鱼类养殖场监控系统设计的目的和意义

鱼类养殖场监控系统设计的目的和意义是：
1、建设现代化的水产养殖业、发展农村经济和提高水产养殖业在国际市场竞争力。
2、对繁荣农村经济，优化产业结构，提高农民生活水平、建设和谐的社会主义新农村具有重要意义。
3、对提高水产养殖精准化生产和智能化监控具有重要意义。
4、对促进渔业结构调整，促进社会主义新农村建设，提高渔农民生活水平具有重要意义。水产养殖在线监控系统基于智能控制器、智能处理器、无线网络通讯、无线传感器等物联网技术开发，集在线数据信息监测采集、信息处理、信号输入输出、远程在线监控、报警信息通知、设备自动化控制管理等多功能于一体的智能控制管理系统，主要应用于现代工业化水厂养殖工程中。

与其他农业业态相比，水产养殖还处于相对落后的生产状态，技术含量和信息化水平不高。未来需加强与“互联网+”结合，运用物联网、大数据、云计算等技术，大幅提高水产养殖业的生产、管理、服务等环节效率，促使生产方式从落后向高效转变。
最近30年，全球水产养殖业发展迅速，在动物性食品生产中增长最快，而中国对水产养殖产品的生产贡献率最大。据前瞻产业研究院发布的《水产养殖行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》数据显示，最近几年，中国水产品养殖产量约占世界水产品养殖产量的2/3，其中，淡水养殖总产量多年来一直居世界首位，近年来每年以22%左右的速度递增，占全国水产总产量的42%;海水养殖有较久的历史，海洋水产品产量约占水产总产量的5772%。
从绝对量来看，2004年，我国水产品产量为4247万吨;2015年，全国水产品总产量669965万吨，比2014年增长369%。
在高密度的养殖作业中，鱼病虫害的发病率往往较高，收获的鱼类身体内往往残留有大量的农药等化学残留物，水质也会因此恶化。在今后的水产养殖中，必然会在低密度的养殖环境中进行自然养殖，尽量避免农药的使用及污染。
养殖业逐渐发展的今天，多品种的区域养殖将逐渐偏向于独一品种的特色化养殖，单一的养殖品种更加有利于形成强势品种，加强养殖业的地域独特性，拉大与周边养殖业的差异，在激烈的养殖产业竞争中加大自己的养殖优势和竞争力。

农业物联网的应用主要集中在农业资源监测和利用、农业生态环境监测、农业生产精细管理和农产品安全溯源等方面。
一、农业资源监测和利用领域
在农业资源监测和利用领域，利用各种资源卫星收集国土资源情况，利用先进的传感器、信息传输和互联网等综合化信息监测、传输、分析平台实现区域农业的统筹规划和资源监测。如美国加州大学洛杉矶分校建立的林业资源环境监测网络，通过对加州地区的森林资源进行实时监测，为相应部门提供实时的资源利用信息，为统筹管理林业提供支撑。欧洲主要利用资源卫星对土地利用信息进行实时监测，其中，法国利用通信卫星技术对灾害性天气进行预报，对病虫害进行测报。
二、农业生态环境监测领域
在农业生态环境监测领域，农业物联网主要利用高科技手段构建先进农业生态环境监测网络，利用无线传感器技术、信息融合传输技术和智能分析技术感知生态环境变化。如美国加州大学伯克利分校的研究人员通过无线传感器网络对大鸭岛上海燕的栖息情况进行了9个月周期性的环境监测，采用区域化静态MICA传感器节点部署，实现了无人侵、无破坏的对敏感野生动物及其栖息地的监测。美国、法国和日本等一些国家主要综合运用建立覆盖全国的农业信息化平台，实现对农业生态环境的自动监测，保证农业生态环境的可持续发展。
三、农业生产精细管理领域
在农业生产精细管理领域，将光、温、水、气、土、生物等农业物联网传感器布局于大田作物生产、果园种植、畜禽水产养殖等方面，实现不间断化感知、实时化决策、精细化生产。如2002年英特尔公司率先在美国俄勒冈州建立了世界上第一个无线传感器网络葡萄园。通过采用Crossbow公司的Mote系列传感器，每隔一分钟采集一次光照、土壤温湿度等数据，实时监控葡萄生长环境的细微变化，确保葡萄的健康生长；2004年美国佐治亚州的两个农场使用了与无线互联网配套的远距离视频系统和GPS定位技术，分别监控蔬菜的包装和灌溉系统。荷兰VELOS智能化母猪管理系统，能够实现自动供料、自动管理、自动数据传输和自动报警。泰国初步形成了小规模的水产养殖物联网，解决了RFID技术在水产品领域的应用难题。
四、在农产品安全溯源领域
在农产品安全溯源领域，利用条码技术和RFID技术等来跟踪、识别、监测农产品的生产、运输、消费过程，保证农产品的质量安全。例如2001年起，加拿大肉牛使用一维条形码耳标之后又过渡电子耳标；2004年日本基于RFID技术构建了农产品追溯试验系统，利用RFID标签，实现了对农产品流通管理和个体识别。近年来，RFID的应用更加广泛并由此形成了自动识别技术与装备制造产业。据美国市调公司ABIresearch2007年度第一季报告显示，2006年全球RFID市场为3812亿美元，其中亚太地区已跃为全球最大市场，规模为1407亿美元。

