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物联网技术在高寒地区水产养殖中的应用

更新时间:2009-03-28

一、物联网概述

物联网(The Internet of things),即“物物相连的互联网”,是新一代信息技术的重要组成部分,包括两层含意:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间,进行信息交换和通信。

目前较普遍公认的物联网的定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

二、在渔业中应用趋势

我国是世界第一水产养殖大国,水产养殖产量占全世界的三分之二左右。但多年来,我国水产养殖业主要沿用粗放经营的传统方式,高寒地区水产养殖更是处于技术下游水平,渔业生产普遍较为落后,不适应现代水产养殖行业的发展。随着我国经济发展的转型升级,农业结构调整进入了关键时期,水产养殖业也面临着从传统的粗放式养殖模式逐步向工厂化、集约化、精准化养殖模式转变。

随着水产养殖产业规模化、集约化的发展,高寒地区水产养殖行业对于技术应用的需求也越来越多,如何适应新要求,建设智能型的水产养殖系统,方便、有效、实时地对水产养殖环境和养殖生物生长情况进行监测、控制并以此推动产业升级,已经成为目前我国水产养殖现代化发展的新热点。而通过农业物联网在水产养殖中的应用,可以实现智能化的管理,省时、省工、省力、高产、高效、低风险。物联网技术正是推动这种产业转型升级的关键技术。

三、渔业物联网关键技术

随着渔业现代化进程的快速发展,物联网技术在渔业领域得到了广泛应用,逐渐紧密结合,形成了渔业物联网。渔业物联网关键技术包括:

1.水产养殖管理。在水产养殖方面,传感器可以用于水体温度、pH值、溶解氧、盐度、浊度、氨氮、COD和BOD等对水产品生长环境有较大影响的水质参数及环境参数的实时采集,进而为水质控制提供科学依据。中国农业大学李道亮团队开发的集约化水产养殖智能管理系统可以实现溶解氧、pH值、氨氮等水产养殖水质参数的监测和智能调控,并在全国十几个省市开展了应用示范,广东也是示范省之一;黑龙江省巴彦县呈祥水产繁育基地生产应用的“鱼儿乐”水产养殖智能管理系统,实现了对养殖生产过程中全程可视监控、水质指标自动报警及智能调控,大大降低了养殖生产风险和生产成本。

左达反过来安慰他:“小伙子,你太紧张了,赌博嘛,玩玩而已。这样吧,我不趁人之危,这钱包作价一万,我用一万和你赌,你有五十次的机会把钱包赢回去,怎么样?我这不算欺负你吧?”

第一,书法的参与者和接受者,不一定是书法作品的创作者。谈到书法,人们往往会联想到书法家在自己的书斋里“写写毛笔字”。传统的书法活动以书法创作为主要因素,但我们也必须承认一切书法爱好者和书法的观众,是书法休闲活动的参与者。现代社会分工细化,书法也成为一种专业分工分化出来,书法家作为一种职业独立出现,书法家毕竟人数较少,书法的展厅效应也不能只把书法创作当作书法活动的全部,除了创作者,还应包括了一大批观看书法展的爱好者。

2.农产品安全溯源。能够利用RFID 技术快速反应、追本溯源,确定农产品质量问题所在。由于“多宝鱼”、“瘦肉精猪肉”等农产品质量安全事故频发,在北京、上海、南京等地已开始采用条码、IC卡和RFID 等技术建立农产品质量安全追溯系统。一些单位开始研究适合中国国情的基于物联网的可追溯技术和架构方法并部分实现了集成应用。如杨信廷等将RFID 技术与传感器技术有效结合,对水产品供应链中的物流环节进行全程监控与追踪。

四、高寒地区渔业物联网技术应用领域

高寒地区黑龙江省水产养殖生产的优质鱼类商品具有营养积累时间长、肉质细腻口感好、无污染等特点。以往终端市场无法辨别商品鱼品质的优劣,高寒地区生产的优质鱼类长期处于高质低价的尴尬地位,使得水产养殖业者长期处于利润逐年下滑的状态。随着农产品安全溯源技术的应用,将彻底改变高寒地区渔业生产经营的现状,生产优质商品鱼的高寒地区水产养殖业者将会获得更高的经济利润,对地区的渔业生产发展将起到积极的促进作用。

四是要适应党员廉政建设的新形势。中央办公厅印发的《关于推进“两学一做”学习教育常态化制度化的意见》指出:通过推进“两学一做”学习教育常态化制度化,引导广大党员做到政治合格、执行纪律合格、品德合格、发挥作用合格。

3.信息处理技术。它是实施渔业自动化控制的技术基础,主要涉及云计算、GIS、专家系统和决策支持系统等信息技术。

1.信息感知技术。它是整个渔业物联网链条上最基础的环节。主要涉及传感器技术、RFID技术、GPS技术等。

渔业物联网技术目前已延伸到渔业行业各个环节:水产养殖管理、水产品质量溯源、水产品供应链、水产品加工、海洋渔业资源监控、海洋环境监测、渔港监管、渔船活动信息收集、渔具辅助设备等。

