智慧水產的發展第2章2.1智慧水產在國外的發展2.2智慧水產在國內的發展 2.1智慧水產在國外的發展2.1.1國外智慧水產應用國際上發達水產養殖國家從上世紀50年代開始將信息技術引入水產養殖，通過傳感器、電子技術、自動化和信息處理技術實現了顯著的業界發展。美國、日本、挪威等國在水產養殖領域廣泛應用智能技術，提高了養殖規模和效率，達到了提質降本增效的目標。這些國家通過建立綜合應用系統，覆蓋了養殖生產和管理的各個環節，并對養殖模式進行了優化。在養殖生產方面，英國等國使用在線監測設備對水質進行監測，取得了顯著效益。其他國家采用時域和頻域分析方法，建立了自動化水質監測和調控系統。澳大利亞等國發展了視頻監控系統，提高了養殖管理效率。德國等國應用實時監測、疾病診斷、災害預警和遠程控制等功能的監測服務平臺。在養殖管理方面，美國將養殖理論、設施管理、衛生標準和健康管理納入養殖管理系統，全面保障了魚類養殖的穩健發展。挪威、丹麥研發了可遷移性強的智慧水產系統，實現了全智能化的養殖管理。美國采用電子監測系統記錄和監控水產捕撈活動，實現了對水產品種類的高效識別。在養殖模式方面，工廠化循環水養殖技術在美國成為熱門投資項目。丹麥的工廠化循環水養殖技術領先歐洲水平，日本技術成熟，巴西、挪威等國將海水網箱養殖與智能技術相結合。德國和美國引入了“魚菜共生”模式，巴西、挪威通過科學規劃和管理進行養殖。2.1智慧水產在國外的發展2.1.2國外智慧水產相關企業及應用案例國際設備供應商TeledyneMarine將成像、儀器、互聯、和車輛等技術結合在一起，開發了無人水下解決方案，為海洋漁業發展提供整體解決方案，已擁有領先技術和市場地位。TeledyneMarine全系列監控產品包含多波束、淺剖、二維/三維成像聲吶、ROV、無人船、水下高清攝像機、Caris軟件等。TeledyneMarine針對淺水及海水環境開發的無人駕駛海上交通工具，包括ROV（遠程操作車輛）、AUV（自主無人駕駛車輛）和USV（無人水面車輛），已應用與海洋學、國防安全、石油勘探等領域。2.1智慧水產在國外的發展2.1.2國外智慧水產相關企業及應用案例GaviaAUV是一種自主水下航行器，由“即插即用”AUV模塊組成，可在現場組裝和配置。其基礎底座系統直徑為20cm，包含機頭、電池和控制模塊，可根據需要組裝聲吶、導航、附加電池等模塊。標配GPS、銥星衛星通信和無線LAN，水下使用時通過聲學調制解調器通信。可添加各種環境傳感器，如側掃聲納、相機、測深儀等。使用SeeByteAutoTracker軟件進行自動管道跟蹤和檢查。模塊化設計使其靈活、易于運輸、維護和升級，成本效益明顯高于專用船舶或ROV。GaviaAUV軟件系統分為船舶安全航行管理和任務目標實現兩個模塊。船舶安全航行管理監督船舶運行并處理異常情況，任務目標實現模塊自主完成任務，如船舶定位、避障、監督硬件運行等。控制中心軟件在MicrosoftXP操作系統上運行，以圖表形式展示功能模塊，通過控制中心可精確控制任務參數，并下載傳感器數據存儲在硬盤驅動器或閃存中。圖2-1GaviaAUV2.1智慧水產在國外的發展2.1.2國外智慧水產相關企業及應用案例海洋養殖環境更為復雜，對養殖網箱設計、水產品健康都會產生直接影響，TeledyneMarine公司開發技術和方案監測海洋環境，評估養殖安全。TeledyneMarine的聲學多普勒流速剖面儀（ADCP，圖2-2）是適合河口、沿海和近海應用的精密剖面儀和波浪測量產品，適用于養殖管理全過程，例如在確定養殖場位置時，通過ADCP了解洋流和波浪情況，同時為養殖設施布置、污染物沖洗、飼喂計劃制定等提供參考。圖2-2TeledyneMarine部分ADCP產品2.2智慧水產在國內的發展2.2.1國內發展智慧水產的必要性1.