养殖户可以通过手机、PDA、计算机等信息终端,实时掌握养殖水质环境信息,及时获取异常报警信息及水质预警信息,并可以根据水质监测结果,实时调整控制设备,实现水产养殖的科学养殖与管理,最终实现节能降耗、绿色环保、增产增收的目标。
2、系统组成
该系统由水质监测站、增氧控制站、现场及远程监控中心等子系统组成。
水质监测站可以选装溶解氧传感器、pH传感器、水位传感器、盐度传感器、浊度传感器等,配合智能数据采集器,主要实现对养殖场水质环境参数的在线采集、处理与传输。
增氧控制站包括无线控制终端、配电箱、空气压缩机与曝气增氧管道(或增氧机),无线控制终端汇聚水质监测站采集的信息,根据不同养殖品种对溶解氧的需求,通过算法模型控制增氧设备动作。
现场监控中心包括WSN无线接入点和现场监控计算机,无线控制终端汇聚的数据通过无线接入点汇总到现场监控计算机,用户可在本地查询水质参数数据,同时监控计算机对数据进行分析处理,做出控制决策,通过无线接入点向配电箱发送控制指令。
远程监控中心通过GPRS远程接入点接收无线控制终端汇聚的数据信息,用户可以通过手机、PDA、计算机等信息终端远程查询水质信息,同时也可通过对数据进行分析处理,做出控制决策,远程控制增氧设备。
3、特色与创新
1)所采用的溶解氧、pH、温度、电导率、水位、浊度等智能水质传感器均为中国农业大学的发明专利,具有自识别、自校正、自补偿功能和通用数字串口,有良好的互换性,便于设备更新维护,且价格是国外产品价格的1/6到1/10。
2)所研制的无线传感网络具有组网灵活、超低功耗的特点,无线单跳通信距离不低于500m,通过无线中继与缓存技术,可覆盖10平方公里的养殖场范围。
3)无线网络设备均为30V电池供电,具有低电压、低功耗的特点,并由太阳能补充供电,免除布线,降低了设备成本,方便现场安装,适用于野外长期监控,并且节能降耗。
4)该系统集智能传感、智能处理和智能控制于一体,系统自动化水平高、监测精确、控制及时、能耗低。
5)该系统提供手机短信遥控功能,并提供3G、4G手机视频监控接口,在任一有手机信号的地方都可实现远程监控。
6)该系统提供云计算服务,特别适合大范围(可至区、县、甚至省域)水产养殖的水体疫情、疫病、应急决策服务和养殖信息的咨询。
7)采用该系统实现了与设施渔业技术、生态修复、健康养殖技术进行有机融合,对水质进行综合监控与修复,可以改善水产养殖环境,使水产品在适宜的环境下生长,增强水产品的抗病能力,减少和避免大规模病害的发生,从而有效提高了水产品的产量和质量。
8)使用本系统所养殖品种规格变大,总产提高,同时减少水产养殖对周边水体环境的污染,具有显著的经济社会效益,适合大面积推广。
实时监测功能
通过传感设备实时采集温室(大棚)内的空气温度、空气湿度、二氧化碳、光照、土壤水分、土壤温度、棚外温度与风速等数据;将数据通过移动通讯网络传输给服务管理平台,服务服管理平台对数据进行分析处理。
远程控制功能
针对条件较好的大棚,安装有电动卷帘,排风机,电动灌溉系统等机电设备,可实现远程控制功能。农户可通过手机或电脑登录系统,控制温室内的水阀、排风机、卷帘机的开关;也可设定好控制逻辑,系统会根据内外情况自动开启或关闭卷帘机、水阀、风机等大棚机电设备。
查询功能
农户使用手机或电脑登录系统后,可以实时查询温室(大棚)内的各项环境参数、历史温湿度曲线、历史机电设备 *** 作记录、历史照片等信息; 登录系统后,还可以查询当地的农业政策、市场行情、供求信息、专家通告等,实现有针对性的综合信息服务。
警告功能
警告功能需预先设定适合条件的上限值和下限值,设定值可根据农作物种类、生长周期和季节的变化进行修改。 当某个数据超出限值时,系统立即将警告信息发送给相应的农户,提示农户及时采取措施。
农业物联网区域试验工程工作方案
