人工智能水产养殖软件创业计划书

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1、、创业项目概述 创业项目概述（500字之内）：对项目总体情况的描述，包括采用的关键技术、技术 的创新点、权威部门的技术鉴定情况、环保评价等内容。 1. 项目概况：本项目运用互联网、人工智能及专家系统、无线传感器及物联网技术， 构建一个综合性的智能化水产服务平台，以解决长期以来困扰水产养殖行业的养殖 方法不科学、病害频发、技术推广问题多、技术服务不及时、产品质量低及产品来 源追溯难的问题。 2. 项目关键技术：①面向渔业的知识表示策略； ②面向渔业的智能推理机制； ③智 能知识获取及数据处理模型；④基于物联网的水产品溯源与安全预警方法及系统。 3. 技术创新：①提出基于无线传感器网、R

2、FID Web Service、二维码、信息管理、 辅助决策等技术相结合的水产品全程质量跟踪和溯源方法；②提出一种基于Arduino 软硬件平台，实时监测水产养殖、物流及销售过程中的环境参数，且功耗低、稳定 性强的主控制板研制方法；③提出一种基于Web Service的水产品供应链各个环节 数据信息的传递、集成与共享技术；④提出和实现了面向渔业领域的知识表示策略； ⑤提出多知识融合、多技术协同、主从推理相结合的多种推理机制； ⑥提出综合智 能引导人工知识获取环境，和基于数据挖掘的自动半自动知识获取，以及基于数据 库和知识库的综合知识发现机制等，有效解决渔业信息处理系统获取知识的瓶颈问 题

3、。 4. 环保评价： ①该项目实施过程中，使用数据自动采集装置，可以做到信息采集零污染； ② 该平台通过水产品安全预警系统，实时监测影响水产品质量的水质参数，当养殖过 程中人工喂食饲料和药品使用超标时，系统会自动预警，保持水体环境的无污染； ③该平台建立的供应链系统以及溯源查询系统，可实现全程无纸化，低碳环保。 二、创业机会概述 创业机会概述（300字之内）：要从项目产品的先进性及应用发展前景、进入市场机 会（如：市场现实需求处于萌芽、起步、成长、成熟、饱和、衰退阶段）及市场发 展空间、团队实施项目的现有能力和发展潜力等方面描述创业机会。 1. 国际先进的的核心技术：本项目设计和开

4、发出水产品从养殖到餐桌的综合服务平 台，达到国际先进水平（见附件 5、6）。 2. 进入市场机会：①国际上正值成长期，国内尚在起步阶段； ②由于病害频繁、缺 乏科学养殖知识、技术服务不及时等原因致使水产养殖行业每年损失巨大，本项 目可减少损失，增加收益，具有很好的市场前景； ③水产养殖户有强烈的养殖知 识学习愿望；④食品安全日益受重视，食品溯源技术和项目受政府支持和鼓励。 ※无论国内外，项目产品（服务）正逢绝佳的市场机遇，并具有广阔的市场空间！ 3. 现有条件与发展潜力：项目具有①专业研发团队②先进核心技术③开发资金④已 验证的科学养殖服务平台⑤合理可行的执行计划。 ※可确保企业

5、的稳步开拓及持续发展！ 三、拟办（已创办）企业情况 拟注册企业名称 南京金海信息科技有限公司 意向落户园区 江苏南京白马现代农业高新技术产业园有限公司 企业注册地址 江苏南京白马现代农业咼新技术产业园 所在区县（开发 区） 溧水区 申报人担任的职务 是其他：教授 企业人数 20 博士 2 硕士 4 本科 14 企业性质 民营 拟注册资本 330万元 产业领域 高端软件与新型信息服务 拟定股本构成（万兀） 内容 货币出资 无形资产作价 有形资产作价 技术作价 其他无形资产作价 申报人 60 120 团队其他成员 50

6、 风险投资 其他资金 100 合计 210 120 申报人个人投入占股百分比： 54.5% 第三部分 项目技术与产品（服务）实现 第一章项目技术方案 一、项目总体技术概述 （一）总体技术方案 项目所依据的技术原理（1000字之内）： 基于物联网的智能化水产养殖服务平台的主要技术原理如下： （1）基于物联网的水产品养殖、物流及销售环节的环境数据采集 采用基于Arduino的水产养殖水质、物流、销售环境参数自动监测及预警系 统，包括数据采集终端节点、汇聚节点、监测浮标、远程数据库服务器、监测中 心。数据采集终端节点和汇聚节点的

7、主控板以开源的电子原型平台 Arduino为基 础，采用ATmega256为核心的微处理器，通过一定的定制完成对水产养殖水质、 物流、销售环境数据和监测点位置信息的采集、存储、处理和转发。 （2）基于专家系统技术的水产品质量安全预警 专家系统就是一个具有智能特点的计算机程序， 它的智能化主要表现为能够 在特定的领域内模仿人类专家思维来求解复杂问题。 它由知识库、推理机、解释 接口等组成。水产领域的知识极为复杂，涉及种质、品种、水质、饵料等多种复 杂条件，知识类型包括了启发性知识、过程性知识、描述性知识、运算性知识等， 描述对象涉及了规则、过程、概念、对象、事实、关系以及元知识等。本项

8、目拟 采用具有自主知识产权的实用性较强的有效知识表示策略组合---面向对象的可 视化“知识体•对象块•构件”知识表示和基于三重蕴涵特征展开的 FUZZY规则 组知识表示。此外，根据渔业领域问题求解的特点，针对不同的问题，拟采用基 于三重蕴涵机制的特征展开模糊推理、基于案例推理（CBR和基于规则推理（RBR 相结合的推理、基于神经网络和灰色 CBF相结合的推理、基于多粒度和模糊 CBR 相结合的推理等机制。可以针对水产养殖过程中的疾病预防、 诊断、处理进行智 能推理给出决策结果，并可结合物联网技术，实时监测养殖环境，并给出安全预 警。 主要技术与性能指标（500字之内）： 本项目综合采用人

