文章首发：数字经济产业研究院（公众号）随着物联网、大数据、云计算、人工智能、自动化技术等现代信息技术蓬勃发展与逐步成熟，数字农业正成为农业供给侧结构性变革与高质量发展的核心驱动因素，数字农业基于其体量、政策、刚需、挑战等因素正在成为一片新的市场蓝海。
我国是世界上从事水产养殖历史最悠久的国家之一，近年来，我国渔业发展迅速，现已成为世界上主要的水产品生产国，水产品总产量位居世界前列。
根据农业农村部渔业渔政管理局的数据显示，我国水产品产量主要来自水产养殖，水产养殖产量仍然保持稳定增长，2020年，全国水产品养殖产量为5212万吨，同比增长3%。作为我国农业的重要组成部分和农村经济的重要增长点之一，水产行业进入新世纪以来发生着巨大变化，从农户散养逐渐向规模化、科学化的生产管理发展，当前工厂化养殖、深水网箱养殖和生态养殖已成为其养殖主要模式。
随着现代科学技术的快速发展，我国开始尝试通过推进海水养殖业技术升级、扩展经营空间、开展规模经营等途径，探索现代海水养殖业发展的最佳路径。
农业生产数字化对应技术
在此，我们将农业分为三个部分，分别是：种植业、畜牧养殖业、水产养殖业；通过对应生产环节中的具体事项，来了解分别需要什么样的技术或设备可以助力农业完成生产数字化。本篇中，数字经济产业研究院将就水产养殖业中的数字化技术的落地方式进行解读。
农业可分为三个部分
水产业数字化技术
水产业数字化技术
不难看出，在水产养殖业中，数字化技术主要集中的方向是水产的工厂化养殖更具规模化、智能化、标准化的集成，良种培育，以及产后的供应链体系。
工厂化养殖的数字化集成
工厂化养殖是指运用自动控制学、建筑学、机电学、化学等学科原理，模拟养殖物种的天然的生理、生态环境，通过机械化、数字化设备，对养殖过程实行半自动或全自动化管理，从而最大限度地提高单位养殖产量和质量，且不产生养殖系统内外污染的一种现代养殖方式。
作为水产养殖大国，我国的水产工厂化养殖一直在持续发展。
从20世纪70年代起，水产养殖通过不断发展机械化，经过几十年的发展，目前在养殖设施建筑、清淤、排灌、池塘管理、水质净化、增氧、饲料采集加工、投饲，鱼苗鱼种及成鱼的活体贮运、收获、孵化、育苗等方面都有了相应的机械设备。
但在工厂化养殖中，仍然需要大量的人工劳作，主要的生产过程仍依赖有经验的工人进行管理：例如在近海养殖、筏式养殖、池塘养殖中的机械化程度尚不足40%，如筏式养殖的种植、清理、收获等主要需要劳动力进行，文蛤养殖生产需要的耕翻、采种、播种、取捕、运输等机械设备更为短缺；在陆基池塘养殖中也仅仅在投喂、增氧等方面初步实现了机械化，其他如捕捞、施药、清理等仍然需要人工操作。
因此工厂化养殖亟待数字化赋予其规模化、智能化、标准化的助力。近年来数字化技术在渔业方面的应用越来越多，一批先进设备系统应用于生产过程，大大提高了劳动生产效率和管理水平，成为推进产业发展的新动力。
如以互联网、自控技术和智能技术等信息技术为支撑的数字化水产发展迅速，实现了水产品生产全过程及其生态与环境和社会经济属性进行数字化和可视化的表达、设计、控制、管理，使水产品能够按照需求目标生产；同时结合现代水产物联网技术、智能化控制技术、精细化养殖管理等技术，重点建立以零排放多级水质生态调控、养殖生态系统调控为核心的水产精细养殖物联网数字化集成平台。
形成水产精细养殖生态、智能和精细管理的技术体系，构建形成水产养殖生态化、智能化设施养殖集成系统，达到提高产量，保证品质和质量安全，形成良好生态绿色养殖模式目标。
通过集成化智能管理系统，实现智能信息处理与决策技术的有效融合，使其贯穿于水产养殖的产前、产中、产后全环节，让水产养殖走上了智能化、标准化的快速发展道路。
举例来说，通过场地监测设备让水产技术员可以随时掌控塘内情况，如遇突发事件可以及时处理，实现基地全覆盖实时监控；
通过水质监测器，实时监测养殖水的pH值、电导率、水温及溶解氧等参数，并做到及时动态调控，确保这些参数指标的稳定，有效减少水产死亡率，从而提高生产经营效益；
通过自动投喂机，技术员在手机端就能操控投喂机，实现精准投喂，让水产养殖从水体到设施的各个环节都能通过手机远程操控，大幅节约人力资源。
数字化技术与水产养殖业生产管理经营的深度融合，为现代渔业发展提供了新思维和新模式。相比传统养殖，智能水产养殖设备优势明显，无须冗长的教程和繁难的培训，使得养殖者极易上手，不仅可以有效控制养殖风险，避免水产病害频发等问题，还能提高水产品品质，让水产养殖更加精准、高效。
良种培育
随着海水养殖业的快速发展，对良种培育提出更高的要求，从早期的单一产量育种飞跃到生长、发育、繁殖和抗逆能力等综合性状遗传改良，已成为当前及未来世界水产养殖业发展的主要推动力。
