物联网在水产养殖中的应用与发展

水产养殖物联网系统概述

1.1   系统概述

物联网是互联网时代发展的产物，也是对当前物理系统实施的智能化管控，有利于实现生产效率和资源利用效率提升。在信息技术持续发展中，物联网技术也得到进步，促使物联网在农业领域得到更大程度的使用，逐步产生智慧养殖模式[4]。在水产养殖中，智能物联网系统呈现出高产、安全、生态等特点，能够自动采集水质环境参数，并且进行智能分析、远程控制等，主要依靠传感器系统、传输系统、控制系统等组成。

1.2   系统组成

第一，传感系统。该系统是由服务器、传感器、手机终端等组成，能够对水质信息进行实时监测，包括酸碱度、氨氮含量、水温等[5]。采集器获取到各个监测位置的数据后，可以进行组网、传输等工作。依托传输距离的差异性，采集器能够选择有效方式传输，遥测数采也可以自由组网，从而发挥数据采集、传输等功能，也可以延长传输距离。用户终端基本上是手机或者PC组成，能够不限区域和时间登录，随时随地掌握水产养殖的情况。而且，浊度传感器可以实现串行通信，充分发挥散射原理的作用，能够削弱内外部多种因素的影响；使用光纤技术开展反复检测，不会受到光线强度和颜色的影响，也可以清除悬浮物、气泡等干扰，从而提升检测结果的精度。溶解氧传感器本身自带有温度调节装置，能够实现温度补偿，不会对氧气消耗，也不会受到水流速和硫化物等干扰，并且不需要使用电解液，无法形成凝华现象，有着很强的反应速度，测量结果精确。此外，有着很长的使用时间，使用成本较低，不需要投入维修费用。酸碱度传感器配置了电缆接头，有着很强的防水功能，也可以使用很长时间，能够对化学成分起到抵御作用。

第二，遥测系统。软件平台有着实时监测的功能，能够满足大规模水产养殖的需求。通过对分布式监控系统使用后，IP网络和监控中心都可以实现数据共享。在大型水产养殖场所中，应当利用二级监控中心，能够将现场控制环境的设备和监控中心连接，从而与总的监控中心进行数据互换。

第三，传输系统。在水产养殖物联网中，传输系统有着多种传输方式，包括有线(RS232/RS485)、无线(CPRS/CSM/ZIGBEE)、北斗卫星传输等，并且也能与TCP、SNMP等接口连接，使用网络中心进行数据互换，从而实现养殖区域各个设备的管理。

第四，控制系统。结合传感器收集到的数据资料，设置相应的参数条件，可以对增氧机、电磁阀等设备进行管理，从而实现远程控制。以增氧控制器为例，养殖人员能够依据水质数据和现场视频综合分析，并使用APP对各类设备进行管理。

第五，终端系统。终端系统为养殖人员提供了多样化选择，其中有APP、微商城、区域链溯源等。PC端使用实时在线的人机界面，能够为养殖人员提供便捷的操作。

第六，预警系统。通过采集到的各项监测数据，并且基于一级指标对二级指标的细分要求，设定相应的预警条件，一旦一项指标或者多项指标超过阈值，就会自动产生警报，使用短信、邮件等方式提醒养殖者，确保及时使用应急预案，避免造成严重的经济损失。