傅慧1，陈春华2，叶明浪1，姚添和3，魏茂春3
1福建海洋职业技术学校，350013；2福建经济学校，350003；3厦门海洋职业技术学院，361102
摘要：渔业是福建省重要的经济产业，经过40多年来的高速发展取得明显成效。但福建渔业目前存在诸多的问题，如集约化程度低、资源浪费、生产效率低、环保、劳动力老龄化严重等、缺乏水产品质量安全可追溯系统等，制约了行业的发展。把把人工智能、物联网、大数据、机器人等领域技术应用于水产养殖业，开发智慧渔业专家管理系统。借助传感器，利用物联网技术，采集环境、生物、操作等相关参数，为养殖者决策提供精确信息，实现饲料、渔药的精准投放，设备智能化运行。运用信息化技术，完整、准确地采集相关信息， 通过云计算和大数据分析，为不同层级管理决策提供基础支撑。实现用机器代替人工劳力、电脑代替人脑管理，从而提高福建省水产养殖行业管理水平。
关键词：智慧渔业；大数据；物联网；自动化；效率
一、福建省智慧渔业行业发展背景
1．海洋渔业在福建省的重要地位
福建省海域面积13.6×104 km2，水深200 m以内的海洋渔场面积12.51×104 km2，占全国海洋渔场面积的4.5%，浅海滩涂可利用养殖面积达15×104 hm2[1]。福建省海水养殖主要分布在港湾内、湾外近岸海域及部分有岛屿掩护的开放海域，以传统的养殖模式为主，以筏式养殖产量最高，其后依次是池塘养殖、普通网箱养殖和底播养殖，高位池、工厂化高密度养殖和高密度深水网箱等集约化养殖较少。福建省养殖结构经数次调整，逐步形成了多品种、高效益养殖的新格局，养殖规模不断扩大，黄鱼、鲷鱼、牡蛎、鲍、海带、紫菜、江蓠等养殖产量居全国第一。福建省海产品创造的经济价值对渔业贡献极大，海水产品产值占渔业产值的80.22%，海产品分为海洋捕捞和海水养殖两大类，而福建省的海水养殖产量自1998年开始大于海洋捕捞量，占海水产品产量62.05% ，实现“以养为主，捕捞并举”的局面，到2017年海水养殖业已成为福建海洋经济发展的支柱产业之一。
近年来，福建省领导层紧紧抓住国家支持福建开展全国海洋经济发展试点的重大机遇，着力推进体制机制创新，加快海洋经济发展方式转变，海洋经济实现平稳较快发展，海洋产业呈现出传统产业持续壮大、新兴产业加快发展的良好态势[2]。
2．福建渔业目前存在的问题
福建渔业经过多年发展取得明显成效，但与建设海洋经济强省的总体要求相比较，仍存在不少问题，主要如下：
（1）集约化程度低，各自经营为主，信息无法共享。
（2）资源浪费、生产效率低。
（3）环境、病原等检测能力弱，更缺乏分析处理能力。
（4）缺乏技术服务支撑；缺乏分析总结；缺乏科学模式。
（5）信息不对称：产业链各环节的衔接；饲料、药物等的售价与知情权等。
（6）高风险，不可控因素较多。
（7）人工操作为主，劳动力成本显著上升，行业劳动力老龄化严重。
（8）市场信息不畅，水产品销售受制于商贩。
（9）食品安全等负面影响，难以打造品牌。
（10）网箱无序布局
大量传统的小网箱连片布满浅水港湾，不但影响交通，且因水流不畅，污残物沉积，水质富营养化，养殖效率低，暴发性病害和缺氧事件频发。病发后的频繁用药，又增加了产品的质量安全隐患。
（11）渔业产业结构和层次亟待提升
福建省渔业产业仍然处于传统的、粗放型开发为主的初级阶段，自动化智能化设备普及远远不够。水产品加工方面，目前发达国家水产品加工率已达70%，我省的水产品加工率不足50%，且大部分为冷冻冷藏等初加工。而海洋工程装备、海洋文化创意、涉海金融服务业等现代海洋产业虽然近几年发展较快，但总体规模依然不大，缺乏一批层次高、带动力强的龙头企业。现有的一些水产加工区只是低水平、简单的重复和聚集, 园区内企业之间业务关联性和技术关联性不大，未形成完整的产业链。
