《世界漁業和水產養殖狀況》顯示，到2030年，魚類總產量將增至2.04億t，較2018年增長15%，水產養殖的份額也將較目前的46%有所增長。同時，我國水產養殖業發展迅速，養殖產量一直處于世界領先地位，但我國傳統養殖業仍占很大比重。傳統養殖業存在養殖密度高、魚病頻發、藥物濫用、環境污染嚴重等問題;并過于依賴人為經驗來調節水質環境，造成生產力低下，環境管控科學化低，水產品產量和質量均較低。“龍無云不行，魚無水不生”。水質影響著水生動物的生長狀況，其中主要是水中的溶解氧、pH值和鹽度起到關鍵作用。物聯網技術在近幾年飛速發展，為使水產養殖業管理更加簡約化、科學化，達到解放生產力、創造更好的經濟效益的目的，應將信息技術和物聯網技術應用于水產養殖行業。

　　1物聯網的概述

　　物聯網(InternetofThings)主要依靠互聯網，通過各式各樣的傳感器采集數據，根據各種通信技術和協議達到聯網的目的，準確地將信息傳輸到云平臺進行存儲、分析，滿足用戶足不出戶就能調控水質環境的需求，物聯網相關技術包括射頻技術、ZigBee技術、WiFi技術等。采用適當的信息安全保障機制，提供安全可控乃至個性化的實時在線監測、定位追溯、報警聯動、調度指揮、遠程控制、安全防范、遠程維保等管理和服務功能，實現“萬物互聯”。

　　2國內外物聯網在水產養殖業的應用現狀

　　在水質監測方面，目前國內外均已達到多參數實時監測，同時當數據超出閾值時，以短信的方式將預警信息發送到用戶。張國強等[1]設計了一種養殖水質監測系統，主要對水質的溫度和pH值進行實時無線動態監測。楊英等[2]設計了一款以LoRa為基礎的超遠距離低功耗的水質監控系統，主要結合GPRS、4G、云計算技術、App等對水質各項參數進行實時監控和預警。Khalid等[3]設計了一種基于霧計算的循環水產養殖系統。在設備控制方面，目前國內外已經研發出將控制系統與監測系統相結合，采用合適的控制策略精準調控設備運行，降低功耗。熊宗成等[4]設計了基于NB-IoT水產養殖環境監控系統，主要通過NB-IoT通信技術進行底層與上位機的通信，傳感器檢測水質參數，電機驅動模塊運行閾值驅動設備改善水質。Ullah等[5]設計了一套智能水泵控制方案，主要通過選擇適當的抽水流量和灌裝水位，保持理想的養魚場水位，并采用卡爾曼濾波算法消除傳感器讀數中的誤差。

　　3物聯網技術在水產養殖中的應用

　　3.1在環境調控中的應用

　　在水產養殖業中，魚類生長情況與水質情況有著密切的聯系。傳統養殖業通過人為觀察魚類生長狀況來判定水質變化，對水質的改善也完全根據以往的養殖經驗來進行調節，這便造成了生產效率低下、勞動成本增加和環境污染。將物聯網技術引入水產養殖環境調控中，主要分為感知層、網絡層和應用層3個部分。感知層的主要作用是通過物聯網技術中的感知設備(溫度傳感器、溶解氧傳感器、pH值傳感器等)對水質的溫度、溶氧量、pH值等參數進行實時監測。網絡層的主要作用是將采集到的環境參數經匯聚節點采用合適的無線通信方式將數據上傳至云平臺和移動端。數據分析主要在應用層中進行，得到合適的控制策略，然后根據數據的變化來對執行機構下放指令，自動指揮執行機構運行。

　　3.2在水產品溯源中的應用

　　近年來，食品安全受到了社會的極大關注，將物聯網技術應用到水產品溯源中，可將數據庫綜合信息管理與物聯網技術進一步聯系，利用RFID技術建立生產數據庫，實時存儲生產過程中相應節點的溯源信息[6]，將水產品的產、作、售和運等四方面進行全方位監控，實現水產品全生命周期的信息管理，使水產品安全管理更趨于精細化。