9、工智能与专家系统、物联网技术构建一体化的基于物联网 的智能化水产养殖服务平台。该系统能实时、连续获取水产养殖、流通及销售环 节中与溯源目标相对应的数据信息，实现水产品供应链数据信息的融合、 存储和 共享，提供基于二维码的水产品质量安全追溯。 能自动提供100余种常规淡水鱼 疾病、30种蟹病和38种虾病的远程诊断服务。能提供 60万字的各种水产药品 的查询服务。 1. 专家系统性能指标 预见准确性＞=85% 有效性＞=90% 逻辑一致性＞=99% 系统平均响应时间＜=5秒 2. 基于物联网的溯源系统性能指标 （1） 物联网节点采用低功耗设计方案，可连续或休眠工作。自制主控板平 均能

10、耗小于0.2w。采集节点间距离大于1km传输错误率小于10-3 ； （2） 水质采集节点能采集5个以上参数（温度、盐度、PH氨氮、溶解氧 等），米集间隔可动态调整，最小可达分钟级； （3） 搭建能支持至少50TB数据量的存储空间；溯源系统能支持10000个并 发用户，在网络通畅的情况下平均响应时间不高于 5s。 3. 平台整体性能指标 人机交互性能：采用可视化设计，界面友好，可以实现智能化人机交互。 可靠性：采用虚拟化技术及冗余设计，系统设计过程中使用容错设计，保证 系统具有较高的可靠性。其中软件部分经过测试，平均每千行代码缺陷少于 10 个。 跨平台性能：支持 Win dows

11、 Li nux、MAC OSA ndroid、IOS等操作系统， 具有良好的跨平台性能。 可扩展性：系统采用模块化设计，易于扩展；通过使用开放 API和Web Service技术，系统可以与第三方应用程序集成。 （二）项目创新内容 创新类别 □理论创新 □ 2应用创新 □ 2技术创新□工艺创新□结构创新 项目创新内容（1200字之内）：创新内容要根据选择的创新类别，用技术语言按 创新点分条目描述，尽可能多用实验数据，要有数据分析、对比。如果是技术创 新，请说明目前一般采用什么技术，申报项目对什么技术进行了创新；如果是结 构创新、工艺创新，需进行新旧结构或工艺对比，并画出新旧结构图和

12、工艺流程 图。 1. 基于专家系统的疾病诊断与安全预警技术 现有技术：中国农业大学（2000）的“网络化鱼病诊断专家系统”和中国农 业大学（2001 ）研制的“网络化淡水虾养殖系统”使用基于产生式的正向推理方 式，实现鱼病诊断辅助决策功能，但该系统在判别时没有充分考虑疾病诊断中的 不确定性问题，此外人机界面也较单一。福建水产所也建立了以对虾为主的水产 养殖病害在线诊断与咨询系统，对疾病有图片显示，但只是数据库查询，缺之对 疾病进行较完整的判断和推理机制，不能分析并生成相应的病历与预案。 本项目基于智能系统理论和技术，开展多种推理机制和知识表示策略研究， 集成水产动物养殖过程中的疾病诊断、

13、防治和养殖全程管理等领域的数据、信息 和知识，设计和开发水产动物专家糸统。相比现有技术有如下 创新： （1） 提出和实现了面向渔业领域的知识表示策略，具有拓展和兼容性，较成 功地解决了渔业领域知识的有效表达和有机融合； （2） 提出多知识融合、多技术协同、主从推理相结合的多种推理机制（模糊推 理、基于案例推理（简称：CBR和基于规则推理（简称：RBR相结合的推理， 基于神经网络和灰色CBR相结合的推理，基于多粒度和模糊 CBF相结合的推理）， 解决了鱼病诊断过程中的不确定性问题，显著提高了智能系统的问题求解能力； （3） 提出综合智能引导人工知识获取环境，和基于数据挖掘的自动半自动知 识

14、获取，以及基于数据库和知识库的综合知识发现机制等，有效解决渔业信息处 理系统获取知识的瓶颈问题。 2. 基于物联网技术的水产品溯源技术 （1） 目前国内学者都是针对追溯体系中物流或某一个过程进行了追溯研究， 缺乏对水产养殖的过程进行全程监控，且缺乏可以对水产养殖提供指导性意见的 水产品疾病预防和诊断模型。本项目提出基于无线传感器网、RFID WebService、 二维码、信息管理、辅助决策等技术相结合的 水产品全程质量跟踪和溯源方法。 水产品信息采集业务流程模型见附件 1 ； （2）传统数据采集板采用ARMi理器，本项目提出一种基于Arduino软硬件 平台，实时监测水产养殖、物流及

15、销售过程中的环境参数，且功耗低、稳定性强 的主控制板研制方法。主控板采用的是基于 Arduino开源的电子平台。采集终端 的主控板主要包括四个功能模块：Zigbee模块、SD卡存储模块、GPS莫块和水质 仪模块；汇聚节点的主控板主要包括： Zigbee模块、SD卡存储模块、GPRS莫块 和GPS模块。其中，所述Zigbee模块用的是增强通信距离的 Xbee Pro S2，它与 电路板相连，用于无线传感器网络中的无线通信。采集终端节点与汇集节点结构 如图1所示。 图1 数据采集终端节点和汇聚节点的结构图 （3）本项目按照HACCP原则，围绕影响水产品质量安全的关键点与关键因 子，对

16、水产品供应链的各个业务环节的溯源信息进行建模，利用集合和递归的思 想提出追溯算法，并从实用性、灵活性、可扩展性和易用性出发，依托Web Service 技术，从EPCIS的角度对溯源体系中的数据组织形式进行分析， 提出一种分布式 的数据组织体系，不仅满足了信息溯源的需要，而且保证了溯源体系的可扩展性、 通用性和移植性。 （三）与项目相关的知识产权情况 权利人相关说明：申报人或团队使用单位知识产权（申报人为非权利人）的，要 逐一说明是否得到了权利人的许可使用（提供许可证明文件为有效） 、是否存在 股权关系、合作关系等。 知识产权类别 知识产权名称 发明 被许可 权利人 

17、 （创 作）人 使用权 人 软件著作权 水产品药典查询系统 袁红春 袁红春 袁红春 软件著作权 Web数据提取工具软件 袁红春 袁红春 袁红春 软件著作权 历年统计年报数字化管理系统 V1.0 袁红春 袁红春 上海水产 大学 软件著作权 水产健康养殖标准化全程管理系统 V1.0 袁红春 袁红春 上海水产 大学 软件著作权 海洋与渔业信息系统 袁红春 袁红春 上海海洋 大学 软件著作权 南美白对虾疾病诊断专豕系统 袁红春 袁红春 上海海洋 大学 软件著作权 南美白对虾成虾养殖专家系统 V1.0 袁红春 袁红春 上海