为贯彻落实党的十八大精神,切实促进工业化、信息化、城镇化和农业现代化同步发展,充分利用现代信息技术改造传统农业,不断提高农业资源利用率和劳动生产率,推动农业发展向集约型、规模化转变,提升农业现代化水平。农业部决定启动农业物联网区域试验工程(下称区试工程),选择有一定工作基础的天津、上海、安徽三省市率先开展试点试验工作。为确保区试工程顺利进行,制定如下方案。一、实施农业物联网区域试验工程具有重要意义 当前,我国农业现代化进程明显加快,但也面临着资源、环境与市场的多重约束,保障粮食安全、食品安全、生态安全的压力依然存在,确保农民稳定增收的任务越来越重。实施区试工程,对于探索农业物联网理论研究、系统集成、重点领域、发展模式及推进路径,提高农业物联网理论及应用水平,促进农业生产方式转变、农民增收有重要意义。(一)实施区试工程,有利于把握物联网等信息技术的特点及在农业领域的应用规律,探索形成农业物联网发展模式。信息技术是新生事物,是多种学科技术的集成,兼具系统性和整体性。农业是个古老产业,兼具地域性、季节性和多样性,这就决定了信息技术改造传统农业的复杂性和艰巨性。实施区试工程,研究物联网技术在不同产品、不同领域的集成、组装模式和技术实现路径,逐步构建农业物联网应用模式,促进农业物联网基础理论研究、适用技术和产品研发,探索构建国家农业物联网标准框架体系及相关公共服务平台,将为推动农业物联网产业大发展奠定坚实基础。(二)实施区试工程,有利于积累农业物联网应用经验,促进农业物联网科学发展。目前,我国农业物联网应用尚处于尝试性起步阶段,整体应用水平和建设规模明显落后于电力、医疗、环保等其它行业。各地农业物联网应用示范基本呈各自为战、散兵游勇式发展,点多面广,严重缺乏顶层设计,为示范而示范的现象较普遍,重复投入问题较突出,可持续发展商业模式较少。实施区试工程,有利于逐步理清发展思路、明确发展方向和重点,为全面、整体、系统推进农业物联网积累经验。(三)实施区试工程,有利于调动地方农业部门积极性,整合各方力量共同推进农业物联网应用。虽然一些地方农业部门发展农业物联网的积极性较高,但由于缺乏稳定投入,系统推动的后劲明显不足,一定程度上影响了农业物联网效果发挥和长远发展。实施区试工程,不仅有利于调动地方农业部门积极性,更重要的是通过政府工程项目的示范、引导和带动,能够促进社会各方资源整合、形成合力,共同推进农业物联网发展。二、目标和重点任务 (一)工程目标。开展农业物联网应用理论研究,探索农业物联网应用主攻方向、重点领域、发展模式及推进路径;开展农业物联网技术研发与系统集成,构建农业物联网应用技术、标准、政策体系;构建农业物联网公共服务平台;建立中央与地方、政府与市场、产学研和多部门协同推进的创新机制和可持续发展的商业模式;适时开展成功经验模式的推广应用。(二)总体思路。按照“统一规划、系统设计、领域侧重、统分结合、整体推进、跨越发展”的总体思路组织实施。遵从“先集中规划后分区试验,先集中建平台后组装集成,先试点试验、积累经验后推广应用”的指导思想分步推进实施。在系统规划设计的同时,支持天津、上海和安徽根据各自经济、社会及农业发展水平和产业特点,分别以设施农业与水产养殖、农产品质量安全全程监控和农业电子商务推进、大田粮食作物生产监测为重点领域开展试验示范,力图探索形成农业物联网可看、可用、可持续的推广应用模式,逐步构建农业物联网理论体系、技术体系、应用体系、标准体系、组织体系、制度体系和政策体系,并在全国范围内分区分阶段推广应用。(三)重点任务一是研究和部署农业物联网公共服务平台。面向农业物联网重大行业应用,重点突破多源信息融合、海量信息分布式管理、智能信息服务等关键技术,构建农业物联网公共服务平台,开展面向农业资源规划与管理、生产过程精准管理、农产品质量安全溯源等领域的共性的服务。二是研究和制定一批农业物联网应用行业标准。联合产学研用单位,研究和编制农业领域条形码(一维码、二维码)、电子标签(RFID)等的使用规范,制修订一批农业物联网传感器及传感节点、数据采集、应用软件接口、服务对象注册以及面向大田、设施农业、农产品质量安全监管应用等方面标准。三是中试和熟化一批农业物联网关键技术和装备。围绕区域主导产业,重点中试和熟化动植物环境(土壤、水、大气)、生命信息(生长、发育、营养、病变、胁迫等)传感器,研制成熟度、营养组分、形态、有害物残留、产品包装标识等传感器,开展农业物联网技术和装备的系统引进和自主研发,加强动植物生长过程数字化监测手段、模型研究,突破农业物联网的核心技术和关键技术。