2.1.1基于智能感知技術的水質及環境信息智能感知技術采用具有自識別、自標定、自校正、自動補償功能的智能傳感器，對水質和環境信息進行實時采集，全面感知養殖環境的實際情況。

2.1.2基于無線傳感器網絡的水質及環境信息無線傳輸技術當前無線傳感網絡對環境的監控基本處于成熟階段[5，6]，可運用無線通信技術、嵌入式測控技術和計算機技術，實現短距離通訊和無線通信；研制系列無線采集節點、無線控制節點和無線監控中心，開發無線網絡管理軟件，構建適合集約化水產養殖應用的水質及環境信息無線傳輸系統，將有效解決水產養殖領域應用覆蓋范圍大、能耗約束強、環境惡劣和維護能力差等條件下信息的可靠傳輸難題。

2.1.3水質管理決策模型建設水質好壞影響水產品的生長速度和健康水平，最終影響水產品的質量，嚴重的會導致水產養殖的重大損失。養殖環境信息、水質信息、養殖措施和養殖生物量間的定量關系描述是水產養殖數字化、精細化管理的前提和難題。本系統將根據氣溫對水溫的影響，餌料及水產品的代謝物對養殖水體pH值的影響，養殖密度對日增重量、日生長量和成活率的影響，水體增氧對養殖水體中溶氧量和氨氮的影響，氨氮、亞硝態氮對化學需氧量（COD）的影響，氨氮、亞硝態氮對葡萄糖吸收能力的影響，殘餌、糞便對水質的影響等，建立水質參數預測、生物增長等系列定量關系動力學模型，解決水質動態預測問題，為水質預警控制、飼料投喂和疾病預防預警提供數據支持。

2.1.4基于智能控制技術的環境設備控制技術針對現有養殖設備（如增氧機）工作效率低、能耗高、難以用精確數學模型描述等問題，通過分析研究控制措施與參數動態變化規律，動態調整環境控制措施，實現養殖設備的智能控制，以降低能量消耗，節約成本。

2.2水產品健康養殖智能化管理系統

整合水產品精細喂養與疾病預測、診斷決策等子系統，建設水產品健康養殖智能化管理系統，形成一套包括硬件裝置和軟件系統的集約化水產養殖場健康養殖數字化平臺，實現水產養殖全過程可視化、自動化、科學化管理。主要建設內容包括：

2.2.1水產品精細投喂智能決策系統依水產品在各養殖階段營養成分需求，根據各養殖品種長度與重量的關系，光照度、水溫、溶氧量、養殖密度等因素與魚餌料營養成分的吸收能力、餌料攝取量的關系，借助養殖專家經驗建立不同養殖品種的生長階段與投喂率、投喂量間定量關系模型。利用數據庫建庫技術，對水產品精細飼養相關的環境、群體信息進行管理，建立適合不同水產品的精細投喂決策系統，解決喂什么、喂多少、喂幾次等精細喂養問題，精細投喂系統也可以為水產品質量追溯提供基礎數據。

2.2.2自動化投飼系統利用監控軟件和網絡技術，通過局域網、手機等工具，實現遠程異地監控。在人員不在養殖現場的情況下，能實時掌握投料情況、養殖產品的進食情況。利用遠程控制系統，進行定時定量精準投喂控制，實現自動化定時精準投料養殖，減少飼料損耗。在相對集中的養殖場所建立監控平臺，在零星養殖場所可通過手機進行監控。

2.2.3水產品疾病診治系統水產品用藥很多，要對癥下藥才可以[7]。從水產品疾病早預防、早診治的角度出發，在對氣候環境、水環境和病源與水產品疾病發生關系研究的基礎上，確定各類病因預警指標及其對疾病發生影響的可能程度，建立水產品預警指標體系，根據預警指標的等級和疾病的危害程度，建立水產品疾病預警模型；建立疾病診斷推理網絡關系模型，建立水產品典型病蟲害圖像特征數據庫，實現水產品疾病的早預防、及時預警和精確診治。

