隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，物聯(lián)網(wǎng)和制造業(yè)服務(wù)化迎來了以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命。2013年，德國漢諾威工業(yè)博覽會正式提出了“工業(yè)4.0”的概念。這是德國政府《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》確定的十大未來項目之一，旨在支持工業(yè)領(lǐng)域新一代革命性技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新。
農(nóng)業(yè)作為工業(yè)生產(chǎn)原材料的提供行業(yè)和工業(yè)制成品的使用行業(yè)，也必將融入這場時代的變革，向農(nóng)業(yè)智能化時代即農(nóng)業(yè)4.0時代發(fā)展。作為農(nóng)業(yè)4.0的重要內(nèi)容之一，水產(chǎn)行業(yè)也將發(fā)生深刻的變革，智能化、網(wǎng)絡(luò)化、精細(xì)化和便捷化的水產(chǎn)養(yǎng)殖時代即將到來。
農(nóng)業(yè)1.0到4.0的變遷
農(nóng)業(yè)4.0是以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)、云計算技術(shù)為支撐和手段的一種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)形態(tài)，即智能農(nóng)業(yè)(Intelligent Agriculture)，也是繼傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、機(jī)械化農(nóng)業(yè)、信息化(自動化)農(nóng)業(yè)之后，進(jìn)步到更高階段的產(chǎn)物。
縱觀國內(nèi)外現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展歷程，可以分為四個階段：農(nóng)業(yè)1.0是依靠個人體力勞動及畜力勞動的農(nóng)業(yè)經(jīng)營模式，人們主要依靠經(jīng)驗來判斷農(nóng)時，利用簡單的工具和畜力來耕種，主要以小規(guī)模的一家一戶為單元從事生產(chǎn)，生產(chǎn)規(guī)模較小，經(jīng)營管理和生產(chǎn)技術(shù)較為落后，抗御自然災(zāi)害能力差，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)功效低，商品經(jīng)濟(jì)較薄弱。農(nóng)業(yè)2.0，即機(jī)械化農(nóng)業(yè)，是以機(jī)械化生產(chǎn)為主的生產(chǎn)經(jīng)營模式，運用先進(jìn)適用的農(nóng)業(yè)機(jī)械代替人力、畜力生產(chǎn)工具，改善了“面朝黃土背朝天”的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，將落后低效的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變?yōu)橄冗M(jìn)高效的大規(guī)模生產(chǎn)方式，大幅度提高勞動生產(chǎn)率和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平。隨著計算機(jī)、電子及通信等現(xiàn)代信息技術(shù)以及自動化裝備在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用逐漸增多，農(nóng)業(yè)將步入3.0模式。農(nóng)業(yè)3.0，即信息化(自動化)農(nóng)業(yè)，是以現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用和局部生產(chǎn)作業(yè)自動化、智能化為主要特征的農(nóng)業(yè)。
信息技術(shù)發(fā)展到新階段即可產(chǎn)生新的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式即農(nóng)業(yè)4.0，即：智能化農(nóng)業(yè)，這是融合物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)的高度智能化農(nóng)業(yè)，其目的是要實現(xiàn)大范圍大尺度的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全局的最優(yōu)，以最高效率地利用各種農(nóng)業(yè)資源、最大程度地降低農(nóng)業(yè)能耗和成本、最大限度地保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境以及實現(xiàn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的整體最優(yōu)為目標(biāo);以農(nóng)業(yè)全鏈條、全產(chǎn)業(yè)、全過程、全區(qū)域智能的泛在化為特征，以全面感知、可靠傳輸和智能處理等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐和手段;以自動化生產(chǎn)、最優(yōu)化控制、智能化管理、系統(tǒng)化物流、電子化交易為主要生產(chǎn)方式的高產(chǎn)、高效、低耗、優(yōu)質(zhì)、生態(tài)、安全的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展模式與形態(tài)。
農(nóng)業(yè)4.0在我國“小荷才露尖尖角”，尚處概念、理念、設(shè)計和試驗示范階段：北京市重點開展了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)用水管理、環(huán)境調(diào)控、設(shè)施農(nóng)業(yè)等方面的應(yīng)用示范，實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)用水精細(xì)管理和設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測;黑龍江省側(cè)重在大田作物生產(chǎn)中搭建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，借助互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)絡(luò)等進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸及數(shù)據(jù)集中處理和分析，支撐生產(chǎn)決策;江蘇省開發(fā)了國內(nèi)領(lǐng)先的基于物聯(lián)網(wǎng)的一體化智能管理平臺，側(cè)重在水產(chǎn)養(yǎng)殖等方面進(jìn)行探索;山東在設(shè)施溫室和水產(chǎn)養(yǎng)殖的整體行業(yè)信息化推進(jìn)進(jìn)步明顯;浙江省重點在設(shè)施花卉方面應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，各項環(huán)境指標(biāo)通過傳感器無線傳輸?shù)轿㈦娔X中，實現(xiàn)了花卉種植全過程自動監(jiān)測、傳輸控制;安徽省小麥“四情”監(jiān)測項目建設(shè)已經(jīng)啟動。此外，河南、重慶、遼寧和內(nèi)蒙等地也開展了一些探索工作。
現(xiàn)階段，我國農(nóng)業(yè)4.0主要以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各領(lǐng)域各環(huán)節(jié)的示范推廣應(yīng)用為主，還未實現(xiàn)大規(guī)模、高階化的應(yīng)用。隨著農(nóng)業(yè)電商、農(nóng)產(chǎn)品物流、農(nóng)業(yè)市場化服務(wù)的快速發(fā)展，大數(shù)據(jù)、云計算、移動互聯(lián)等也得到了廣泛的應(yīng)用，并與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了有效地融合。