18、海洋 大学 软件著作权 南美白对虾育苗专豕系统 V1.0 袁红春 袁红春 上海海洋 大学 软件著作权 南美白对虾集约化生态养殖生产过程精 细管理决策专家系统 V1.0 袁红春 袁红春 上海海洋 大学 软件著作权 海洋与渔业统计年报数字化系统 V1.0 袁红春 袁红春 上海海洋 大学 软件著作权 南美白对虾标准化、 生态化养殖全程管理 系统V1.0 袁红春 袁红春 上海海洋 大学 软件著作权 海洋环境数据下载软件 V1.0 袁红春 袁红春 上海海洋 大学 软件著作权 基于神经网络的渔情预报系统 袁红春 袁红春 上海海洋 大学 软件著

19、作权 河蟹生态养殖全程标准化管理系统 V1.0 袁红春 袁红春 上海海洋 大学 软件著作权 基于神经网络的鱼类资源中长期预报系 统 V1.0 袁红春 袁红春 上海海洋 大学 发明专利 基于物联网的水产品溯源与安全预警方 法及系统 袁红春 袁红春 上海海洋 大学 二、项目技术开发可行性 （一）项目技术发展现状 国内外相关技术的研究、开发现状的介绍、分析（1200字之内）： 1.面向鱼病诊断的专家系统 本世纪初我国一些高校和科研院所，开始了将智能技术和网络技术相结合应 用服务于渔业的研究。本课题组合作单位中国科学院合肥物质科学研究院智能机 械研究所上世

20、纪九十年代最早开始了鱼病防治专家系统的研发， 收集了常见鱼病 的防治基本知识，和诊断与防治方法，但只是一般性的知识普及（ “农业专家系 统及开发工具” P.137-138 ）。中国农业大学（2000）研制开发了“网络化鱼病诊 断专家系统”，根据鱼病诊断流程“现场调查+目检+镜检”，使用基于产生式的正 向推理方式，实现鱼病诊断辅助决策功能，是鱼病诊断专家系统与网络技术结合 的开创性研究，但该系统在判别时没有充分考虑疾病诊断中的不确定性问题。 中 国农业大学（2001）研制的网络化淡水虾养殖系统，采用产生式规则知识表示方 法和常规的正向推理机制，也没有考虑疾病诊断中的不确定性问题， 此外人机

21、界 面也较单一。福建水产所也建立了以对虾为主的水产养殖病害在线诊断与咨询系 统，对疾病有图片显示，但只是数据库查询，缺乏对疾病进行较完整的判断和推 理机制，不能分析并生成相应的病历与预案。 2.水产品溯源系统 近年来，随着人们生活水平的提高，水产品在人们的饮食结构中占据着越来 越重要的地位，建立水产品的可追溯体系以保证水产品质量安全日趋紧迫。 欧盟 最先建立水产品追溯体系，在2000年12月到2002年11月期间，欧盟制定了关 于水产品供应链的可追溯性法律法规，推行了“ TraceFish ”计划，主要目标是 研究调查水产品的全链可追溯性，建立水产品可追溯体系的执行标准，即水产品 从养殖

22、到物流运输直至最终消费者整个链条上所需要记录的信息以及信息记录 和传递的方法等标准。近年来，一些国外专家和学者致力于水产品追溯体系和追 溯技术方面的研究，并取得了重要的成果。 Parre?o -Marchante将RFID技术和 无线传感器网络应用到水产品追溯体系中去，结合 EPCB准和LLRP协议建立了 一套从养殖到餐桌的水产品可追溯系统。Thompson等通过对水产品追溯系统进 行优化设计，实现并保证了水产品的安全流通。 从发达国家情况来看，国外对水 产品的追溯体系的研究较多，其现有的水产品安全追溯体系无论是法律法规还是 技术实现都已经比较成熟，信息系统的建设也比较完善。 目前国内也

23、有众多学者致力于水产品追溯体系的研究。孙传恒等在比较国内 外农产品追溯系统建设模式的基础上，提出了一种基于行政监管的适合中国国情 的水产品追溯系统架构模式，设计了一种基于行政区域代码的水产品追溯编码方 法。刘杰等针对水产品的质量问题，提出了水产品的生产过程质量安全控制点， 并探讨运用射频识别技术、网络通信技术、传感器技术及无线传感网络等物联网 技术来构建水产品质量安全信息化的过程控制系统，为实现可追溯的水产品质量 安全控制体系提供了理论基础和技术手段。 从以上研究来看，目前国内学者都是 针对追溯体系中物流或某一个过程进行了追溯研究，缺乏对水产养殖的过程进行 全程监控，且缺乏可以对水产养殖提供

24、指导性意见的水产品疾病预防和诊断模 型。 （二）项目主要研究内容 项目研究开发内容及涉及的关键技术及技术指标描述 （1500字之内）：逐条阐述 项目研究开发的主要内容及涉及的关键技术及技术指标。 本课题利用物联网技术，结合本校水产领域专家提供的鱼病预防与诊断知 识，建立从水产养殖到批发、零售等各个环节一体化的全程服务平台， 为水产养 殖企业、物流企业、冷库企业、销售企业提供信息接入服务，可实现养殖生产企 业从“池塘到餐桌”全过程的质量安全监控（包括疾病预防与智能化在线诊断）， 为水产品供应链上的各级用户提供增值服务。 主要内容： （1） 水产品溯源编码体系及追溯信息模型研究 研

25、究分析水产品从种苗到消费者的各个环节， 找出影响水产品质量安全的重 要信息及关键控制点，建立种苗、养殖、物流、包装及销售等各个环节的溯源信 息模型，进而创建水产品质量安全整体追溯模型。 （2） 基于物联网的水产养殖水质实时智能监控系统研制 研究基于无线传感器网络的水质和环境信息智能监控系统，开发出低成本、 低能耗、高可靠、适合水产养殖水质监控需要的无线采集节点和汇聚节点， 实现 水产养殖场的水质与环境信息实时采集与无线传输。 针对水产养殖场的规模及位置布局差异大、设备故障风险高等问题，研究无 线传感器网络节点参数与数量配置、拓扑结构等组态技术，研究水质超标与监控 网络系统故障等远程预警