2.3水產養殖對象個體行為視頻監測系統

養殖場視頻監控系統主要實現對水產品養殖環境的遠程監測管理。現代水產養殖場采用全封閉管理方式，有利于水產品的安全生產，可有效杜絕外界環境對水產品的不利影響，為了方便外界人員觀看水產品養殖加工的實時情況，在水產養殖及加工場地內設置可移動的監控設備，利用視頻攝像頭的動態可視化特點，將水產養殖及生產加工環節予以實時監控。主要建設內容包括：

①水產環境視頻采集系統，實現現場環境的采集功能；②傳輸系統；③遠程監測系統；④移動終端，通過手機等移動終端可以異地監測水產養殖場的情況。

2.4“氣象預報式”信息服務系統

整合當地熱線、農業信息網站資源等的水產養殖技術、水產養殖行業新聞及市場動態信息，利用網格技術、數據庫異構分布技術、中間件技術、云計算技術、人工智能等技術充分融合現有的水產信息資源，采用三網融合技術，為養殖企業和養殖戶提供水產養殖信息服務，解決生產管理、養殖技術推廣、市場信息服務等問題。采用手機報、惠農短信、農林電視節目等信息技術手段，為養殖戶提供適時的水質環境預測預報、應急防范、技術咨詢服務。

3物聯網技術在水產養殖方面的應用前景

雖然當前物聯網在水產養殖中還未廣泛應用，僅處于試驗階段，但江蘇無錫市山區鵝湖鎮物聯網智能養魚、蘇州昆山陽澄湖漁業產業園、金壇長蕩湖漁業科技示范園[8]、無錫宜興物聯網養螃蟹[9]等實驗區均取得了可喜的成果，說明物聯網在水產養殖方面發展潛力巨大，通過物聯網技術支持，水產養殖會發展得更快。物聯網是我國未來幾年的重點發展產業，得到了政府的大力支持[10]，物聯網技術也將在“十二五”期間快速發展，技術體系會更加完善，相關的政策會更加健全。

“十二五”規劃中對水產養殖業、增殖漁業、捕撈業、加工業和休閑漁業五大產業體系做出了詳細規定。其中，水產養殖在產業中所占比重被再度要求加重[11]。這就要求水產養殖向高密度、集約化發展，這就需要水產物聯網技術的支持，在保持水環境質量的基礎上，實行標準化養殖，對水產養殖的過程進行全程監控，保證水產養殖的規范化、標準化。水產養殖在物聯網技術的支持下將會得到更快的發展。

4結語

建立水產養殖物聯網系統是現代水產養殖的必然趨勢。該系統可以對水產養殖過程進行測控，成為水產養殖的“管家”[12]；還可以對水產環境變化、水質狀況進行監測，并準確投喂，及時增氧，對可能出現的水產疾病進行預報，及時采取措施；還可完善水產養殖生產技術，保證養殖生態系統的良性循環，進一步提高水產品質量，應對勞動力成本上升，最終可獲得更好的社會效益、經濟效益和生態效益。

參考文獻：

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篇3

關鍵詞：水產養殖；物聯網；Android；傳感器；智能監控

中圖分類號：TN925；S951 文獻標識碼：A 文章編號：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著物質生活水平的提高，人們對水產品的需求也改變著水產品的養殖供應方式，傳統低效率的養殖方式已經不能滿足人們對水產品的需求，高密度、精準化養殖將成為今后水產養殖的發展方向[1，2]。

溶解氧、pH、水溫等都是制約水產養殖發展的重要環境因子，氣壓、氣溫、光照、雨量等是影響水產養殖的重要氣象因子[3，4]，目前的水產養殖中人工控制的數據采集裝置使用較為普遍，這種工作方式會降低工作效率，浪費人力、物力的同時，養殖的精準度亦得不到有效地保證。建立精準化的高效水產養殖相關的環境因子研究體系，并實現其自動化控制就尤為重要。目前，國內學者對此提出多種智能控制系統，彭芳等[5]提出基于Profibus現場總線網絡智能監控系統，開發基于溶解氧、pH、溫度等環境參數的監控PC系統；杜炎城等[6]設計了基于ZigBee無線傳感器和PIC單片機的水產養殖物聯網監控系統，系統以C++Builder為開發工具完成監測軟件的開發；崇慶峰等[7]開發設計了一種基于Android和GPRS通信技術的水質參數無線遠程監控，實現對水位、溫度、pH和溶解氧等水質參數的遠程采集、管理和控制；顏波等[8]提出基于RFID與無線傳感網絡的水產品智能化養殖監控系統，實現水產養殖環境資源的充分利用。本研究利用無線傳感技術和無線通信技術，以江蘇省無錫市南泉羅非魚養殖基地為試驗對象，完成對水產養殖環境因子和氣象因子的監測，同時結合智能預測指導漁民進行智能控制，實現智能水產養殖。