我國水產養殖業發展的基本情況我國水產養殖業進入一個相對持續、穩定、健康的發展階段，對于滿足國內水產品需求、保障糧食安全、促進勞動就業、改善進出口貿易平衡等發揮了至關重要的作用，成為了推動農業農村產業和經濟發展的重要組成部分。然而，目前我國水產養殖業與國外水產養殖業相比仍有較為明顯的差距，也相對滯后于國內其他產業。我國水產養殖業面臨一系列問題：養殖業勞動密集、基礎設施簡陋、智能化不足，導致低效生產；水域環境受到污染，養殖面積減少，產量下降；水體污染引發病害、種質退化、死亡等問題，造成重大損失；缺乏完善的質量安全標準，藥物殘留檢驗滯后；產品質量不一致，國際市場面臨壁壘；勞動力問題、老齡化和成本上升導致就業吸引力降低、總體成本提高和經營虧損。要提高水產養殖效益，需要徹底改變陳舊的生產方式，實現現代化轉型。2.2智慧水產在國內的發展2.信息技術驅動水產養殖業轉型升級現階段，水產業正處于轉型發展的關鍵階段，物聯網、大數據、人工智能等信息技術的充分應用將減少粗放生產方式，加快生產信息流通，使各生產環節銜接更為順暢，管理覆蓋面更廣，養殖盲目性大大降低，從根本上突破傳統養殖模式的弊端，推動水產養殖業現代化發展，提高養殖戶收入水平，進而作用于整個鄉村振興戰略的實施。2.2.2國內智慧水產發展基本情況隨著國內水產養殖業迅速發展，水產產業也逐漸開始了智能化探索，尋求與科技企業開展合作，基于自身的養殖發展需求，應用信息技術對生產管理進行智能化改造，實現智能化管控的目的，從成本、效率、效益等方面對企業生產經營狀況產生積極影響。目前國內的智慧水產研究和應用尚處于起步階段，但發展趨勢明顯，水產養殖產業鏈長、涉及面廣，為智慧水產提供了廣闊的應用空間，從育苗、養殖、加工、倉儲、物流到最后的銷售，對智能技術都有應用需求。具體來看，現階段國內的智慧水產研究和應用主要包括智能化養殖、信息系統構建、電商服務和產業融合發展方面，其中智能化養殖的實際應用較多且應用效果較為明顯。2.2智慧水產在國內的發展2.2.3國內智慧水產發展面臨的挑戰目前，國內智慧水產發展面臨的挑戰主要包含以下幾點：1.傳統養殖觀念深入人心，養殖戶習慣憑經驗養殖，對信息化認知不足，不愿意采用新技術；中小型養殖企業引入新技術的資金負擔大，且投資回報不確定，設備維護和系統升級的持續投入使成本和收益難以平衡，因此更傾向于保留傳統方式。2.智慧水產基礎薄弱，數字化應用局限于資源調查、環境監測和經濟統計，信息管理缺乏統一發布中心和完善的共享網絡。水產設備、技術和應用尚未成熟，尤其是海洋漁業信息化基礎薄弱，設備在惡劣環境中工作和海洋通信問題亟需解決。智慧水產系統功能單一，數據分析滯后，未真正服務于養殖生產。3.復合型人才短缺，智慧水產需要融合物聯網、大數據、人工智能等多種技術與水產養殖專業知識，但從業人員知識結構不完善，信息技術研發人員缺乏漁業知識，水產養殖人員對信息技術理解不深，導致復合型人才培養難。4.統一規范和標準不足，缺乏統一技術、系統規范，智慧水產建設質量和效果難以衡量，企業和管理部門建設的系統無法共享數據，導致資源浪費。2.2智慧水產在國內的發展2.2.4國內智慧水產的發展方向內陸養殖和海洋水產都需要加強信息化建設，以適應水產業的發展需求，為此，可以從以下幾方面入手提高智慧水產的發展水平：1.提高養殖戶對智慧水產的認可。通過宣傳和培訓，提升養殖人員對智慧水產的認知，鼓勵企業投資智慧水產建設，納入政策扶持范圍，聘請專業人員提供技術指導解決問題。2.加強關鍵技術研發。建立智慧水產系統框架，創新關鍵技術，包括環境信息感知、數據傳輸、智能分析處理、設備管理控制等，特別需重點發展海洋漁業技術。3.培養和引進專業人才。與高校、科研機