26、技术，开发无线传感器网络节点控制系统程序与监控软 件，实现水质及环境信息全天候、数字化的在线监测、预警和控制。 （3） 基于物联网的水产养殖信息管理与预警系统研制 研制水产养殖信息管理数据库系统；使用 RFID手持式移动终端或条形码 等物联网技术，将与水产品的食用安全密切相关的因素存入该系统， 包括水产品 基本信息（水产品种类、产地、名称等）、养殖关键信息（种苗、饲料、药物、 水质、分池倒池等信息）、检验检疫信息（药残检测等）及日常管理信息（养殖 池的密度、发病率等）。 针对水产养殖过程中可能出现的各种问题，分析水产养殖所涉及的知识类 型，研究适合于水产养殖的知识表示方法和推理技术，

27、 构建基于专家系统技术的 水产品质量影响因子超标预警系统。 （4） 基于RFID的水产品物流、销售信息管理及预警系统研制 为保障水产品在物流过程中的食品安全性， 根据HACC标准，研究基于RFID 技术的物流监控管理系统。针对 RFID信息存储有限以及传输距离有限的缺陷， 研究如何将无线网络技术与RFID技术相结合进行信息传输；针对信息传输过程 中信息易被截取等缺陷，研究信息的传输安全性问题；针对无线通信技术的能耗 问题，研究降低无线通信技术能耗的方法。 （5） 基于 Web Service和二维码的水产品溯源系统研制 水产品供应链的各个环节产生的数据格式不一，为实现数据的融合、传递

28、、 存储和共享，将从实用性、灵活性、可扩展性和易用性出发，结合用户需求，禾 用Web Service技术对追溯系统中的数据组织进行分析和研究。 8 / 32 为方便最终用户追溯水产品质量安全信息，研究面向水产品的二维码编码加 密技术以及研制相应的APP软件，实现二维码的自动生成与识别功能，在手机或 多媒体终端上，以文字、图片、视频等形式展示水产养殖、物流、销售等环节信 息。 关键技术： （1） 无线传感器网络节点的节能、节点部署与节点可视化展示技术； （2） 水产品溯源系统的信息可靠与安全采集及传输技术； （3） 水产品溯源系统的海量、异构数据的组织、存储技术； （4） 水产

29、品质量安全建模技术； （5） 基于专家系统的疾病诊断与安全预警技术。 技术指标： （1） 物联网节点采用低功耗设计方案，可连续或休眠工作。自制主控板平 均能耗小于0.2w。采集节点间距离大于1km传输错误率小于10-3。 （2） 水质采集节点能采集5个以上参数（温度、盐度、PH氨氮、溶解氧 等），米集间隔可动态调整，最小可达分钟级。 （3） 搭建能支持至少50TB数据量的存储空间；溯源系统能支持10000个并 发用户，在网络通畅的情况下平均响应时间不高于 5s。 （4） 开发出鱼、虾、蟹、贝、藻等系列专家系统，可以自动提供 100余种 常规淡水鱼疾病、30种蟹病和38种虾病的远程诊

30、断服务； （5） 提供水产养殖生产、用药和销售的全过程标准化管理服务。 （三）项目技术路线描述 项目技术路线描述（1200字之内）：包括技术原理图、工艺流程图、产品结构图、 框架图等。 1. 基于物联网的水产养殖信息管理与预警系统 f知识体•对象块•构件知识表示方法 * 基于三重蕴涵特征展开的 zzy FF规则组知 ，基于三重蕴含机制的特征开模糊推理 R R ，基于CB和RB相结合的推理 R t基于神经网络和灰色RlB t基于多粒度和模糊CB相 二 理 CCW结合的推理 结合的推理 人工获取 盘智能引导 自动半自动获取卓 1_基于Web的信息提取 f水

31、产养殖信息管理数据库玄 示统 傅规则指导 9 基于概念格 面向渔情预 f标准化生态养殖全程管理三 f水质和环境信息智能监控W 小统 小统 盘 水产品质量影响因子超标预警系统 *基于互联网的市场行情可视化信息系统 水产品药典查询系统 12 / 32 本系统分为“知识获取”、“知识表示”、“知识推理”及“信息管理与预 警”四个部分，其中第四个部分是前三个部分的具体应用，由此构建了“水产养 殖信息管理数据库系统”、“水质和环境信

32、息智能监控系统”、“标准化生态养 殖全程管理系统”、“产品质量影响因子超标预警系统”等应用系统。其技术原 理见图3,其中的数据采集部分使用了大量物联网技术。 知识获取 ——►知识表示 J * 知识推理 > 决策、预警 , — — 数据采集 图3.基于物联网的水产养殖信息管理与预警系统技术原理 2. 基于物联网的水产品溯源系统 本项目采用链式追溯模式，如图 4对水产品进行跟踪和追溯 图4.水产品的链式追溯模式 本项目的水产品溯源体系如图5。系统通过对养殖企业水产品的放养、投喂、 病害防治到收获、运输等流程进行剖析，设计水产养殖生产环境、生产活动、质

33、 量安全管理及销售状况等功能模块， 以满足养殖企业日常管理的需要。通过结合佩戴的RFID电子标签，在销售端生成水产品追溯标签，实现对所购买水产品的 追溯。 水产品溯源系统体系结构 > 数据库 追溯 码 图5.溯源系统结构 涉及到的关键技术问题，其实现方法如下： （1） 无线传感器网络节点的节能、节点部署与节点可视化展示问题 拟采用嵌入式技术、传感器信息融合技术、智能供电与节点能量管理技术、 多模式数据传输技术（无线 ZigBee、GPRS/CDMA互联网）建立运行稳定、数据 传输可靠的无线传感器网络，实现水产养殖水质信息、水产品流通销售环境信息 的自动采集，并且通过节点主

34、控板的选型与定制、 节点系统的控制策略降低能耗 和成本。 以水质环境区域传感器网络连通性和覆盖性为依据设计综合评价函数， 建立 节点部署的约束优化数学模型，合理地布设无线传感器网络节点。 硬件采用嵌入 式编程，服务器端采用GIS技术、定位技术和数理统计概率方法实时地展示环境 区域内的节点采集的水质信息和节点的工作状态和能量模块等一些信息， 方便技 术人员有效地监测实时水质信息和设备状况。 （2） 水产品溯源系统的信息采集及传输的可靠性和安全性问题 由于无线传感器网络经常工作在恶劣、容易受到人为影响的环境条件下，从 而在采集和传输数据时往往出现异常现象。 对此，拟采用一种无线传感器网络