1、农村农业向数字化转型升级

近年来，农业数字化转型稳步推进，数字技术在农业生产经营活动的渗透率不断提升，农业数字化转型初见成效。中国信通院发布的《中国数字经济发展白皮书（2021）》中显示，2020年，我国农业数字经济占行业增加值比重平均值为89%，较上年提升07个百分点。广义上的农业分为种植业、林业、畜牧业、渔业以及副业等五种产业形式。前瞻初步统计2021年的农业数字经济渗透率为97%，预测2022年，农业数字经济渗透率为107%，至2027年渗透率约为168%。

总体分析来看，目前智慧农业的需求主要体现在农业的生产环节中，主要为农业种植和畜牧养殖上，农业数字经济比重由高到低依次为林、渔、农、畜，低于绝大多数服务业和工业行业，农业数字化转型仍相对滞后，但存在较大提升空间。随着农业数字化水平的提高，机器人、物联网、人工智能等先进技术被不断应用到农业生产经营的各个环节，未来智慧农业的需求将不断攀升。

从互联网普及率来看，2018年上半年至2021年上半年，农村地区互联网普及率总体呈现上升的趋势，并在2021年上半年达到了592%，较上年同期增长了69个百分点。截至2022年6月，农村地区互联网普及率为588%，较2021年12月提升12个百分点。农村互联网基础设施建设全面强化，以及数字技术在农业生产领域的广泛应用助力农村数字化转型升级，预计未来我国农村地区互联网普及率将进一步上升。

2、智慧农业智能化、数字化发展的必要性

中国是一个农业大国，发展高效、安全的现代生态农业是中国农业现代化建设的目标，然而，随着人口快速增长、耕地面积不断减小以及城镇化加速推进，农业面临的挑战日趋严峻。应用智能期数打造智慧农业，可以提高劳动生产率、资源利用率和土地产出率，增强农业抗风险能力，保障国家粮食安全和生态安全，实现农业可持续发展。毫无疑问，农业智能化将成为未来农业的重要发展方向。

3、智慧农业数字化发展前景和趋势

按照国家部署，从当前到2035年是我国基本实现现代化的关键时期。加快智慧农业发展必须立足新的发展阶段，贯彻新发展理念，实现农业高质高效发展；聚焦“保障国家粮食安全、食品安全、生态安全，促进农民持续增收”的目标，针对农业“新基建”、智慧种养、智慧供应链、农业智能信息服务、智慧农业相关技术产业化等方向，按照“抓重点、补短板、强弱项”的总体思路，开展重点建设。

据《面向2035年智慧农业发展战略研究》，到2025年，我国农业数字化转型取得重要进展。种植业、畜牧业、渔业等数字化水平以及农村互联网普及率等逐步提高。具体而言，预计大田、设施、畜禽、水产生产的数字化水平分别达到25%、45%、50%、30%，生鲜农产品冷链流通率超过40%，实现质量安全追溯的农产品占比超过25%，农业数字经济占第一产业国内生产总值的比重超过15%，行政村电子商务站点覆盖率不低于85%。

注：除特别标注外，基期值均为2019年数据。

智慧农业关键技术创新研究将是未来研究核心。形成包括物联网标准、智慧硬件（传感器、农业机器人等）的统一开发技术标准，优化数据传输方式，既保证效率，又确保稳定和安全。目前研究集中在数据的采集过程，而对数据处理、挖掘研究较少，大力发展云计算、大数据技术，数据融合、数据存储、数据挖掘等数据处理方法将是研究的重点；如何实现互联网、物联网、大数据的深度融合，并在生产中开发集大田种植、设施园艺、畜禽水产养殖物联网一体的技术平台是推动智慧农业发展的关键。

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国智慧农业发展前景预测与投资战略规划分析报告》

据前瞻产业研究院《2016-2021年中国水产养殖行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》显示，水产养殖业在提高国民生产经济的同时，也为水产业带来了很大的发展空间和竞争力度，同时就目前情况来看，国内的水产养殖业仍然存在诸多不利因素和不好的养殖习惯，在这种发展背景之下，必须将发展经济和保护环境同时进行，不断优化养殖结构和养殖品种，在创新型养殖模式的引导下为水产养殖业提供良好的发展契机和方向。
使用物联网智能控制管理系统养鱼，不仅能有效提高养殖户经济效益，同时，有利于推广健康水产养殖技术，控制投入品使用，减少水产养殖污染，提高生态环境质量。

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