（12）渔业病害防治网络尚不健全
目前，由于市、县、乡与测报点等基层鱼病防治机构能力建设力度不足，长期存在缺少人才与编制，缺少经费与必要的设备等问题，使得省级以上鱼病防治机构的许多研究成果无法在基层的生产中推广，导致鱼病防治网络的断层和与养殖生产的脱节。
（13）药物残留、注水等劣质海产品影响产业的可持续发展
药物残留和伪劣的水产品严重影响我省水产品的品牌打造与贸易出口。
二、福建省发展智慧渔业的目的和意义
水产养殖业，环境艰苦，用工量大，劳动强度高，生产效率低，抵御自然环境能力弱。随着近年来国内劳动力成本升高较快，水产养殖行业招工困难，技术人员缺乏，人员成本急剧上升。主要养殖区域面临水域环境恶化，养殖设施陈旧，养殖病害频发，水产品质量安全隐患增多，水产养殖发展与资源、环境的矛盾不断加剧等突出矛盾和挑战，这些问题已成为水产养殖业健康可持续发展的巨大障碍[3]。
通过研究将当前最新的物联网、大数据、云计算、人工智能等技术应用于水产养殖业，探索水产养殖无人化生产管理模式，及各种水产品健康高效养殖模式，促进我国渔业的养殖管理模式转型升级，使水产养殖摆脱传统的“靠天吃饭”，向工业化、标准化、自动化、数字化、信息化、智能化方向发展，推动中国水产养殖工业化进程，促进中国水产养殖业健康、可持续发展。
用自动化设备代替人工管理操作，对养殖水体和生态条件进行监测、处理和控制，创造出最适宜养殖生物生长的水环境，达到最快的生产速度，从而使单位水体获得较高的产量，同时降低养殖风险，减少对技术管理人员的依赖，减轻管理人员劳动强度，减少能耗，提高生产效率，将成为社会发展的必然趋势。
我国是世界水产养殖大国，2016年水产养殖产量占全球65%以上，已成为全球水产养殖的主导力量。但生产方式比较落后，规模化、集约化程度不高，养殖机械化、自动化水平低，对环境污染严重。
《国家中长期科学和技术发展规划纲要》要求建立环保、优质的养殖模式和技术体系，促进水产养殖方式的根本转变，提高水产养殖综合效益；需要新技术、新材料系统集成研究和技术运用，发展安全、节能、环保、系统配套性强、有利于产业化的渔业装备及设施，提高我国渔业装备和工程技术的总体水平，推动产业化进程。推进渔业装备升级更新，改变传统的水产养殖模式为国家重大战略方向，加快渔业装备的升级更新，是促进渔业从家庭式生产向规模化、工业化、现代化方向发展的重要举措。
发展智慧渔业，可以重点开展以下三个方向研究内容：
（1）智慧渔业管理系统研究；
（2）渔业互联网公共服务平台建设研究；
（3）渔业大数据应用研究。
三、福建省发展智慧渔业的必要性
1.符合国家渔业政策
2016年，农业部、发展改革委、中央网信办、科技部、商务部、质检总局、食品药品监管总局、林业局8部门联合印发《“互联网+”现代农业三年行动实施方案》，提出了11项主要任务，在生产方面，重点突出了种植业、林业、畜牧业、渔业，强调了农产品质量安全；在经营方面，重点推进农业电子商务；在管理方面，重点推进以大数据为核心的数据资源共享开放、支撑决策，着力点在互联网技术运用，全面提升政务信息能力和水平；在服务方面，重点强调以互联网运用推进涉农信息综合服务，加快推进信息进村入户；在农业农村方面，加强新型职业农民培育、新农村建设、大力推动网络、物流等基础设施建设。[4]
面向全国水产健康养殖示范县（场），大力推广基于物联网技术的水产养殖水体环境实时监控、饵料自动精准投喂、鱼类病害监测预警、专家远程咨询诊断等系统，实现水产养殖集约化、装备工程化、测控精准化和管理智能化。