35、中 数据采集传输的可靠性保障方法，包括传感器网络中各传感器节点采用基于动态 工作周期调整的高可靠网络组织方法和传感器网络中各传感器节点之间及与汇 聚节点之间采用基于2阶段重传的高可靠数据传输方法。 针对信息传输过程中信 息易被截取等问题，拟采用双向认证技术和数据加密技术。 （3）水产品溯源系统的海量、异构数据的组织、存储问题 水产品追溯系统的各个环节产生的数据格式不一，临时存储介质各异（如 SD卡、RFID芯片等），如何使数据信息保持一致性显得尤为重要。此外，随着水 产品溯源与预警平台推广应用，越来越多的企业加入溯源体系，产生的数据量也 会越来越庞大，如何实现海量数据的低冗余度高可靠性

36、存储、在海量数据中快速 查询响应已经成为业界面临的一个巨大挑战。本课题拟在当今数据可靠性增强理 论和海量数据存储系统基本架构的基础上，对高性能数据容删数据布局算法以及 高可靠性存储架构等方面进行了深入研究。 （4）水产品安全预警知识、模型的多样性和复杂性问题 水产品从生产源头到消费者餐桌的过程中，存在水体环境污染、鱼药残留、 加工中掺杂使假、微生物的污染等可能，这些都会影响水产品质量的因素。目前 国内外专家学者从不同的角度，建立了腐败菌生长的数据库、病原菌模型库、微 生物动态专家系统等，有效地将这些微生物数据库、模型库、知识库、以及HACC 标准和历史案例集成到基于物联网技术的水产品溯源与

37、安全预警平台中， 实现水 产品从生产到消费者的全程监控，自动发现存在的对正常状态的偏离情况并生成 预警信息，按照预先设置的规则与范围通知或发布，是一个亟待解决的问题。 （四）项目技术实现依据 设计思想依据（200字之内）：包括文献，或专利，或发明等。 本项目设计依据是已获得的15项软件著作权和已申请的1项专利（见附件）， 以及发表相关论文64篇。此外，经用户试用反馈，开发人员改进完善，其标准 化程度和通用便捷程度得到进一步提升。 从实际运行状况看，系统稳定、性能良 好，用户反应较好。 关键技术实现依据（500字之内）：包括理论依据、实验依据等 （一）已研制了智能化水产养殖服务平台

38、 项目团队经过近10年的研究，已运用计算机软件及网络主流技术，开发了 面向渔业的智能化水产养殖服务平台。它采用 B/S多层结构：客户层、WEB艮务 层、应用服务层、数据源层。多层结构降低了 Web!务器的负载，且有连接池， 事务操作，安全管理等功能，从而提高了 Web应用整体的可伸缩性，可靠性，可 管理性和灵活性。这种多层结构将以往的Webserver从物理上分为两层：Web由 Java Servlet、ASP或者JSP等组成，它履行等待用户的请求，对任务进行分析， 对涉及属于逻辑层的任务，将其交给应用服务器处理并等待结果， 然后形成相应 的HTML文本返回给用户；而应用服务器（逻辑层）要处

39、理会话层的任务，在这里 它要包括所有逻辑构件（如EJB）运行所需的环境，而且还要能有效的运行这些构 件与数据层协作并返回结果（系统运行部分截图见图 6、7）。 砂■険 TA O 55 5=^ w J ”1 Q- ■ir - - ■ $ 图6智能化水产养殖服务平台 南英白对虾疾病诊詣至给 用户籾P狂ES1丽表謡1眦173.沖 矚旺騎诊#f] 翔輸入的环 -严舀稅盲鷹 1.呱苗病3病） 虾病的图片 100 \ m箱产和死亡皐可达加趾* 有孔言三础茴引妊由舀溶氐噸歯菇屯住盜議裔等惑煜引衣 生蓦龟害斑节肘虾和團娄日对劭 死亡率前达呐H出・一

40、顾（放声拥天盾倉生此刑「北其走酬吗嵐下 陣、*jt頼虧虞恶化时辗期裁臟发癌’而2樓腻、死亡单髙 粮握垃旺才和步诊睡 :*也咏夙下诰躺謀劉病确存附代忖卡列I㈣I髓的虾的射備31 再自已进命乐 曳病对能性 严詡畏 发病贬因 AfrW况 館产齐沖 ②上补冷中用w节-图-歹 南美白对虾疾病诊断结果显示界面 冊万隹 ③颐“故壽挟正潇”或.瑕管融祈藏-逆行工偉淄毒， :逐定樋底JW3"、”舷童ST划*刮卿C” ” U世痛齐表现齿运荊艳方菱：議爲力下崖" 監豪撑审曲、毗 缶菁烹伯附岐朋邑上當年*呈泻物附唐觀。 隹士畠■■呼 J XT汙MFhHB!话工严 畢塑节 it占曲右用乐；* （

41、二）已完成了基于浮标设备的水产养殖水质数据采集系统的设计和实现 前期研究已开发了安装在浮标上的智能无线传感节点，并利用ZigBee、GPRS （或CDM）等通信技术构建能实时、连续获取水质参数的无线传感网，将水质、 气象等数据传输传送到数据库服务器，在 PC机或手机终端能查阅监测数据（见 图 8、9、10）。 图8已设计和开发的数据采集电路板  图9基于浮标设备的水产养殖水质数据采集系统 图10采集到的原始数据及图形展示 项目技术实现主要面临的风险及应对措施（800字之内）：分析可能产生的技术 风险因素对实现预期目标的影响和敏感度，阐述控制风险的应对措施。 一•

42、技术风险因素： 1. 本项目的技术指标和设计参数经过应用验证，技术稳定而可靠，产生的经济 效益深获用户满意； 2. 存在被仿制的可能。如果本项目获得成功，可能会迎来效仿者“山寨”本平 台； 3. 关键技术及参数存在泄漏可能。技术团队的人员流动可能会影响本项目的技 术保密性。 二.控制风险应对措施 1. 本项目的技术研发会持续进行，不断将新技术应用于本项目，不但可以提高 平台的能力，更可以形成竞争优势，对于“山寨”模仿者形成强大的技术壁 垒； 2. 企业执行技术人员签订含有“竞业禁止”条款的劳动合同和保密协议，以降低 技术风险因素。 三、项目技术成熟性 项目所处阶段 □论证

