智慧農業是中國現代農業的發展方向，也是融合人工智能理論和技術在農業領域實作的套用。並且，智慧農業也是智慧經濟的重要組成部份，充分發揮科學技術的作用，特別是套用現代資訊科技的最新成果，逐步形成農業生產的智能感知、遠端控制、智能管理等。透過使用不同功能的傳感器，將其與農田、電網、市場等融合，形成物聯網體系，從而發揮人工系統和物理系統的協同效應。基於這種情況下，透過將物聯網與水產養殖融合，能夠為養殖人員各項決策提供有效支持，推動水產養殖水平持續提升，有利於為消費者提供優質的水產品。
1水產養殖物聯網系統概述
1.1 系統概述
物聯網是互聯網時代發展的產物，也是對當前物理系統實施的智能化管控，有利於實作生產效率和資源利用效率提升。在資訊科技持續發展中，物聯網技術也得到進步，促使物聯網在農業領域得到更大程度的使用，逐步產生智慧養殖模式。在水產養殖中，智能物聯網系統呈現出高產、安全、生態等特點，能夠自動采集水質環境參數，並且進行智能分析、遠端控制等，主要依靠傳感器系統、傳輸系統、控制系統等組成。
1.2 系統組成
第一，傳感系統。該系統是由伺服器、傳感器、手機終端等組成，能夠對水質資訊進行即時監測，包括酸堿度、氨氮含量、水溫等。采集器獲取到各個監測位置的數據後，可以進行組網、傳輸等工作。依托傳輸距離的差異性，采集器能夠選擇有效方式傳輸，遙測數采也可以自由組網，從而發揮數據采集、傳輸等功能，也可以延長傳輸距離。使用者終端基本上是手機或者PC組成，能夠不限區域和時間登入，隨時隨地掌握水產養殖的情況。
而且，濁度傳感器可以實作序列通訊，充分發揮散射原理的作用，能夠削弱內外部多種因素的影響；使用光纖技術開展反復檢測，不會受到光線強度和顏色的影響，也可以清除懸浮物、氣泡等幹擾，從而提升檢測結果的精度。溶解氧傳感器本身內建有溫度調節裝置，能夠實作溫度補償，不會對氧氣消耗，也不會受到水流速和硫化物等幹擾，並且不需要使用電解液，無法形成凝華現象，有著很強的反應速度，測量結果精確。此外，有著很長的使用時間，使用成本較低，不需要投入維修費用。酸堿度傳感器配置了電纜接頭，有著很強的防水功能，也可以使用很長時間，能夠對化學成分起到抵禦作用。
第二，遙測系統。軟件平台有著即時監測的功能，能夠滿足大規模水產養殖的需求。透過對分布式監控系統使用後，IP網絡和監控中心都可以實作數據共享。在大型水產養殖場所中，應當利用二級監控中心，能夠將現場控制環境的器材和監控中心連線，從而與總的監控中心進行數據互換。
第三，傳輸系統。在水產養殖物聯網中，傳輸系統有著多種傳輸方式，包括有線(RS232/RS485)、無線(CPRS/CSM/ZIGBEE)、北鬥衛星傳輸等，並且也能與TCP、SNMP等介面連線，使用網絡中心進行數據互換，從而實作養殖區域各個器材的管理。
第四，控制系統。結合傳感器收集到的數據資料，設定相應的參數條件，可以對增氧機、電磁閥等器材進行管理，從而實作遠端控制。以增氧控制器為例，養殖人員能夠依據水質數據和現場影片綜合分析，並使用APP對各類器材進行管理。
第五，終端系統。終端系統為養殖人員提供了多樣化選擇，其中有APP、微商城、區域鏈溯源等。PC端使用即時線上的人機介面，能夠為養殖人員提供便捷的操作。
第六，預警系統。透過采集到的各項監測數據，並且基於一級指標對二級指標的細分要求，設定相應的預警條件，一旦一項指標或者多項指標超過閾值，就會自動產生警報，使用短訊、郵件等方式提醒養殖者，確保及時使用應急預案，避免造成嚴重的經濟損失。
2水產養殖物聯網系統功能分析
2.1 光照監控
在水產養殖中，光照時間、光照強度等直接會影響到魚類的繁殖時間、生長情況、品質等。透過對模型和演算法的使用，光照系統會自動計算水產養殖物種最適合的溫度，從而對天窗、遮陽網等管控。例如，針對普通魚類養殖中，光照系統會將光照強度控制在1500～2000 lx，而光照時間在日落3～4小時，主要在日出和日落前後，有利於提升魚類生長速度和繁殖效率。
2.2 溫度監控
在水產養殖中，溫度是非常重要的環境參數，往往需要對進水口溫度、養殖池溫度、區域環境溫度等進行控制。在物聯網系統中，針對這些區域都安裝溫度傳感器，進行了全天候溫度監測，如果溫度超過或者不足設定區間，會直接發送相應的資訊到養殖者，監控界面也會預警，促使養殖人員遠端控制溫度器材，逐步讓溫度保持在適合的範圍內，以此為水生動植物提供良好的環境。例如，在養殖羅非魚中，其生存水溫14～38℃，最適水溫24～35℃，9℃為致死水溫；20℃以上時開始繁殖，將這些參數匯入溫度監控系統中，能夠自動化調節環境的溫度，從而確保羅非魚健康生長。
2.3 溶解氧監控
針對溶解氧而言，主要與水生動物數量、飼料利用效率、生長情況等存在關系，如果溶解氧濃度非常低，物聯網會自動開啟增氧泵，為水生動物提供充足的溶解氧含量。例如，在養魚中，溶氧量5 mg/L以上時，魚類攝食正常；當溶氧量降為4 mg/L時，魚類攝食量下降13%；當溶氧量下降到2 mg/L時，其攝食量下降54%，有些魚已難以生存；下降到1 mg/L以下時，魚類停止吃食，大部份魚不能生存。基於上述參數，將其設定到溶解氧監控器材中，能夠及時為水生動物補充溶解氧，從而保障水生動物健康生長。
2.4 pH值監控
如果養殖池的pH值是酸性的，很容易造成魚類出現魚鰓病等，甚至會產生多種病癥，直接造成魚類大量死亡，給養殖者帶來嚴重的經濟損失。此外，也會影響到溶解氧濃度降低，導致有害微生物增加，威脅到魚類生命安全。透過對pH值傳感器的使用，能夠自動監測pH值參數情況，如果超過正常範圍，會自動啟動進水口閥門，從而對養殖池區域換水。此外，不同種類的水產動物對pH值的要求略有不同，如鯉魚在7.0～8.0之間生長最佳，蝦類在7.5～8.0之間生長最佳，這就需要根據養殖種類對系統參數進行設定，從而為水生生物提供良好的生長環境。
3結語
物聯網是實作農業現代化和智能化的有效手段，能夠轉變傳統農業生產模式，促使農業生產效率和品質提升，逐步為農業從業人員帶來更高的經濟效益。在水產養殖中，應當認識到物聯網的重要性，結合水產養殖工作環節，使用相應的傳感器、遙測等器材取代，實作即時監測、自動采集、傳輸、遠端控制等，有利於降低水產養殖成本。因此，物聯網與水產養殖的融合是非常重要的，能夠為養殖者提供新的技術支撐，確保水產品品質和產量持續增加，以此推動中國水產養殖的現代化發展。（來自【農業資訊化】）