1 智能手機水產物聯服務系統的結構

1.1 系統監控模式

C/S模式是目前廣為使用的一種結構，它能夠快速響應客戶端程序的請求，并且擁有更安全的存取模式[9]。基于智能手機的水產養殖物聯網監控系統，選擇C/S模式作為開發模式，開發的手機客戶端軟件通過GPRS技術等遠程訪問服務器，實現遠程通信。為了解決實際水產養殖生產中的問題，保障數據信息的實時性，本系統中手機客戶端安裝應用程序后即可讀取水產養殖現場的環境數據和氣象數據并控制設備，除非用戶退出應用程序，否則可以一直查看實時數據。

1.2 系統結構

基于Android操作系統在目前智能手機市場中的占有率，本系統選擇基于Android平臺的智能手機上完成設計和開發。水產養殖物聯服務監控系統包括傳感器控制、數據傳輸和客戶端監控三部分，其系統結構見圖1。

2 系統的設計

2.1 系統硬件設計

ZigBee是一種可靠性強、成本較低的雙向無線通信技術[10]，可以通過若干個連接的方式部署在養殖監測區域，它的靈活、省電、傳輸快的優點能夠滿足水產養殖對養殖環境和氣象環境遠程監控的要求。本系統建立的水質參數和自動氣象站參數監控無線傳感器網絡采用CC2530芯片[11]完成ZigBee傳輸。CC2530芯片擁有一個增強型的8051CPU和可用于2.4 GHz IEEE 802.15.4標準的無線收發器，擁有多種運行模式，其超低功耗的特點為硬件的運行降低了能源消耗。系統工作原理：由CC2530完成對傳感信號的AD轉換、濾波、計算等，再將這些環境數據、氣象數據及控制節點數據經ZigBee無線傳感自組網通過RS485串口傳輸到服務器監控中心，并進行數據處理和存儲等。PC機與手機客戶端進行數據交互，完成終端控制命令的轉換和傳遞。

系統的終端監控裝置包括采集節點和控制節點，分別為養殖環境監測裝置、自動氣象站監測裝置和繼電控制裝置，系統使用太陽能板充電的方式對鋰電池進行供電，提供野外環境底層檢測模塊工作需要的電能。養殖環境參數監測裝置通過不同的傳感器獲得數據，數據包括pH、溫度和溶解氧；自動氣象站監測裝置也通過不同的傳感器獲得數據，包括氣溫、氣壓、濕度、雨量、風速、風向；繼電控制裝置可控制連接增氧機、進水泵、排水泵、投餌機。

2.2 無線網絡構建

水產物聯服務系統的監測區域較少，區域面積相對集中，部分區域分散在其他地方，因此利用ZigBee組件星型無線傳感網絡是具有可行性的。本系統中的ZigBee無線網絡節點包括終端檢測節點、協調器。本系統中終點檢測節點承擔采集監測指標和發送監測信息的任務；協調器承擔控制整個無線傳感網絡和接收、發送傳遞的監測數據的任務，它在無線傳感網絡的構建和運行過程中起著至關重要的作用。

2.3 系統軟件設計

2.3.1 客戶端架構 水產物聯服務系統使用Android平臺作為開發的操作系統，基于客戶機/服務器模式，采用VC完成服務器程序編寫，與MySQL一起實現Socket通信，而手機客戶端程序則使用Android Java開發，并存儲在MySQL數據庫中。系統開發以完成的Apk文件的安裝和使用為成果監測對象。Apk文件可直接在智能手機上安裝和卸載，用戶可以自由地在手機應用程序上進行操作，整個操作過程簡單、方便，程序運行不受時間和距離的影響，軟件系統的基本架構見圖2。