43、□研发 中试 □批量生产 项目产品销售（服务）情况 □无销售 试销 口批量 关键技术成熟性分析（800字之内）：包括项目产品米用的现有成熟关键技术、 已攻克的关键技术、待研究的关键技术，结合关键技术的实验、生产运用数据情 况，分析项目产品技术指标数据稳定性和关键技术成熟程度 （尚未成熟、比较成 熟、成熟）。 1. 基于知识库的推理技术是决策支持系统与专家系统米用的主要技术， 该技 术的应用已经非常成熟。只不过，在具体行业的应用上，技术普及程度不一。本 项目所采用的推理技术与专家系统，经过多年的实践应用，其技术已经成熟。 2. 基于物联网的溯源技术其核心技术是无限传感器网络与 RF

44、ID技术。这方 面国外已经有许多应用，如环境监测、物流追踪、自动仓储等，在技术上也是比 较成熟的。本项目将其应用在水产品溯源及水产品养殖环境检测及预警上， 在技 术应用上属于创新，涉及到某些具体冋题，如 无线传感器网络节点的节能、节 点部署与节点可视化展示问题”、“水产品溯源系统的信息采集及传输的可靠性和 安全性问题”、“水产品溯源系统的海量、异构数据的组织、存储问题”、“水产品 安全预警知识、模型的多样性和复杂性问题”，在技术上尚未成熟，但本项目经 过多种方案的论证，采用较为可靠的方法实现，能够规避技术不成熟的风险，保 证项目的成功。部分技术方案在实践中证明是切实可行的，其可靠性也很好。

45、 项目产品可靠性分析（200字之内）：介绍提高项目产品可靠性的关键环节所米 用的技术原理和措施以及经实验或生产已经达到的指标，分析其可靠性。 本项目部分产品已在上海市星火农场特种水产养殖场， 上海大瀛副业场下辖 东风、长江、前进三大水产养殖场，上海市松江浦南标准化生态型水产养殖场， 江苏湖丰特种水产品科技有限公司推广应用。 多年来，系统经用户试用反馈、开 发人员改进完善，其标准化程度和通用便捷程度得到进一步提升。 从实际运行状 况看，系统稳定、性能良好，用户反应较好。 研发团队将根据应用的实际需求，持续对基于物联网的智能化水产养殖服务 平台进行升级研发，以增加其功能，提高其性能。

46、 项目产品技术检测情况：已检测：填写检测单位、检测意见、检 □"已检测 测时间，并附检测意见扫描件。 □尚未检测 2011年4月19 日，中国科学院上海科技查新咨询中心给出科技查新报告结 论如下： 由上海海洋大学委托查新的“智能化水产养殖服务平台关键技术研究与系 统研发及其应用”课题，主要是基于智能系统理论和技术， 开展多种推理机制和 知识表示策略研究，集成水产动物养殖过程中的疾病诊断、 防治和养殖全程管理 等领域的数据、信息和知识，设计和开发水产动物专家系统、水产动物专家在线 系统、水产品药典查询系统、特种养殖查询系统、水产品市场行情预测系统、水 产健康养殖全程管理系统，以及渔业统计年

47、报数字化管理系统等系列， 构建应用 于水产养殖的技术平台，服务于渔民、基层渔业科技人员和管理单位。同时，该 项目上海奉贤、松江、崇明等区县多家水产养殖场推广应用，并已辐射到江苏、 安徽和浙江等省份的水产养殖龙头企业和渔业管理服务部门， 取得了良好的经济 和社会效益。因此，该项目具有新颖性和良好的市场应用价值。 （见附件5） 2011年4月19 日，中国科学院上海科技查新咨询中心给出科技项目咨询报 告结论如下：该项目综合技术达到国际先进水平。 （见附件6） 第二章项目产品（服务）化 一、项目产品（服务）特性 产品形态 □最终消费产品 □ V技术服务 □工业产品 □工业中间产品

48、□其它 产品（服务）用途（200字之内）：介绍产品（服务）的主要功能、应用领域。 系统平台能自动提供100余种常规淡水鱼疾病、30种蟹病和38种虾病的 远程诊断服务；提供与水产领域专家在线视频、手机短信和留言等服务；提供 60万字的各种水产药品的原料成分、基本功能、使用方法和生产厂家等查询服 务；提供鱼、虾、蟹等水产动物的饵料推荐及日常管理技术查询服务；提供全 国主要水产品市场的价格行情预测服务；提供水产养殖生产、用药和销售的全 过程标准化管理服务，并且全程可溯源；提供历年统计年报数据查询服务；提 供水产品溯源服务。 项目产品（服务）主要应用在水产养殖业、水产品加工及销售、水产饲料 行

49、业、水产品溯源、水质监测等行业。 产品（服务）性能比较优势（-600字之内）：介绍产品（服务）与同类产品（服 务）比较所具有的产品（服务）性能、指标、功能、价格等方面比较优势。可 以用列表说明。 中国农业大学（2000）研制开发了“网络化鱼病诊断专家系统”和中国农 业大学（2001）研制的“网络化淡水虾养殖系统”，采用产生式规则知识表示方 法和常规的正向推理机制，没有考虑疾病诊断中的不确定性问题，此外人机界 面也较单一。福建水产所也建立了以对虾为主的水产养殖病害在线诊断与咨询 系统，但只是数据库查询，缺乏对疾病进行较完整的判断和推理机制，不能分 析并生成相应的病历与预案。 本项目基于智能

50、系统理论和技术，开展多种推理机制和知识表示策略研究， 集成水产动物养殖过程中的疾病诊断、防治和养殖全程管理等领域的数据、信 息和知识，设计和开发水产动物专家系统、水产动物专家在线系统、水产品药 典查询系统、水产品市场行情预测系统、水产健康养殖全程管理系统，以及基 于物联网的水产品溯源系统等系列产品，构建主要应用于水产养殖的综合服务 平台。2003年以来，此项工作受到国家科技部、上海市农委和上海市教委等的 高度重视和大力支持，历时10年，围绕上述理论和技术，开展了系统深入的研 究，取得系列性重要成果。 本项目和其他公司类似产品的性能比较如下： 骨口. 序号 性能项目 本项目性能指标

