1、要从工程产品的先进性及应用开展前景、 进入市场时机如：市场现实需求处于萌芽、起步、成长、成熟、饱和、 衰退阶段及市场开展空间、团队实施工程的现有能力和开展潜力等方 面描述创业时机。1.国际先进的的核心技术： 本工程设计和开发出水产品从养殖到餐桌的 综合效劳平台，到达国际先进水平见附件 5、6 。2.进入市场时机：国际上正值成长期，国内尚在起步阶段； 由于病害频繁、缺乏科学养殖知识、技术效劳不及时等原因致使水产养殖行业每年损失巨大，本工程可减少损失，增加收益，具有很好的市场前 景；水产养殖户有强烈的养殖知识学习愿望； 食品平安日益受重视，食品溯源技术和工程受政府支持和鼓励。无论国内外，工程产品效
2、劳正逢绝佳的市场机遇，并具有广阔的市场 空间！3.现有条件与开展潜力：工程具有专业研发团队先进核心技术开 发资金已验证的科学养殖效劳平台 合理可行的执行方案。可确保企业的稳步开拓及持续开展！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办南京白马现代农业咼新技术产业园有限公司企业注册地址江办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效劳拟定股本构成万元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60120团
3、队其他成员50风险投资其他资金100合计210申报人个人投入占股百分比： 54.5%第三局部 工程技术与产品效劳实现第一章工程技术方案一、工程总体技术概述一总体技术方案工程所依据的技术原理1000字之内：基于物联网的智能化水产养殖效劳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 集米用基于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、会聚节点、监测浮标、远 程数据库效劳器、监测中心。数据采集终端节点和会聚节点的主控板 以开源的电子原型平台 Arduino为根底，采用ATmega2560为核心 的微处理器，通过一定的
4、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平安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，描述对象涉及了规那么、 过程、概念、对象、事实、关系以及元知识等。本工程拟采用具有自 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
5、蕴涵特征展开的 FUZZY规那么组知识表示。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和基于规那么推理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 出平安预警。主要技术与性能指标500字之内：本工程综合采用人工智能与专家系统、物联网技术构建一体化 的基于物联网的智能化水产养殖效劳平台。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
6、数据信息，实 现水产品供给链数据信息的融合、存储和共享，提供基于二维码的 水产品质量平安追溯。能自动提供 100余种常规淡水鱼疾病、30 种蟹病和38种虾病的远程诊断效劳。能提供 60万字的各种水产药 品的查询效劳。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，采集间隔可动态调整，最小可达分钟级；3 搭建能支持
7、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。其中软件局部经过测试，平 均每千行代码缺陷少于10个。跨平台性能：支持 Win dows、Li nux、MAC OS、An droid、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。二工程创新内容创新
8、类别理论创新应用创新技术创新工艺创新结构创新工程创新内容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、 比照。如果是技术创新，请说明目前一般采用什么技术，申报工程对 什么技术进行了创新；如果是结构创新、工乙创新，需进行新旧结构 或工艺比照，并画出新旧结构图和工艺流程图。1.基于专家系统的疾病诊断与平安预警技术现有技术：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
9、，此外人机界面也较单 。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。本工程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、防治和养殖全程官 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。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：C
10、BR 和基于规那么推理简称： 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CBR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。本工程提出基 于无线传感器网、RF
11、ID、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。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 ARM处理器，本工程提出一种基于 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。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模块和水质仪模块；会聚节 点的主控板主要包括：Zigbee模块、SD卡存储模块、GPRS模块和 GPS模块。其中，所述Zigbee模块用的是增强通信距离的Xbe
12、e ProS2,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 节点与聚集节点结构如图1所示。图1数据采集终端节点和会聚节点的结构图3本工程按照HACCP原那么，围绕影响水产品质量平安的关 键点与关键因子，对水产品供给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。三与工程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
13、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创造创作人被许可使用权人权利人软件著作权水产品药典查询系统袁红春Web数据提取工具软件历年统计年报数字化管理系统 V1.0上海水产大学水产健康养殖标准化全程管理系统V1.0海洋与渔业信息系统上海海洋南美白对虾疾病诊断专豕系统南美白对虾成虾养殖专豕系统 V1.0南美白对虾育苗专豕系统 V1.0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海洋与渔业统计年报数字化系统 V1.0南美白对虾标准化、生态化养殖全程管理系统V1.0海洋环境数据下
14、载软件 V1.0基于神经网络的渔情预报系统河蟹生态养殖全程标准化管理系统基于神经网络的鱼类资源中长期预报系统 V1.0创造专利基于物联网的水产品溯源与平安预警方法及系统二、工程技术开发可行性一工程技术开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效劳于渔业的研究。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根本知识，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 P13713
15、8 。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，采用产生式规那么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
16、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 量平安日趋紧迫。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给链的可追溯性法 律法规，推行了 “ TraceFish 方案，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Parre?o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。 -M
17、archante 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EPC标准和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平安流通。 从兴旺国家情况来看，国外对水产 品的追溯体系的研究较多，其现有的水产品平安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根底上， 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
18、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平安控制点， 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 建水产品质量平安信息化的过程控制系统， 为实现可追溯的水产品质 量平安控制体系提供了理论根底和技术手段。 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指导 性意见的水产品疾病预防和诊断模型。二工程主要研究内容工程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：逐条阐述工程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
19、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 效劳平台，为水产养殖企业、物流企业、冷库企业、销售企业提供信 息接入效劳，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，为水产品供给链上的各 级用户提供增值效劳。主要内容：1水产品溯源编码体系及追溯信息模型研究研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 量平安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，进而创立水产品质量平安整体追溯模 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
20、线传感器网络的水质和环境信息智能监控系统， 开发出低本钱、低能耗、高可靠、适合水产养殖水质监控需要的无线采集 节点和会聚节点，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
21、食用平安密切相关的因素存 入该系统，包括水产品根本信息水产品种类、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， 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平安性，根据 HACCP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
22、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 信息的传输平安性问题；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给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、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，利用 Web Service技术对追溯系统中的数据组织进行分析和研究。为方便最终用户追溯水产品质量平安信息， 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
23、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平安采集及传输技术；3 水产品溯源系统的海量、异构数据的组织、存储技术；4 水产品质量平安建模技术；5 基于专家系统的疾病诊断与平安预警技术。技术指标：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，采集间隔可动态调整，最小可达分钟级。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
24、、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效劳。三工程技术路线描述工程技术路线描述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图2基于物联网的水产养殖信息管理与预警系统技术框架本系统分为“知识获取、“知识表示、“知识推理及“信 息管理与预警四个局部，其中第四个局部是前三个局部的具体应用， 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
25、等应用系统。其技术原理见图 3，其中的数据采 集局部使用了大量物联网技术。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工程采用链式追溯模式，如图4对水产品进行跟踪和追溯水产品的跟踪水产品的追溯图4.水产品的链式追溯模式本工程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、质量平安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，实现对所购置水产品的追溯。水产品溯源系统体系结构图5.溯源系统结构涉及到的
26、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 控板的选型与定制、节点系统的控制策略降低能耗和本钱。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，效劳器端采用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平安性问题 由于无线传感器网络经常工作在恶劣、 容易受到人