20世纪90年代初以来，我国成立了全国水产原良种审定委员会，启动国家级原良种场建设规划，投入大量资金实施水产良种工程建设；同时，国内外的经验表明，优良品种是推动养殖产品产量和质量大幅提升的主要因素之一。据美国畜禽联合会测算，动物品种的养殖产品产量的增幅的贡献率为35%。
据中国农业科学院经济与发展研究所预测，1985至1996年期间，我国农业的良种贡献率为35%到38%；良种的科技固化程度高，通过把复杂的高新技术成果凝聚到种子里，转化成为相对简单的技术易被农民接受和应用。
随着国家原良种体系建设的不断完成，我国现代水产种业的基础条件已成规模。经过几十年的技术进步与发展，传统选育技术日趋完善，以多性状复合育种技术为代表的现代育种技术不断应用，我国海水养殖良种覆盖率总体已达到25%，现代种业发展的技术条件已具备，但与产业的需求相比仍显不足，水产养殖业对良种的需求仍然很高。
因此通过数字化技术的引入来部分解决育种难题是极为重要的。
通过BLUP选育技术体系、雌雄同体自交家系、红白柱杂交、混合等技术可实现生产性状数据库；运用SSR标记对选育群体和野生群体分析，不断构建高精度的遗传连锁图谱等方式，在低成本、简易化和规模化模式发展的同时，利用数字化赋予水产苗种繁育技术和育苗技术的精准化、数字化和信息化，从而解决对良种的需求。
产后供应链
目前，我国水产业已经形成了一个从养殖、捕捞、加工到销售的完整产业链体系，但其供应链体系基本上还处于一种以批发市场为界的断裂状态，尚未形成一个完整通畅的水产品供应链。因此构建完整且健全的水产供应链体系是通过数字化技术能够实现的，也是水产养殖业的需求之一。
通过向企业提供数字化智能供应链管理平台解决方案，构建企业自身的数智化供应链管理系统，正是数字化对水产业产后供应链的助力方式：
通过减少供应链上下游之间信息的信息不确定，来优化库存、减少资源损耗；
通过供应链协同系统的信息实时查看，可及时跟踪供应链各环节，对风险及时预警及及时采取措施；
供应链平台数据的透明化及有效性，可帮助企业降低采购成本，优化供应商管理。
水产品要依次经过供应商、加工制造商、冷链物流企业、零售商才能到达消费者手中，任何一个环节的纰漏都会导致食品安全问题的发生。
因此通过构建SCM智能供应链管理平台，实现整体流程数字化、高效统筹管理，能给水产品产业带来更加安全健康的水产品；通过构建可视化的水产行业SCM供应链管理系统，为水产供应链上下游企业提供一站式的服务，建立透明的供应链物流网络与具有数据自动化和业务流程高度可塑的管理框架，实现水产智慧供应链平台上下游数据互通、全链融合、降低交易与沟通成本，水产供应链管理系统综合提升企业运营效率与收益。
九州云边缘智慧数字化水产养殖方案
九州云通过数字化智能技术，结合4G/5G、边缘技术、IoT技术和AI养殖算法，实现整个产业链上下游的升级整合。
建立各品种的产业链数据库覆盖“种质”、“苗”、“养殖户”、“终端市场”的全产业链环节，提升产业效率。
基于云+边两级架构上，构建以下数字化水产养殖平台，依托IoT传感器、视频摄像头等采集终端，结合4G/5G传输管道，集成边缘MEC平台，部署养殖业务管理、养殖专家知识库和AI病害预警系统，实现覆盖“育”“繁”“养”全生命周期的智能水产养殖解决方案。
首先，通过边缘计算实现云边两级部署架构，实现IoT数据的数字化建模、视频预处理和提炼、AI病害响应下沉以及养殖环境智能调节的能力；
其次，通过棚内和棚外两种方式的低功耗无线数据传输网络子系统等对采集的数据进行稳定传输；最后，环境监测子系统通过模型化方式，完成对需要监测的水质、水温、光线等在线实时监控与分析。
九州云边缘智慧数字化水产养殖方案通过构建“种质”、“苗”、“养殖户”到“终端市场”全产业链环节数字化系统，降低人工干预，提升效率；
通过4G/5G无线部署方式和边缘技术，实现整体养殖场监控网络和物联网建设成本降低20%；
通过基于IoT传感数据构建的虾类病害预诊断能力，有效提升病害发现和预警效率达30%~50%；通过“育”、“繁”、“养”全程物流溯源监控系统，有效降低防掺假苗率50%。
在所有水产养殖业中，都存在“育”、“繁”、“养”的过程，在水质检测、气象检测、产品溯源、防假防病、助农惠农等领域，九州云边缘智慧数字化水产养殖方案具备广泛通用性和可复制性，只需要在病害诊断的AI模型上针对不同养殖类型进行修正，即可从虾类养殖移植到其他类型的水产智慧养殖，具备广泛推广价值。
以上是数字经济产业研究院关于农业数字化创业升级中，水产养殖业的数字化技术的落地方式与案例的解读。科技是第一生产力，无论是农业、畜牧业还是水产养殖业，都离不开科学技术的支持。数字农业是农业现代化的高级阶段，是创新推动农业农村信息化发展的有效手段，也是我国由农业大国迈向农业强国的必经之路。
在产业数字化与数字产业化的进程中，只有主动适应潮流，提升数字化生产力，才能加快农业数字化发展步伐，助力农业产业降本、提质、增效，推动农业高质量发展。