51、 其他公司性能指标 1 疾病诊断种类 100余种常规淡水鱼疾病、 30种蟹病和38种虾病 针对单一品种且疾病诊断 种类少 2 疾病诊断方法 专家系统(可形成病历与预 案)、在线专家咨询 数据库查询或专家系统 3 基本诊断原理 多知识融合、多技术协冋、主 从推理相结合的多种推理机 制,准确性高 产生式正向推理，没有充分 考虑疾病诊断中的不确定 性问题，准确性不高 4 物联网溯源 从“池塘到餐桌”的全程溯 源和风险预警 部分过程可溯源，无风险预 警功能 5 平台互操作性 米用WebService等技术，具 有良好的互操作性 封闭系统，不具有互操作性 6

52、 跨平台性能 跨平台、跨操作系统、跨设 备 单一平台 7 平台集成性 集成疾病诊断专家系统、养 殖过程管理系统、饲料配方 系统、全程溯源与风险预警 系统、电子商务系统等 只包含简单的信息查询服 务及个别专家系统 、产品(服务)化实施计划 产品(服务)具备进入市场年度 2014 产品能够批量生产年度 2014 产品(服务)化实施计划的具体进度安排、阶段目标及主要工作内容( 600字 之内)： 本项目实施进度具体安排如下表： 第一个半年度 (2014) 进行设备采购、服务平台上线，人员招聘及培训， 并进行市场推广。 第二个半年度 (2014) 完善服务平台，对

53、系统进行优化，加强互联网营 销，并吸引广告投放。。 第三个半年度 (2015) 优化网站设计，加强互联网推广；建立专业、标 准化的服务体系。 第四个半年度 (2015) 进行平台和系统升级，为用户扩充做准备，做好 用户服务工作。 第五个半年度 (2016) 建立“智能化水产养殖示范中心”，加强研发，新 上线新功能，优化用户体验。 第六个半年度 （2016） 优化系统平台，尤其是电商销售平台。 2017年度 继续加强研发，优化系统，基本建成大型综合化 服务平台。 2018年度 加强研发，促进技术、平台的融合，进行公司发 展的下一轮战略规划。 产品（服务）

54、化拟执行的质量标 准类型：填写具体执行的标准文 件名称。 □国际标准 □国家标准 □地方标准 □ 2行业标准 □企业标准 □其他 项目产品（服务）应取得的相关许可认证证书： 填写具体应取得的许可认证证 书名称。 无 第四部分 项目产品（服务）市场与竞争 第一章市场概述 行业及市场概述（1000字之内）：简要介绍国内外行业状况、市场容量，要有数 据分析、对比。 据2013年《中国渔业统计年鉴》，中国渔业总产值为17,321.88亿元，其中 渔业产值为 9,048.75亿元，实现增加值 5,077.95亿元，水产养殖产值为 6,459.36亿元，实现增加值为1,308.

55、1亿元。全国水产品总产量为 5907.68万 吨，比上年增长5.43%。其中养殖产量为4288.36万吨，占总产量的72.59%,同 比增长6.59%。全国水产养殖总面积为 8088.4千公顷，渔业人口为2073.81万 人，截至2012年末专业从事水产养殖人员为 5,214,333人。全国共有渔业乡939 个，渔业村8,776个，渔业户5,188,813户。全国共有水产技术推广机构 14711 个，其中水产站3541，综合站11170个，总业务经费为49315.78万元。全国共 举办渔民技术培训40183期，共2,953,426人次。 来自联合国粮农组织2013年《世界食物和农业统计年鉴》

56、的数据显示，2010 年全球水产捕捞和养殖总量为1.48亿吨，其中1.28亿吨被用于食用，占人类动 物蛋白来源的17%水产养殖产品占总共供食用水产品的 47%水产养殖产业呈 现快速增长趋势，2010年总产量达6000万吨，其增长速度超过人口的增长速度， 成为保证人类蛋白质来源的重要产业。中国的水产养殖产量占全世界总量的 60%俨然成为世界第一水产养殖大国。许多低价值品种的人工养殖量占主导地 位，例如鲤鱼、罗非鱼和各种热带淡水鱼；高价值品种如鲑鱼、虾、对虾、鳗鱼、 牡蛎和扇贝也以人工养殖为主。在水产品国际贸易方面，高价值产品和普通产品 都呈现增长趋势。 以上数据显示，全球特别是中国的水产养殖

57、市场呈现快速增长趋势， 市场潜 力巨大。然而由于气候、病害、污染等原因，全国每年因渔业灾害造成的损失也 非常巨大。据2013版《中国渔业统计年鉴》数据，2012年全国渔业灾害总损失 为1,942,836.61万元，其中病害损失为369,449.41万元，占全部损失的32.9%。 长期以来，我国水产养殖行业存在着养殖方法不科学、 病害频发、技术推广 问题多、技术服务不及时、产品质量低及产品来源追溯难等问题。 “基于物联网 的智能化水产养殖服务平台”不但能为水产养殖户和养殖公司提供专业权威的信 息咨询，更能：①采用智能化专家系统（如鱼病专家系统），及时解决养殖过程 中的技术问题，提高养殖的产

58、量，减少病害损失； ②通过在线咨询专家，及时解 答问题；③通过“水产品市场行情预测系统”及时了解市场动态，避免盲目生产， 提高经济效益；④通过水产养殖全程管理提供，提高管理水平；⑤通过水产品溯 源系统可以全程追溯来源，保证食品安全；⑥利用渔需物品网络交易系统，快速 而廉价的获得养殖生产资料，降低成本。 项目产品（服务）的市场需求程度（1200字之内）：分析该产品（服务）市场可 接受的容量，国内、外市场在那，主要市场在那。 技术服务（咨询）行业在发达国家已经是非常成熟的行业,几乎所有行业都 离不开相关的咨询服务，作为水产养殖行业也不例外。在国外，水产养殖行业的 技术咨询服务通常分为：IT技

