| 中國水產(chǎn)頻道報(bào)道， 一、無人漁場(chǎng)的戰(zhàn)略需求 （一）勞動(dòng)力成本大幅提升、老齡化嚴(yán)重 為什么要發(fā)展無人漁場(chǎng)，這里我是拿漁業(yè)來給大家說，實(shí)際上無人農(nóng)場(chǎng)是一樣的。我們國家的勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)正在發(fā)生歷史性的變化。 1.勞動(dòng)力成本占70% 2.勞動(dòng)力平均年齡55歲 3.勞動(dòng)力老齡化持續(xù)加大 所以再過30年，誰來養(yǎng)魚？這是我們面臨的一個(gè)很重要的問題。 �。ǘ┵Y源約束大，勞動(dòng)力生產(chǎn)率低 世界上最發(fā)達(dá)的挪威，一個(gè)人一年可以產(chǎn)200噸魚，而我們中國目前只有7噸的水平。 核心原因就是我們的技術(shù)水平、裝備水平比較低，導(dǎo)致我們的勞動(dòng)生產(chǎn)率比較低，這也是我們國家的一個(gè)基本問題。
�。ㄈB(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境惡化 1.我國池塘養(yǎng)殖直排率高 2.我國70%的河流、湖泊有不同程度的污染 3.我國海岸帶水產(chǎn)養(yǎng)殖不同程度污染 由于我們現(xiàn)在傳統(tǒng)的養(yǎng)殖是靠經(jīng)驗(yàn)、靠體力、靠最傳統(tǒng)的設(shè)施，沒有水處理的條件，會(huì)導(dǎo)致過量的魚餌、漁藥的施用，進(jìn)而導(dǎo)致水質(zhì)的污染，造成生態(tài)環(huán)境的惡化和病害的發(fā)生，這也是擺在我們漁業(yè)面前的一個(gè)主要問題，所以必須要改變這種方式。 （四）水產(chǎn)養(yǎng)殖路在何方？ 我們的水產(chǎn)養(yǎng)殖路在何方呢？隨著老一代勞動(dòng)力的退出，隨著新生一代不愿意從事這種勞動(dòng)強(qiáng)度比較大的生產(chǎn)方式，我覺得必然要產(chǎn)出高效、環(huán)境友好、產(chǎn)品安全的道路。 這個(gè)道路的前提就是要高效、前提是要綠色。那怎么辦呢？只有一條路，就是我后面提的五化。 1、五化 首先裝備化：裝備代替勞力，使人的勞動(dòng)強(qiáng)度降下來。 第二數(shù)字化：裝備必須是數(shù)字化的裝備，使投餌、增氧甚至漁藥，還有水處理實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)。 第三網(wǎng)絡(luò)化：這些裝備還要聯(lián)網(wǎng)。只有聯(lián)網(wǎng)才能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，為大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生創(chuàng)造條件，為精準(zhǔn)提供一個(gè)基礎(chǔ)。 最后就是智能化：在大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上和人工智能的融合，實(shí)現(xiàn)決策的智能化、控制的智能化和傳統(tǒng)裝備的自動(dòng)化，這樣就完全實(shí)現(xiàn)裝備對(duì)人的替代。 無人化是中國漁業(yè)未來發(fā)展的方向，也是漁場(chǎng)發(fā)展的方向。 2、漁業(yè)4.0 針對(duì)這樣一個(gè)基本的命題，我就提了漁業(yè)4.0的基本概念。 漁業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí) 如上圖，這張圖里面，傳統(tǒng)的人力和手工工具和經(jīng)驗(yàn)養(yǎng)殖，這樣的方式叫1.0。 2.0就是咱們今天用得比較多的，就是設(shè)施養(yǎng)殖。里面有裝備、有機(jī)械、有設(shè)施來實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖的集約化和機(jī)器對(duì)人的部分勞動(dòng)的替代。 3.0就是在裝備數(shù)字化、網(wǎng)聯(lián)化和部分環(huán)節(jié)決策智能化的基礎(chǔ)上形成咱們所謂的智慧漁業(yè)。