四是形成一批可推广的技术应用模式。针对设施农业与水产养殖、农产品质量安全、农业电子商务、大田粮食作物生产等的监测监控,分别研发系列专用传感、传输、控制等设备,开发相应的软件和管理信息系统,从而构建全程技术体系及可持续发展机制。五是培育农业物联网产业。按照引进消化吸收再创新的思路,围绕农业物联网的感知识别、数据传输、数据处理、智能控制和信息服务等环节,积极引导和推进农业物联网设备制造、软件开发及相关服务,培育一批农业物联网产业化研究基地、中试基地和生产基地,促进农业物联网新兴产业发展。六是强化政策措施研究。总结区试工程经验,研究提出促进农业物联网应用推广的政策建议,积极推动相关政策措施出台,营造农业物联网发展的良好环境。三、试验布局 围绕天津、上海和安徽农业特色产业和重点领域,统筹考虑行业及产业链布局,逐步实现物联网技术在农业全产业链的渗透和试点省市的整体推进。(一)天津设施农业与水产养殖物联网试验区天津毗邻北京,经济和交通条件好,区位优势明显。设施农业发达,目前拥有高标准设施农业面积60万亩,水产养殖面积62万亩,规模化水产养殖小区55个,蔬菜和水产品自给率高。试验重点是在现代农业示范基地、龙头企业、农民专业合作社和水产养殖小区等开展设施农业与水产养殖物联网技术应用示范,探索不同种类农产品、不同类型农业生产经营主体农业物联网应用模式;开展农产品批发市场物流信息化管理,探索利用信息技术构建新型农产品流通格局,有效减少交易环节,提高交易效率。一是设施农业与水产养殖环境信息采集技术产品集成应用。选择现代农业示范基地、龙头企业、农民专业合作社和水产养殖小区,探索不同种类农产品、不同类型农业生产经营主体农业物联网技术应用模式及可持续商业模式。二是设施农业生命信息感知技术引进与创新。积极引进消化吸收国外先进的作物生命信息感知技术和设备,实现农作物径流、叶面温度、蒸腾量等作物关键生理生态信息在线获取,实现即时灌溉决策与在线营养诊断。三是设施蔬菜病虫害和水产病害特征信息提取与预警防控。融合设施环境、视频、动植物生命感知信息,引进创新设施农业病虫害和水产主要病害特征信息提取技术,实现设施农业主要作物的重点病虫害和水产主要病害信息实时提取与预警、事前防治与控制。四是探索设施农业物联网应用平台与服务模式。集成现有农业信息服务系统,构建设施农业物联网集成应用服务平台,面向农业主管部门、生产基地、农民专业合作社、基层农技人员、农户等提供多渠道、内容丰富的设施农业与水产养殖物联网应用服务;总结形成可持续、可推广的设施农业与水产养殖物联网应用服务模式。五是农产品交易流通平台。以天津韩家墅海吉星农产品批发市场为主体,综合利用物联网等现代信息技术,开展农产品质量追溯,实现物流、配送、仓储高效管理,并依托深圳农产品股份有限公司分布在全国的26个农产品批发市场,探索构建“产地装车、销地卸车、网上交易撮合、单品种全国互联互通”的新型农产品流通格局。(二)上海农产品质量安全监管试验区上海是国际化大都市,农产品主要依靠外阜输入,保证农产品质量安全是一项重大民生工程,探索应用物联网技术开展农产品质量安全监管试验,对确保大中城市食品安全具有普遍意义。试验重点是农产品(水稻、绿叶菜、动物及动物产品)生产加工、冷链物流和市场销售等环节的物联网技术应用,借助无线射频识别技术和条码技术,搭建农产品监管公共服务平台,实现对农产品生产、流通等环节全过程智能化监控,有效追溯农产品生产、运输、储存、消费全过程信息。一是建设农产品安全生产管理物联网系统。集成无线传感器网络,研究生产环境信息实时在线采集技术,研究生产履历信息现场快速采集技术,开发农产品安全生产管理物联网系统,实现产前提示、产中预警和产后反馈。二是建设农业投入品监管物联网系统。在农业生产环节,建立水稻、绿叶菜等农产品田间 *** 作电子化档案,对农业投入品进行规范管理,做到来源清楚,领用清晰,用量明确。三是农产品冷链物流物联网技术引进与创新。引进、消化国外农业物联网先进技术,在消化吸收相关技术基础上,研制集多种传感器、车辆定位、无线传输于一体的冷链物流过程监测设备,力争在稳定性、可靠性、低成本和低能耗方面有进展。