59、术咨询服务、管理技术咨询服务和专业技术咨询 服务。本项目提供的服务属于专业技术咨询服务。 随着水产养殖行业技术含量的提高和养殖户科学养殖观念的形成， 预计未来 5年水产养殖技术服务市场将迎来快速增长。①水产养殖市场规模庞大，且随着 世界人口的增长和经济发展，河流、湖泊、海洋遭受污染，野生渔业资源面临枯 竭，大量的食用鱼类要依靠人工养殖供给， 这必然带来规模化和集约化的养殖方 式，而这需要很高的技术水平，对相关的技术服务有巨大需求； ②巨大的市场需 求，原有的单纯靠技术员个人经验解决问题的方式既不快速， 又不经济，且因为 技术员个人水平所限，往往不能准确判明问题，从而给生产带来损失，本项目

60、的 智能化服务平台能有效应对这些需求； ③随着公众对食品安全的重视，对食品溯 源（包括水产品溯源）的需求变得必不可少； ④电子商务是一场革命，必将影响 到包括水产养殖行业的各个行业，电子商务服务也将成为水产养殖服务的一部 分。 本项目主要的考虑的是国内市场。按中国国内市场 2012年水产养殖总产值 6,459.36亿元核算，本项目的技术服务按总产值 3%+算，市场规模约为195亿 元。考虑到市场目前的接受程度，估计市场可接受容量为总规模的 1/3,即65亿 元。这是一个巨大的产业，并有巨大的成长空间。 项目产品（服务）的目标市场（500字之内）：结合产品（服务）优势、团队优 势，确定本产品

61、（服务）的目标顾客、目标市场和市场竞争力，可能的市场地位 和市场份额。 1. 目标市场：水产养殖信息服务、专业咨询、水产品溯源及渔业用品（渔药、饲 料）市场 2. 目标客户：水产养殖户、水产养殖公司、饲料及药品供应商 3. 产品(服务)优势： (1) 专业和权威。依托上海海洋大学的技术优势和专家资源，建立权威的水产 养殖知识库； (2) 基于推理的自动化交互式问题解决方案。 而目前多数服务商只提供单纯的 知识查询，而推理和决策要用户自己完成，有效性低； (3) 随时随地服务。通过网站、移动互联网(将开发手机 APP、物联网实现随 时随地服务； (4) 水产品可溯源。通过物联网技

62、术，实现水产品从养殖、运输到销售的全程 可追溯。该技术应用目前国内尚处于起步阶段，我们有先发优势； (5) 专业门户。集信息发布、互动交流、专家系统、专业培训、商品交易为一 体的垂直门户。目前国内的网站还没有此类服务，我们处于绝对领先地位。 4. 团队优势 (1) 团队能力优势 本项目组团队都是相关领域的精英，拥有丰富的经验，特别是在由专家教授 组成的研发队伍是其他竞争对手不可比拟的。 (2) 人脉优势 团队成员在水产养殖及相关技术推广领域有广泛的人脉， 加上上海海洋大学 与各水产技术推广站的关系，使得公司在市场认可度和销售渠道等方面有先天优 势。 (3) 团队管理优势 团队成

63、员的知识面和技能互补，很多是多年合作的工作伙伴，彼此相处融洽, 在管理决策方面能够集思广益，用人能够人尽其才，团队更有执行力。 (4) 发展战略优势 本项目经过了历时10年的研发，经过多次战略策划，在创业之初已经明确 了公司的目标及战略。公司着眼于未来 10年的市场环境考虑，注重公司的长期 成长，将专注于智能化水产养殖市场的建设和培育，不像一般的公司只是跟风。 4.市场地位与份额 基于本项目资源，力争成为智能水产养殖服务第一品牌， 成为水产养殖技术 服务与咨询市场第一名的公司，占有市场 35%以上的份额。 第二章竞争优势分析 项目产品(服务)的主要竞争者(300字之内)：描述现实和可

64、能的竞争对手产 品(服务、的技术现状、销售额、所占市场份额等。 目前，已经有许多提供水产咨询服务的网站， 他们由各高等院校以及水产联 合组织搭建。典型的有：全国工商联水产商会的中国水产网() 、广东水产信息 网(http:// www.gd- )、全国水产技术推广网 (http:// )。这些网站各自都有各自的特色。中国水产网提供行 业动态、各地报价以及渔业科普知识的信息发布；广东水产信息网提供价格行情 及水产诊所等服务；全国水产科技推广网提供病害防治等功能。 上述网站提供的服务基本上停留在简单的信息提供层面上，没有发现其有决 策支持功能。市场占有方面没有相关数据。预计凭借本平台的优势

65、，将发挥后发 优势，取得较高的市场份额。 项目产品（服务）竞争优势分析（500字之内）：从产品（服务）的优势、进入 市场机会（空白/新开发/成长/高成长/成熟/饱和）、营销优势、行业的认知、企 业管理优势等多方面分析与市场同类产品的竞争优势。 智能化水产养殖专业服务市场尚处于起步阶段，在未来 5年内将进入成长 期，基于我们对水产养殖行业及智能养殖的深刻认知， 我们认为这是未来水产养 殖服务的发展方向。 水产养殖生产资料品种繁多，好坏参差不齐。普通养殖专业户缺乏必要的鉴 别能力，很难找到真正适合自己需求的产品。目前，水产咨询类的网站为数不少， 但是因为信息陈旧、功能单一或缺乏水产领域专家指

66、导等缺陷， 已经不能满足广 大水产养殖户的实际需求。 相比这些网站，本项目推出的智能化水产养殖服务平台功能完善、 优势明显。 比如：中国水产网中只提供简单的价格信息发布，而且也不提供鱼病诊治服务； 广东水产信息网同样不提供水产品价格的可视化及预测服务， 其中水产诊所模块 只是简单的鱼病速查，资料陈旧，不能实现互动、实时的鱼病诊治；全国水产科 技推广网也只是提供简单的病害查询，而且也不提供专家咨询服务。 本项目的智能化水产养殖服务平台弥补了这些不足， 依托上海海洋大学，聘 请具有丰富经验的水产领域专家给予产品推荐及技术指导，为养殖户提供了实时 鱼病诊治、价格可视化和预测等更为实际有效的功能，另外还提供水产品溯源管 理、健康养殖全程管理及电子商务功能，与现有技术和服务相比有巨大优势。 在营销方面，公司有如下优势： ① 有水产养殖方面的人脉及渠道优势； ② 基于电子商务的一体化平台优势； 第三章 项目实施风险及应对措施 市场风险与应对措施（300字之内）：分析可能产生的市场风险因素（客源流失、 市场疲软、价格波动等