這個(gè)智慧漁業(yè)實(shí)際上就是以數(shù)字化為基礎(chǔ)，以在線化和網(wǎng)絡(luò)化、精準(zhǔn)化為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)資源、環(huán)境、裝備、養(yǎng)殖過程的全方位優(yōu)化，這樣一種生產(chǎn)方式就是智慧漁業(yè)。 4.0實(shí)際上就是今天咱們的話題，無人漁場(chǎng)，就是裝備對(duì)人實(shí)現(xiàn)全部的替代，這應(yīng)該說是漁業(yè)的共產(chǎn)主義，是人不參與這樣的一個(gè)生產(chǎn)，就是無人化。 今天我就想對(duì)無人漁場(chǎng)，做一個(gè)基本的解析。 3、為何現(xiàn)在就要發(fā)展?jié)O業(yè)4.0 4.0從歷史上發(fā)展來看，還需要幾十年的時(shí)間，為什么現(xiàn)在就談這個(gè)技術(shù)？ 希望現(xiàn)在開始做這種實(shí)驗(yàn)示范，是星星之火，為未來無人漁場(chǎng)真正的市場(chǎng)化全面推廣奠定一些基礎(chǔ)。 因?yàn)檫@里面涉及到很多方面，比如傳感技術(shù)、模型技術(shù)、人工智能技術(shù)，這些技術(shù)的核心是買不來的，必須要靠我們自主研發(fā)，最后來支撐無人漁業(yè)的到來。 二、無人漁場(chǎng)的技術(shù)方向 第二個(gè)方面我想談?wù)劊瑹o人漁場(chǎng)主要的技術(shù)方向，先說一下什么是無人漁場(chǎng)。 �。ㄒ唬┗径x 在沒有任何人進(jìn)入漁場(chǎng)的情況下，由設(shè)施、裝備、機(jī)械、機(jī)器人完成從巡檢、增氧、投餌、日常管理直至收獲的全部作業(yè)流程，都實(shí)現(xiàn)無人的作業(yè)方式，這樣養(yǎng)殖方式的漁場(chǎng)稱無人漁場(chǎng)。 （二）基本原理 無人農(nóng)場(chǎng)是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過獲取各種環(huán)境的數(shù)據(jù)，裝備的數(shù)據(jù)和養(yǎng)殖的魚蝦蟹這些動(dòng)物的數(shù)據(jù)，把這些數(shù)據(jù)通過無線的傳輸傳到云平臺(tái)上，在云平臺(tái)上進(jìn)行計(jì)算，然后對(duì)執(zhí)行裝備，比如說投餌機(jī)、增氧機(jī)、巡檢的機(jī)器人或者無人車這些進(jìn)行控制，然后實(shí)現(xiàn)對(duì)人工作業(yè)的完全替代或者叫自主作業(yè)，這是無人漁場(chǎng)的運(yùn)行原理。 �。ㄈ┲卮笮枨� 主要有這么幾個(gè)方向是需要研究的。 1、信息獲取 第一個(gè)方向就是我們要實(shí)現(xiàn)各種信息的實(shí)時(shí)獲取。 各種信息首先包括環(huán)境，比如水的環(huán)境、空氣的環(huán)境。 其次就是養(yǎng)殖動(dòng)物的信息，比如說魚的各種行為，是不是饑餓、有沒有疾病，根據(jù)這些信息對(duì)它進(jìn)行特征的提取和識(shí)別。 還有對(duì)裝備信息的實(shí)時(shí)獲取，能夠?qū)ν娥D機(jī)的工作狀態(tài)、增氧機(jī)和循環(huán)水處理設(shè)備的狀態(tài)、還有運(yùn)輸車包括捕撈設(shè)備的狀態(tài)等設(shè)備進(jìn)行控制。 所以說信息獲取是排在第一位的。 2、信息處理 第二個(gè)就是處理。當(dāng)那些信息獲取之后，必須要經(jīng)過大量的數(shù)據(jù)計(jì)算才能對(duì)執(zhí)行裝備施以精準(zhǔn)的作業(yè)。 這里面主要是三個(gè)方面。一是對(duì)魚類的生長狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，看看是不是正常。二是對(duì)魚類生長的模擬，我怎么著它才能最好。把這兩個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，就是我現(xiàn)在的狀態(tài)跟最優(yōu)的狀態(tài)進(jìn)行對(duì)比，然后控制相關(guān)的裝備，讓它向現(xiàn)狀最優(yōu)靠近，這套體系是一塊很重要的需求。 3、裝備 第三塊就是裝備，要實(shí)現(xiàn)機(jī)器對(duì)人工的完全替代，必須對(duì)這些裝備進(jìn)行精準(zhǔn)的控制。 在前面兩個(gè)基礎(chǔ)上，把這些裝備變成數(shù)字化的、變頻的、可以精準(zhǔn)調(diào)控的，甚至有一部分裝備是自主作業(yè)的，這樣的技術(shù)也是裝備方面的需求。 