开发农产品冷链物流过程监测与预警系统,实现基于物流过程的实时化监测与智能化决策。四是农产品全程质量安全监管物联网应用平台构建与服务模式创新。构建农产品质量安全监管综合数据库,开发农产品质量安全监管物联网应用平台,提供从农田到餐桌为主线的物联网综合应用服务,实现以追溯为核心的多方式溯源服务。培育农业物联网应用示范基地、示范企业与工程技术研究中心。积极探索商业化服务模式。五是农产品电子商务平台应用示范。以农产品电子商务平台建设为突破口,重点支持农产品电子商务与农产品追溯系统的深度融合,加快建设和推广从农产品生产至终端销售全程追溯的应用系统,搭建农产品产销服务信息平台。(三)安徽大田生产物联网试验区安徽是典型的农业大省,对保障国家粮食安全具有重要意义。试验以大田作物“四情”(苗情、墒情、病虫情、灾情)监测服务为重点,通过远程视频监控与先进感知相结合的农情数据信息实时采集、高效低成本信息传输和计算机智能决策技术的集成应用,实现大田作物全生育期动态监测预警和生产调度。一是建设大田作物农情监测系统。基于传感网数据采集,集成开发大田作物农情监测系统,实现对农田生态环境和作物苗情、墒情、病虫情以及灾情的动态高精度监测。二是建立基于感知数据的大田生产智能决策系统。基于信息采集点感知数据,集成农业生产管理知识模型,开发大田生产智能决策系统,实现科学施肥、节水灌溉、病虫害预警防治等生产措施的智能化管理。三是建立基于物联网的农机作业质量监控与调度指挥系统。在粮食主产区,基于无线传感、定位导航与地理信息技术,开发农机作业质量监控终端与调度指挥系统,实现农机资源管理、田间作业质量监控和跨区调度指挥。四是构建集成于12316平台的大田生产信息综合服务平台。以12316平台为基础,集成现有信息资源和各类专业服务系统,构建大田生产信息综合服务平台,为农情监测、生产决策、农产品质量安全管理、农机调度、市场监测预警等农业生产经营活动提供全方位的信息服务。五是大田生产物联网技术应用示范区建设。在小麦、水稻等主产县(市、区)建设大田生产物联网技术应用示范区,开展“四情”监测预警、农业生产管理、农机作业调度等物联网技术应用示范,探索物联网在大田作物生产上的技术应用模式和机制。六是探索农业物联网应用模式。在设施蔬菜、畜牧、渔业、茶叶、水果等产业,依托国家级、省级现代农业示范区、龙头企业,省级农民专业合作社示范社和规模种养殖场开展农业物联网应用试点,探索适合不同种类农产品、不同类型农业生产经营主体的农业物联网应用模式。四、条件保障(一)加强组织领导。为有序、高效推进区试工程任务,必须建立强有力的组织保障。区试工作由农业部农业信息化领导小组统一领导,组建区试工程技术专家组,由国家有关科研、教育系统的专家参与,负责研究制定区试工程总体技术解决方案,指导区试工程建设,研究和突破关键技术,制定农业物联网相关标准等。试点省市要成立以分管省市领导为组长、农业部门主要负责同志为副组长、涉农部门为成员的领导小组及技术专家组,负责推进本省区试工程。(二)明确工作分工。农业部负责组织制定区试工程总体实施方案,统筹推进区试工程,组织专家开展农业物联网应用理论、标准规范、共性技术和设备研究与熟化工作,构建农业物联网公共服务平台,开展应用模式及经验推广;试点省市领导小组及农业主管部门负责制定本地区实施方案、落实配套经费、推进区试工程及技术成果的示范与推广、加强资金监管及提高补助资金使用效益等工作。(三)确保稳定投入。要按区试总体方案安排,建立稳定的投入机制,以确保区试工程整体、稳步推进。农业部负责监督中央补助资金使用。试点省市要按不少于1:1的比例落实配套资金,并制定相应资金管理办法;注重积极引导有关IT企业和有实力的农业生产经营主体投资参与区试工程,逐步形成多元化投资格局。注重商业模式的培育,探索可持续发展机制。
水产养殖业周期长、产业链长,涉及育苗、养殖、生产加工、流通、零售等环节,同时与劳动力供给、农业政策密切关联。我国地大物博,水产养殖从地域来说也很分散,长期以来,设备落后,只能靠养殖户的经验判断“投了多少苗,现在有多少鱼,需要喂多少饲料”。