　　4物聯網技術在水產養殖應用中存在的問題

　　4.1技術層面

　　任何行業都需要統一的標準。物聯網目前沒有統一的技術標準，這就造成了該行業各企業各自為政的弊端，制約了我國物聯網的發展。物聯網技術主要包括傳感、射頻識別、通信網絡等技術，其中傳感技術和射頻技術為核心內容，由于國外物聯網技術起步較早，我國90%的射頻技術芯片依賴國外進口，缺乏芯片自主知識產權，造成了我國物聯網發展一直處于壓制狀態。安全和隱私性問題也是物聯網發展的主要限制因素，因為RFID當初的設計是完全開放的，所以信息安全機制存在嚴重缺陷;對RFID標簽加密會使標簽成本增加。云服務的透明度也是安全隱患，黑客正是通過操作系統的漏洞來攻擊它所服務的應用程序載入內存中的數據。同時制約我國物聯網發展的還有產業鏈發展不均衡、產業鏈薄弱、業務運行不成熟等因素。此類問題的存在，使我國物聯網研發存在大量的成本浪費和難度。

　　4.2水產養殖業發展的自身問題

　　雖然現在的水產養殖業慢慢向規模化、精準化的方向發展[2]，但大部分仍采用傳統粗放式的養殖方式。一是物聯網產業鏈發展不完全，如果完全轉型包括后期的維護，需要大量資金支持，這給一些小型水產養殖企業帶來很大的困難。二是許多養殖區處于偏遠地帶，網絡覆蓋面不全，阻礙了物聯網技術在水產養殖中的發展。三是水產養殖行業在勞動力資源方面存在不足，水產養殖業需要依靠人力資源進行生產、管理、銷售等，但由于工作環境惡劣、工資較低、社會評價不高等因素的影響，造成從事此行業的人員很少。四是水產養殖業專業技術人才較少，現有養殖人員難以達到信息化、精準化養殖的要求。

　　5水產養殖發展建議

　　5.1快速出臺行業標準

　　由于物聯網產業是新興產業，標準化、制度化混亂是影響行業發展的重要因素，國家應該盡快出臺行業標準，全面建立水產養殖物聯網技術體系，使水產養殖業得到標準化、專業化的規范管理。同時針對我國水產養殖業的發展現狀，農業相關部門要與各地企業積極溝通，合理打造標準化、現代化的物聯網管理體系。

　　5.2技術研發的快速跟進

　　各地政府、企業要緊跟行業發展方向，投入資金成立相關項目，組建研發團隊。加快技術研發，突破行業瓶頸，重點在于掌握核心技術，以科技創新為抓手，推進漁業轉方式、調結構。在新品種培育、魚病防治、水產疫苗研發和推廣、生態健康養殖技術、漁業節能減排、漁業信息化、低成本、高精度傳感器等領域實現新的技術突破，形成研發中心、企業的相互合作，加強協同攻關。

　　5.3加快相關政策的出臺

　　由于水產養殖業由傳統型向精準化、信息化過渡，應用成本高，養殖戶可操控資金有限，為促進物聯網盡快應用到水產業中，政府可盡快制定、出臺有利于養殖戶發展信息化水產養殖產業的資金扶持政策[7]。

　　5.4加強行業宣傳和培訓力度

　　基于行業現狀，政府可以組建專業團隊，從專業特色、經濟效益和應用前景等3個方面宣傳水產養殖行業的優勢，使養殖戶跳出固有思維模式。同時為養殖戶講解物聯網相關技術并實地指導，提高養殖戶的技術能力[8]。

　　6結語

　　水產養殖業由粗放型傳統養殖方式向精準化、科學化、信息化發展的趨勢已經勢不可擋，物聯網技術又在其中起到了不可或缺的作用，物聯網技術可以進一步提高水產養殖業的生產效率、經濟效益和生態效益。但該技術還不成熟，需要加強核心技術的研發，加強養殖戶培訓力度，從而促進整個水產養殖行業的蓬勃發展。

　　《物聯網技術在水產養殖行業中的應用》來源：《現代農業科技》，作者：朱家瑋 孟洪兵 米合日阿依·阿卜力克木 楊廣召 王家碩 雍飛