2.3.2 系統軟件程序設計 基于Android的水產物聯服務系統以三星Galax grand2 G7108V智能手機為例，使用Android 4.0版本，手機內核版本是3.4.0。本系統以Eclipse 4.2為開發軟件，建立Android SDK和JDK7的開發環境，使用Highcharts圖形開發工具[12]，完成軟件圖形界面的開發。系統目前可以控制3個魚塘和一個自動氣象站，采用MVC模塊化設計方法，使用了7個Activity和1個SocketHelper完成通信，連接MySQL數據庫，由AndroidManifest.xml存儲全局的配置文件，最終完成系統的設計和開發。

3 系統的實現與應用

3.1 系統實現

網絡連接：本系統中服務器可以與多個手機進行通信，根據用戶的輸入信息，從服務器獲取IP和端口號，然后符合服務器中數據庫存儲信息的用戶在系統驗證之后可以自動進入系統主界面，訪問系統，操作系統的各項功能。

在線監測：基于Android的水產物聯服務系統的自動監測模塊包括對南泉自動氣象站和31、32、33號魚塘的各項指標參數的監測，用戶可以實時查看各項監控指標的當前信息，通過對當前實時信息波動情況的分析和觀察，判斷魚塘目前的養殖環境是否需要采取應對措施，解決養殖過程中的各種問題。系統可自行設定采樣周期，目前本系統中指標的采樣周期為默認時間60 s。圖3為南泉31號魚塘養殖環境指標顯示界面，圖4為南泉31號魚塘溶解氧信息顯示界面。

遠程控制：基于Android的水產物聯服務系統的遠程控制模塊用于對增氧機、投餌機、進水泵和排水泵等設備的遠程控制，并實時顯示這些設備的工作狀態。用戶根據各項養殖參數的實時情況，自行選擇開啟或者關閉某些設備，避免魚塘中不利環境狀況的發生或及時改善已發生的養殖不良環境，如溶解氧的降低或pH的變化等。本操作的使用需要一定的權限，目前該權限僅提供給魚塘的相關管理人員，以避免隨意開啟或關閉設備影響魚塘的養殖環境和增加不必要的O備維護成本，保障系統對設備控制的安全性和可靠性。圖5為南泉31號魚塘遠程控制模塊界面。

3.2 智能預測

為了真正實現精準化水產養殖，系統在手機客戶端設計了針對溶解氧的智能預測模塊。該模塊對采集的環境因子和氣象因子數據進行存儲和處理，將GRNN神經網絡算法、Elman神經網絡算法和BP神經網絡算法集合在一起，利用MATLAB軟件實現算法，利用Eclipse調用MATLAB接口，完成對溶解氧的智能預測。用戶可以通過手機客戶端訪問服務器，選擇7 d的數據為訓練樣本，實時預測當日不同時間溶解氧濃度變化情況，給出當日何時開啟或關閉增氧機及其他應對措施的指導意見，實現智能化、精準化的水產養殖。本系統中，選擇無錫市南泉試驗地2015年11月4日溶解氧濃度進行預測，現列出部分預測結果，見表1。

4 小結

本研究中開發的基于Android的水產物聯服務系統將監控系統與智能手機融合在一起，實現了在Android平臺上的智能遠程無線監測。在合理規劃設計終端檢測節點、繼電器控制節點、協調器和手機客戶端的基礎上，利用ZigBee技術的野外使用優勢傳遞養殖現場采集參數，控制整個傳感網絡，從而開發Android客戶端應用程序，使得用戶可以通過個人智能手機完成對多個養殖魚塘的遠程監管和控制。本系統在無錫市南泉試驗基地3個魚塘和一個自動氣象站的24 h監控結果表明，系統的運行狀態正常，終端節點檢測數據精度較高，手機客戶端操作簡單靈活，系統穩定性高，整個系統的硬件投入成本較低。智能預測可以為精準化養殖提供一定參考價值，幫助漁民在不確定的環境條件下預知可能發生的事情，算法預測效果較好，精度較高。目前已逐步應用到南泉羅非魚養殖池塘，系統具有繼續完善的空間和一定的實用意義。