針對(duì)這樣的需求，其實(shí)無人漁場(chǎng)主要就是四大類技術(shù)的高度集成，包括物聯(lián)網(wǎng)和5G或者將來6G，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的獲��；大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)處理；人工智能實(shí)質(zhì)上應(yīng)該是基于大數(shù)據(jù)的人工智能，使各種作業(yè)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)；最后裝備和機(jī)器人完成作業(yè)。 所以無人漁場(chǎng)是新一代信息技術(shù)的高度集成。 （四）技術(shù)方向 1、物聯(lián)網(wǎng)主要挑戰(zhàn) 物聯(lián)網(wǎng)主要是獲取，主要包括精度、可靠性、狀態(tài)、視頻這些方面。 比如這是傳感器，水里的傳感器要求，水的各種參數(shù)都得到精準(zhǔn)的獲取并且是可靠的。 通信方面，養(yǎng)殖場(chǎng)里有很多池塘、有近海、有網(wǎng)箱、還有深遠(yuǎn)海的養(yǎng)殖平臺(tái)。 這里面就牽扯到各類通信是如何實(shí)現(xiàn)自由的跨網(wǎng)的適配。這些技術(shù)也是在無人漁場(chǎng)里面需要大力研究的。
2、大數(shù)據(jù)主要挑戰(zhàn) 大數(shù)據(jù)技術(shù)包括清洗、預(yù)處理、生長模型的精準(zhǔn)調(diào)控，再就是圖像、能源，最后是作業(yè)的決策。這都屬于水產(chǎn)大數(shù)據(jù)的第二個(gè)方向。 3、人工智能主要挑戰(zhàn) 在大數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)上，加上人工的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，相當(dāng)于基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和知識(shí)，還有學(xué)習(xí)融為一體的人工智能技術(shù)。 4、智能裝備主要挑戰(zhàn) 要實(shí)現(xiàn)無人漁場(chǎng)，就要實(shí)現(xiàn)把現(xiàn)在所有工人干的活用機(jī)器來替代，這些方面在水產(chǎn)養(yǎng)殖里面，尤其是增氧、投餌、循環(huán)水處理、分魚還有運(yùn)輸車、收獲，現(xiàn)在這些人干的工作，如何實(shí)現(xiàn)它的智能控制，這是一個(gè)很重要的方向。 5、機(jī)器人主要挑戰(zhàn) 很多時(shí)候，特別是在深遠(yuǎn)養(yǎng)殖時(shí)，人是下不去的。這里面就牽扯到機(jī)器人要完成目標(biāo)的識(shí)別、路徑的規(guī)劃、導(dǎo)航、作業(yè)的控制，還有它本身的動(dòng)力系統(tǒng)。這些都有一些值得研究的，尤其是水下和地面上有很多差異。 這里面的技術(shù)方向也是非常重要的。比如說現(xiàn)在海參的捕撈、死魚的撿拾、網(wǎng)箱的巡檢，還有水下魚類、蝦類、蟹類的生長監(jiān)測(cè)……這些都需要無人的技術(shù)。 三、無人漁場(chǎng)的主要形式 �。ㄒ唬┧念悩I(yè)務(wù)系統(tǒng) �。ǘo人漁場(chǎng)的主要形式 1、無人陸基工廠養(yǎng)殖 如何把工廠化養(yǎng)殖的技術(shù)實(shí)現(xiàn)人工的替代？我個(gè)人覺得這里面主要還是水處理裝備的自動(dòng)化、投餌的自動(dòng)化、巡檢的自動(dòng)化，是最重要的。 2、無人池塘養(yǎng)殖 池塘養(yǎng)殖的無人化中，水質(zhì)的監(jiān)控，特別是增氧的無人化、投餌的無人化、無人機(jī)的巡檢以及無人機(jī)的投餌是主要的方向。 3、深水網(wǎng)箱、海洋牧場(chǎng)養(yǎng)殖 這一塊目前需求特別迫切，因?yàn)樵谏钸h(yuǎn)海有人在那不現(xiàn)實(shí)，所以這一塊更需要把監(jiān)測(cè)、投餌、巡檢還有收獲、捕撈這些環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)無人。 四、無人漁場(chǎng)發(fā)展策略 最后一方面我想講講我對(duì)無人漁場(chǎng)的一些展望和對(duì)策。 首先無人漁場(chǎng)是一個(gè)未來的趨勢(shì)，剛剛也說到了很多技術(shù)。