研究移动互联网、大数据、云计算、物联网等新一代信息技术在食用农产品生产环节的推广应用，提升信息采集的自动化水平，建设质量安全追溯平台，加强出口农产品质量安全示范区与互联网深度融合，强化上下游追溯体系业务协作协同和信息共建共享，形成全国一盘棋的农产品质量安全追溯体系[5]。
2.有利于实现水产养殖的物联网，推动其更快地进入“互联网+”时代。
通过安装智能化养殖设备，可实现水产养殖的自动化智能化养殖管理，还可积累大量的养殖数据，进而总结归纳出某地区的总放苗量、预计产量、预计饲料用量、用药习惯，提炼出最佳养殖模式等大数据，此大数据也可指导政府针对性地制定政策，采取科学有效的措施；通过渔交易，将苗种、饲料、渔药、渔用设备和水产品成品等商品从线下移到线上，让水产从业者的选择面更广，更容易找到满意的优质商品。如此，可实现数据流、现金流和信息流，使水产养殖进入“互联网+”时代。
3.有利于提高养殖成功率，推进食品安全和产业的可持续发展。
可解决养殖户的养殖模式选择、养殖病害防治等问题，大大提高了养殖成功率，并且其中的水产品质量追溯系统功能强大，通过扫描其中的二维码就能知道水产品来源于哪个苗种场、在哪养殖、用过什么饲料和渔药、经过哪个流通商被端上餐桌等，并辅以水产品药残检测，保证通过互联网+海洋渔业电子商务和信息服务平台流通的水产品没有使用禁药，无药物残留，让消费者吃上放心食品。
目前国内外贸易对水产品质量安全水平提出了更高的要求，特别是欧盟、日、韩等国一直在用“绿色壁垒”对我国的水产品出口加以限制，致使我国海水鱼虾等品种的出口受到了严重限制。由于我国水产品质量安全检验检测体系不健全，许多检测项目缺乏检测手段，在国内检不了，到达贸易国口岸才查出问题，不但使出口企业蒙受损失，也使贸易国对我国整个水产品质量安全水平产生怀疑。而国外渔业产品进入我国时，因受技术条件制约，许多有毒有害物质检不出，不能有效实施反贸易制裁措施。
同时，水生动植物防疫检疫是我国对WTO的一项承诺，若不迅速提高防疫检疫能力，也将严重影响我国渔业发展的国际化进程。因此建立并完善我国水产品质量保障体系，已成为维护我国及我省渔民和渔业企业权益，扩大渔业产品出口和抵御国外渔业产品对国内产业冲击的当务之急。
此项目有利于海洋渔业突破国际贸易绿色壁垒，提升国内消费者对海水鱼虾的消费信心，实现渔业产业的可持续发展。
4.有利于整合渔业产业链，提高水产养殖业行业效率。
通过整合并服务渔业产业链各个环节，解决养殖户养殖病害的问题，使养殖户卖鱼更容易，使养殖户更易于认可并使用公司的饲料、渔药等。同时积累的大量养殖数据、交易数据和发病情况等有助于总结归纳出各个主养区的放苗情况、预计产量、发病情况、养殖效益和最佳养殖模式等，可大大提高水产养殖业的行业效率，也可为国家政府制定相关政策和措施提供参考。
四、结论
发展智慧渔业十分必要，有利于提高渔业养殖技术水平和新技术的产业化，探索水产养殖健康高效养殖模式，促进我国水产养殖产业健康可持续发展。
参考文献
[1]《2019中国渔业统计年鉴》[J]. 世界农业,2020(03):2.
[2]杨子江. 2020年中央一号文件的渔业政策解读[J]. 中国渔业经济,2020,38(02):1-12.
[3]孙松,臧文潇. 海洋渔业与生态文明[J]. 科技导报,2020,38(14):40-45.
[4]邵桂兰,董晓荣. 中国海洋渔业国际竞争力影响因素研究[J]. 中国渔业经济,2020,38(02):72-83.
[5]程锦祥,孙英泽,胡婧,闫雪,欧阳海鹰. 我国渔业大数据应用进展综述[J]. 农业大数据学报,2020,2(01):11-20.
项目名称：石斑鱼养殖水质监测数据分析与养殖效果评估