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篇4

【關鍵詞】 物聯網 Zigbee RFID 追溯

物聯網是繼計算機、互聯網和移動通信網之后，世界信息技術革命的第三次浪潮。物聯網已成為當前世界新一輪經濟和科技發展的戰略制高點之一，已經列為國家戰略性新興產業。

現階段我國水產養殖業的集約化、設施化、信息化水平很低，主要沿用大量消耗資源和粗放式經營的傳統養殖模式。這一模式導致生態失衡、資源枯竭、環境惡化的問題日益顯現；不合理的投餌、施藥、施肥等惡化了水產品的生長環境，導致食品安全問題嚴重。

一、系統模型總體設計

基于物聯網的智能海洋水產養殖系統是專門為人工水產品養殖到銷售環節設計的，采用無線傳感技術、網絡化管理等先進管理方法對養殖環境、水質、魚類生長狀況、藥物使用、廢水處理、運輸環節等進行全方位管理、監測，具有數據實時采集及分析、食品溯源、生產基地遠程監控等功能。

海洋水產養殖物聯網系統包含6個子系統及1個數據庫，涵蓋了漁業水產養殖、加工、運輸及銷售環節的物聯網技術運用（圖1）。

二、系統的組成

2.1 水產品智能環境監測控制系統

水產品智能環境監測控制系統集成水質傳感器、無線傳感網、無線通信、嵌入式系統、自動控制等技術，可自動采集養殖水質參數，上報到智能平板終端及物聯網云中心。并通過無線傳輸方式自動控制各繼電器給給排水設備、增壓泵、水溫控制設備工作。

2.2 水產品智能養殖管理系統

水產品智能養殖管理系統包含水產品養殖輔料管理、水產品管理及水產品出庫管理。

水產品養殖輔料管理主要針對飼料、藥物的出入庫、投飼進行登記。水產品管理主要通過在養殖池上放置RFID設備對魚苗種類、數量、出入庫等進行登記。水產品出庫管理主要通過在水產品打撈網箱上放置RFID設備，讀取并存儲水產品出庫時二維碼條碼信息。

2.3 水產品加工管理系統

水產品加工管理系統主要分為入廠登記環節和出廠登記環節。

對從養殖池運輸來的水產品進行相關檢疫并在電腦客戶端軟件上登記水產品來源信息，把信息通過RFID寫入到掛鉤上的RFID條形卡上，同時上傳到云中心進行儲存。

待加工好后的水產品出廠時，對包裝好后的成品進行稱重，讀取批發商的IC卡信息生成水產品質量安全信息追溯碼并打印，在水產品包裝上賦碼，并上傳到云中心進行儲存。

2.4 水產品冷鏈物流管理系統

水產品冷鏈物流管理系統主要通過在車輛運輸中使用的水產品包裝箱上放置RFID溫度采集標簽，通過無線網絡手持式交易監管終端讀取數據傳輸至物聯網云中心。

2.5 水產品交易零售系統

批發商對所批發的水產品進行零售時，利用智能溯源電子臺秤上配置的手持式條碼掃描槍掃描條碼，打印出小票。

2.6 水產品溯源查詢系統

客戶通過在銷售商處購買水產品時拿到銷售票據，登錄查詢追溯網站輸入相應的追溯碼可以查詢到從水產品養殖生產到消費者購買為止的過程中的相關信息。

三、結語

全面感知、可靠傳輸和智能反應的各種物聯網技術在海洋中的典型應用有：水上物聯網、海洋生態環境監測、智能集約化水產養殖、精量飼喂系統、智能冷鏈、水產品追溯等。物聯網、3S技術等信息技術不斷創新發展，是海洋與漁業信息化發展的重要戰略機遇期。海洋資源開發和物聯網技術的結合對國家戰略非常重要。

參考文獻

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[2]鄒振濤，楊宏，李宏.水產養殖實時監控系統設計[J].農機化研究，2011（9）：124-127

篇5

近年來，很多傳統行業搭上了互聯網的順風車，在這之前我們很難想象一個年產2000噸魚的大型魚場只需要兩個人管理，而且就通過一個小小的手機。這就是智能化養殖。

互聯網促進水產養殖升級

有國外的學者認為，傳統養魚大多依賴于人工與外部環境條件，而利用大數據、云平臺等互聯網技術，不僅可以實現集約化養魚，更可實現智能喂養。在“互聯網+”時代，可以實現用技術替代經營，可以精確根據水溫、氧飽和度等參數，進行科學、精準的投料，使喂養時間能夠與氧氣含量協調，減少喂食期間耗氧量的增加。