所以從發(fā)展戰(zhàn)略上來說，一定是在技術(shù)上取得重大突破，在政策上給予相關(guān)支持，在發(fā)展機(jī)制上進(jìn)一步完善，這是一個(gè)基本的戰(zhàn)略目標(biāo)。 因此從現(xiàn)在開始無人漁場(chǎng)對(duì)整個(gè)推動(dòng)人工智能在漁業(yè)的應(yīng)用是非常重要的。 這次疫情也充分體現(xiàn)了無人對(duì)人畜共患疾病的隔離是最重要的。 所以在有些場(chǎng)合，比如豬場(chǎng)、雞場(chǎng)現(xiàn)在就可以做一些無人化的實(shí)驗(yàn)示范。 （一）提前布局新一代信息技術(shù)研究 準(zhǔn)確把握“無人漁業(yè)技術(shù)的切入點(diǎn)，加強(qiáng)基礎(chǔ)研究和”卡脖子“技術(shù)研究。 1、設(shè)立專項(xiàng)補(bǔ)貼撬動(dòng)社會(huì)投資，推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、機(jī)器人等新一代信息技術(shù)在漁業(yè)領(lǐng)域研究和應(yīng)用示范。 2、推進(jìn)芯片傳感器、基于人工智能、大數(shù)據(jù)的生長調(diào)控模型等“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)投入。 （二）產(chǎn)業(yè)拉動(dòng) 龍頭企業(yè)承擔(dān)引領(lǐng)行業(yè)、率先推進(jìn)、提升現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的責(zé)任，引領(lǐng)行業(yè)和區(qū)域發(fā)展。這樣盆景才能變風(fēng)景。 1、充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、機(jī)器人等龍頭企業(yè)、明星企業(yè)的優(yōu)勢(shì)，全面進(jìn)軍漁業(yè)4.0。 2、開展大規(guī)模試驗(yàn)示范。 （三）體系支撐 打造漁業(yè)4.0技術(shù)產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。無人漁場(chǎng)實(shí)際上是裝備產(chǎn)業(yè)、信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、新一代服務(wù)業(yè)的系統(tǒng)集成，所以要圍繞無人漁場(chǎng)打造一些產(chǎn)業(yè)的集成。 �。�1）智能裝備產(chǎn)業(yè)。 �。�2）現(xiàn)代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)。 �。�3）新一代信息服務(wù)業(yè)。 �。�4）產(chǎn)業(yè)支撐政策。 �。ㄋ模┘訌�(qiáng)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合體 要推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研的融合，尤其是協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)的搭建，政府、高校、企業(yè)共同推進(jìn)無人漁場(chǎng)。 �。ㄎ澹┤瞬艦橄� 培育信息化人才，推進(jìn)現(xiàn)代漁業(yè)。 這里面涉及到物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、5G、人工智能、機(jī)器人，這里面人才的培養(yǎng)是最重要的。通過人才的培養(yǎng)來推進(jìn)無人漁場(chǎng)的實(shí)施。 最后，我們大家需要萬眾一心眾志成城，開拓進(jìn)取攜手共進(jìn)，為推進(jìn)和實(shí)現(xiàn)漁業(yè)無人化做出貢獻(xiàn)。 分享者：李道亮|中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授、長江學(xué)者（本文轉(zhuǎn)自【智慧農(nóng)業(yè)生態(tài)鏈互益平臺(tái)】。如有版權(quán)問題，敬請(qǐng)聯(lián)系wx@fishfirst.cn。） |
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