2.信息传输技术。它是渔业信息传输的必然路径。目前运用最广泛的是无线传感网络(WSN ),是以无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统,由部署在监测区域内大量的传感器节点组成,负责感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息,并发送给观察者。

③下游面。坝体下游面震损检查信息包括渗漏、管涌、散浸、流土、滑坡、塌陷、纵横向裂缝以及排水沟与马道踏步的损坏情况等。其中,管涌信息应包括管涌的位置、流量等,散浸信息包括散浸的位置和程度,流土信息包括位置和现象,滑坡信息包括滑坡位置、面积、面积比、体积、体积比等,纵横向裂缝信息包括裂缝的位置、长度、宽度以及深度等。

工作是由人来做的。目前的情况是,艺人固然需要抢救,专家也需要抢救。时不我待,为了传统工艺传承、振兴的大局,完善学科建设,制定切实的实施方案,创建新的工作模式,加强对学术研究与人才培养的政策倾斜,提供项目支持都是十分必要的。

3.基于物联网的水产品供应链。在水产品供应链中引入物联网技术,作为新式的信息技术手段,物联网不仅能提高水产品供应链各个环节的作业效率与质量,还集成了供应链中各环节主体的生产运作信息,包括水产品生产者、加工企业以及经销商之间的信息,实现了无缝衔接,提高了每个个体对供应链整体即时信息的可见度,有效地控制了供应链中的信息流,提升了供应链管理的柔性。以冷链运输控制为例:通过实现对水产品在运输过程中的温度、光照等环境的智能控制,从而降低货损率。在车厢中安置车厢控制单元TCU,采用ZigBee技术实现车厢内部传感器与RFID采集数据的传输,并将其传递给车头控制单元OBU,而在OBU中装有全球定位系统、基于RFID/NFC的司机身份验证系统、ZigBee模块和其他管理功能模块,它将采集到的TCU数据、监测到的车辆速度、位置、转速等信息以及RFID扫描的司机识别信息通过互联网传递给分布式数据采集逻辑单元处理,构建起水产品冷链在途运输的无线传感网络,最终实现监控中心对车辆的在途运输实时智能监控,保持运输过程的低温等环境,有效降低水产品的在途货损率。

4.在水产品加工中的应用。一是原材料入库环节,从生产基地运送到加工厂的活体水产品外包装上贴有RFID电子标签,标签中记录了当前批次的生长信息以及健康状况,加工厂检测人员通过扫描电子标签中的信息,对水产品进行筛选和分类,记录原材料检测结果和入库信息,并将读取到的信息传递到生产管理系统中。二是在加工过程中,RFID系统能够实现对整条生产线的自动识别和跟踪,及时获得产品数量、传送路线、质量水平等与生产工艺直接相关的数据,从而确保整个生产计划的顺利进行。三是当水产品加工完毕后,将会对产品进行冷藏。冷藏间的货架上将贴有RFID/EPC标签,水产品成品入库时将会扫描托盘上的RFID/EPC标签,系统将找出对应的货架位置进行存放,在冷藏间还装配数个温度传感器,物联网系统可多点定时采集冷藏间的温度,如果温度超出设定安全范围将自动报警信息。当需要查找产品时,只要在系统中输入产品的名称或条码信息,就可以很快通过物联网生产管理系统找到货物存放的位置,方便货物出库。

5.渔船活动信息收集。渔船是渔业生产活动的重要组成部分,渔船信息的收集主要采用渔船身份识别传感、渔船载重传感、GPS 定位、视频采集等技术。通过渔船装备内嵌式智能芯片,传感器识别和记录渔船类型、载重吨位、牌号、所属公司等相关信息,方便渔业管理部门和货主监管、查询。载重传感器识别和记录渔船的渔获量,及时为港口冷冻加工、运输提供相关信息。物联网技术的应用可实时监测捕捞作业渔船的动向,可提升禁渔期、水生野生动物保护区的监管保护效率和成效,进一步促进高寒地区渔业生产可持续发展。

6.渔具辅助设备物联网。渔具辅助设备泛指渔业生产活动中为提高捕捞效率而为渔具配置的仪器、仪表等辅助设备,其中主要是鱼情探测设备。在捕捞区域部署水下传感器、水下雷达、水下视频采集设备等监控鱼类活动,实时向渔船发送鱼群规模、鱼群种类、鱼群活动范围数据,为选择捕捞地点、捕捞时机、捕捞方式提供数据帮助。将为高寒地区“冬捕”生产活动起到质的飞跃,冬捕不在是凭经验,而是通过水下传感器、水下雷达、水下视频采集设备等监控鱼类活动,开展精准的渔业捕捞作业。

 
宫民,陈怀发
《黑龙江水产》 2018年第02期
《黑龙江水产》2018年第02期文献

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