36氪了解到一家位于广州做智慧渔业的创业公司,优鱼(广州)技术有限公司(以下简称“优鱼”),在其基于大数据的水产全产业链解决方案中,已经稳定可靠的实现了集信息互联、可视化监测、智能管控、全产业链服务于一体。产品涵盖水质监测、自动化控制、自动投喂及水处理系统,平台提供ERP记账系统、生产管理到交易商城、供应链金融、全程保险等。
据优鱼CEO林锦江介绍,团队早期从集装箱工厂化养殖项目开始搭建信息化管理平台,并重新认识了水产养殖行业。对于这个行业的现状,林锦江给出了通俗的解释:互联网大厂为什么会养猪,而不养鱼?因为传感器,在岸上能用两三年,在水里面可能一两个月就挂了,而且完全找不出原因。水里面养了多少鱼不能数,只能靠老养殖户的经验判断,价值无法量化,所以金融不敢进,保险也不敢进,产业就无法形成规模。
优鱼在2017年研发出U鱼10版,其核心是可视化水质监测系统,通过数据直观反映出水质、溶解氧、pH值、温度等。之后随着天使轮融资的注入,优鱼一方面在硬件方面迭代升级,提高物联网设备在水下运行的可靠性,另一方面在2020年,U鱼推出了U鱼APP20,不仅能记录养殖情况、计算成本和利润,还可以追溯产品来源。更重要的是,U鱼APP能与U鱼水质监测、智能控制器、投料机等智能化设备进行一体化联动。
其业务流程是,通过U鱼的智能硬件设备监测鱼塘,产生数据,数据上传到U鱼平台,养殖户再通过终端设备接收经过处理、简单明了的信息,进而实时了解鱼塘情况、合理调控和设置各物联设备的数值,实现智能化养殖。
林锦江向36氪表示:U鱼平台的开发到现在已经换了三次架构,现在所采用的微服务架构,是为了未来做开放服务,相当于在做一个水产养殖的“安卓”系统,每个U鱼用户都可以根据自身的需求,在U鱼平台搭建自己的UI,做自己的业务流程。
优鱼也在 探索 将服务延伸至终端消费者,以“吃安心”为例,通过U鱼App二维码,消费者能追溯到产品的来源。在传统的模式中,农产品流通链条长,不易获知产品的产地信息和流通信息,现在,通过一物一码的方式可以建立溯源体系,帮助提升农产品流通系统的透明度,增加消费者信任度,有助于打造农产品品牌,提升优质农产品的附加值。
目前优鱼的商业模式中,营收分为如下几大部分:1)近年来政府加大在对农业领域的投入,由此所产生的大型项目定制管理平台费用;2)项目实施以及水产物联网设备销售;3)平台用户服务费及物联网费用的收取;4)商城交易服务费。
优鱼作为一家技术驱动型的公司,U鱼平台的主控设备都是自主设计开发,拥有自主知识产权。通过将农机应用于互联网、大数据结合,使平台的边际成本逐渐下降,预计未来使用成本会大幅走低,所以价格也是U鱼相比同业的一大优势。
近年来国家加强对农业的政策扶持力度,如《关于调整完善农业三项补贴政策的指导意见》和《关于调整和完善农业综合开发扶持农业产业化发展相关政策的通知》等。2020年“十四五”会议中讲到,我国将全面推进乡村振兴战略,进一步激发农村市场的增长潜力。中央农村工作会议提出,扩大内需“农村有巨大空间,可以大有作为”;各主要部委的政策,均向农村倾斜。
据林锦江介绍:在乡村振兴的大背景下,2021年上半年1~6月份,优鱼的业绩已经是2020年的一倍,2020年又是2019年的一倍。2021年全年的营收预计将达3000-5000万,下一年度叠加商城交易,预计可达亿元。
优鱼在获客方面现阶段一方面注重标杆型客户,承接和实施的各地政府性质的超大、大中型智慧渔业项目,现已达10+个,在行业内处于先行位置;另一方面通过行来展会,各地农业厅技术推广站,媒体的宣传报导及养殖户的口口相传直接触达终端用户,目前服务于3000多个养殖场,10000多个用户。
到今年为止,U鱼成功申请了近30个软件著作权、六个产品的专利,并且跟包括华南农业大学、华南师范大学等在内的高校对接和达成了产学研一体化的战略联盟。U鱼的技术研发团队占到员工总数的60%。
据悉,优鱼希望在2022年度引入A轮资本,以快速覆盖市场,树立智慧渔业标杆。
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