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三农B2B网讯 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。
对虾养殖(三农B2B网原配图)
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(图1),广东也是示范省之一。
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。
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,如图2所示。
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系统找到货物存放的位置,方便货物出库。
5.海洋渔业资源监测。在沿海大陆架水域,寒、暖流交汇水域,利用物联网技术部署环境参数传感器、实时图像采集系统、与海事通讯卫星、远洋监测船、遥感航空器、全自动海洋监测站共同组成立体数据传输网络,通过检测海洋水体温度、盐度、溶解氧含量、浮游生物种类等环境数据,处理后得出渔业生物生长状况资料,为渔业决策部门提供实时海洋渔业资源状况信息。
6.海洋环境监测。海洋面积占地球表面积的71%,海水面积广阔。受监测活动区域范围、海上交通和人力的限制,海洋环境监测检测很难做到全面、及时、详尽。物联网以微波通讯和卫星通讯为数据传输介质,打破了地域、时间限制,数据通过卫星实时传输,以传感技术和网络技术为基础,建立自动海洋环境监测站,在海洋监测船无法到达或不能长期驻留地区对周围环境进行24h 不间断监测并实时传输数据。实时反馈污染性质、污染物种类、污染状况、污染来源等一系列信息,提供环境预警信息,为治理和改善海洋环境污染、应对突发海洋环境污染事件、有效保护渔业资源提供帮助。
7.渔港监管。通过射频识别系统、GPS 全球定位系统、渔港设施监管系统等技术关联,实现复杂渔港信息的实时交换和定位跟踪、监控和智能管理。利用互联网,整合冷冻仓储电子化管理系统和渔船生产信息管理系统,为渔港管理提供各类监管和生产信息。
8.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。
9.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。