中國農業大學教授李道亮認為，當前我國水產養殖業正處于傳統漁業向現代漁業轉型升級的關鍵時期，采用物聯網技術實行標準化、信息化、自動化養殖是解決水產養殖業效率低下、環境惡化、病害頻發等難題的根本途徑。但他同時提出，“水產養殖的物聯網產業化，依然面臨產業化程度低、大型企業介入少等問題。”

在四川雙流縣金橋鎮臨江村的紅石漁業養殖專業合作社的“通威365”健康養殖示范場，一個魚池接著一個魚池，但養殖人員看上去卻很悠閑。“現在養魚，靠一部手機就搞定了”。該社理事長張其年表示，由于整個魚塘都通過互聯網與服務器連接在一起，從水質到水溫、從天氣到監控，都可以通過手機來完成。

“增氧設備可以通過手機按鍵來控制，魚塘號碼很明確，需要哪個開啟，直接通過短信的形式來控制就好。”張其年告訴記者：“而且只要打開視頻軟件，漁場基地的每一個角落都看得清清楚楚。由于我要經常在縣內外各地奔波，沒有時間管理魚塘，縣水產漁政管理站推薦了一個手機養魚模式。有了手機養魚‘神器’，不僅方便，而且效益大大提高。”

據了解，張其年使用手機養魚，由于節約管理成本，管理及時，其魚塘每畝利潤增加了1000多元，增幅約50%。

而這就是“互聯網+”與漁業的完美結合。據通威股份信息部部長饒勇介紹，通威目前已經初步實現了3G、4G監控解決人工巡塘的問題，同時也利用在線物聯網等技術，進行魚塘溶氧和水質監測和自動投喂控制。除了在水產養殖階段的“互聯網+”，營銷階段的“互聯網+”更明顯。記者了解到，近期通威推出了“通威魚認養”模式，通過移動互聯網拉近用戶與養殖的關系。用戶認養之后，即可手機實時查詢魚的生長動態、水質的實時數據、魚的飼喂情況等，以實現養殖過程的全程透明、可追溯，真正實現健康、安全、放心的消費。

“互聯網+漁業” 思維很重要

近年來，在有關科研單位和漁業企業的努力下，智能化技術已應用于生產過程，大大提高了養殖效益和管理水平，并在全國掀起了智能化養殖熱。許多地區建立了智能化養殖管理平臺，一些養殖企業實現了智能化養殖。如天津在全市主要水產養殖企業建立了智能化養殖管理系統，并建立了覆蓋全市主要養殖企業的管理網絡。另外，在北京、廣東、上海、浙江、江蘇、內蒙、河南、寧夏等地區也有大批企業開展了智能化養殖系統建設，發揮出明顯的增產增效作用。隨著智能化養殖的廣泛推廣，可以全面提升我國的水產養殖水平，促進漁業轉型升級和生產方式轉變，實現漁業現代化。

作為傳統產業，中國漁業面對的轉型升級，不單是抓住電商這根救命稻草。漁業作為大農業中的分支產業，無論是頂層設計、發展模式、成長質量，從宏觀到中觀到微觀，都存在著嚴重的結構性缺陷。

野蠻、粗放的制造到價值產品、價值品類、價值品牌、價值產業的智造與鍛造，依靠消費互聯網的上線售賣或者推廣傳播，解決不了漁業轉型升級的根本問題，解決不了水產企業產品體系更新、渠道終端重構、推廣策略精準等根本問題。

水產養殖業是我國的一個典型傳統行業，同時它又與老百姓的生活息息相關。從一些統計數據可以看出，目前我國的淡水養殖產品產量已經位居世界第一，水產養殖面積達到近六百萬公頃。2012年我國水產品總量達5908萬噸，其中養殖量4288萬噸，占總量的72.6%，全社會漁業經濟總產值17322億元。尤其在南方城市，淡水養殖更是相當發達。產業的發展壯大也需要先進的營銷方式來輔助，移動互聯網帶來的就是新的營銷模式。水產養殖行業的業內人士認為，水產品營養價值豐富，隨著人們消費水平的提升，對于水產品的消費需求也隨之不斷增加，這無疑就給水產養殖行業帶來了新的發展機遇。