传统养殖业存在养殖密度高、鱼病频发、药物滥用、环境污染严重等问题；并过于依赖人为经验来调节水质环境，造成生产力低下，环境管控科学化低，水产品产量和质量均较低。“龙无云不行，鱼无水不生”。水质影响着水生动物的生长状况，其中主要是水中的溶解氧、pH值和盐度起到关键作用。物联网技术在近几年飞速发展，为使水产养殖业管理更加简约化、科学化，达到解放生产力、创造更好的经济效益的目的，应将信息技术和物联网技术应用于水产养殖行业。

1物联网的概述

物联网主要依靠互联网，通过各式各样的传感器采集数据，根据各种通信技术和协议达到联网的目的，准确地将信息传输到云平台进行存储、分析，满足用户足不出户就能调控水质环境的需求，物联网相关技术包括射频技术、ZigBee技术、WiFi技术等。采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、远程控制、安全防范、远程维保等管理和服务功能，实现“万物互联”。

2国内外物联网在水产养殖业的应用现状

在水质监测方面，目前国内外均已达到多参数实时监测，同时当数据超出阈值时，以短信的方式将预警信息发送到用户。张国强等设计了一种养殖水质监测系统，主要对水质的温度和pH值进行实时无线动态监测。杨英等设计了一款以LoRa为基础的超远距离低功耗的水质监控系统，主要结合GPRS、4G、云计算技术、App等对水质各项参数进行实时监控和预警。Khalid等设计了一种基于雾计算的循环水产养殖系统。在设备控制方面，目前国内外已经研发出将控制系统与监测系统相结合，采用合适的控制策略精准调控设备运行，降低功耗。熊宗成等设计了基于NB-IoT水产养殖环境监控系统，主要通过NB-IoT通信技术进行底层与上位机的通信，传感器检测水质参数，电机驱动模块运行阈值驱动设备改善水质。Ullah等设计了一套智能水泵控制方案，主要通过选择适当的抽水流量和灌装水位，保持理想的养鱼场水位，并采用卡尔曼滤波算法消除传感器读数中的误差。

3物联网技术在水产养殖中的应用

在环境调控中的应用

在水产养殖业中，鱼类生长情况与水质情况有着密切的联系。传统养殖业通过人为观察鱼类生长状况来判定水质变化，对水质的改善也完全根据以往的养殖经验来进行调节，这便造成了生产效率低下、劳动成本增加和环境污染。将物联网技术引入水产养殖环境调控中，主要分为感知层、网络层和应用层3个部分。感知层的主要作用是通过物联网技术中的感知设备（温度传感器、溶解氧传感器、pH值传感器等）对水质的温度、溶氧量、pH值等参数进行实时监测。网络层的主要作用是将采集到的环境参数经汇聚节点采用合适的无线通信方式将数据上传至云平台和移动端。数据分析主要在应用层中进行，得到合适的控制策略，然后根据数据的变化来对执行机构下放指令，自动指挥执行机构运行。

在水产品溯源中的应用

近年来，食品安全受到了社会的极大关注，将物联网技术应用到水产品溯源中，可将数据库综合信息管理与物联网技术进一步联系，利用RFID技术建立生产数据库，实时存储生产过程中相应节点的溯源信息，将水产品的产、作、售和运等四方面进行全方位监控，实现水产品全生命周期的信息管理，使水产品安全管理更趋于精细化。

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