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“渔博士”沈杰:打破物联网技术与应用之墙 | 解码数字新浙商No.69
时间:2021.11.19  |  来源:数字经济发布  |  共:1451次阅读
养鱼就是养水,水是渔业的共性,也恰恰是行业痛点。物联网可以穿透水,通过把控水的数据,对养殖进行智能化的管理,打破渔业的核心瓶颈。
——庆渔堂 沈杰博士
 
 
 

湖州南浔区菱湖镇是全国三大淡水鱼商品生产基地之一,驱车行驶在镇上,沿路可以看到交叉成网的河流,星罗棋布的鱼塘,以及灯杆广告牌上“帮天下百姓养好鱼”的口号。最终我们到达了目的地——浙江庆渔堂农业科技有限公司(下称“庆渔堂”),没有寻常数字企业“高大上”的门面,庆渔堂透露出一股朴素的“乡镇企业”气息。
进门就是展厅,摆放着庆渔堂“稻渔共生”的沙盘模型,我们正饶有兴趣地观摩物联网设备时,沈杰博士匆匆赶来。初见沈杰是在一次论坛上,他的一句“养鱼就是养水”让人印象深刻。
沈杰是土生土长的湖州菱湖人,浙大本科毕业后,在中科院硕博连读,UCSD访问学者,此后担任无锡物联网产业研究院副院长、国家物联网基础标准工作组总体组组长、国家传感网工程技术中心副主任,并代表中国牵头制定了全球首部物联网架构国际标准,成为物联网领域首位荣获“IEC 1906奖”的专家。2016年,沈杰回到家乡创业,一头扎进鱼塘。
“技术只有落地才能产生价值,物联网应与垂直产业深度融合。”庆渔堂以水产养殖为切入点,利用物联网和大数据技术,帮助农民养“好”鱼,管“好”水,卖“好”鱼。经过五年摸索,庆渔堂已经建立起物联网运营服务平台,实时服务了12000多个鱼塘。大家都亲切地称呼沈杰为“渔博士”。
 
“未来5-10年,渔业一定会完成一次进化。”以菱湖为圆心,地图上不断点亮的传感器信号,正串联起智慧渔业的产业新图景。


  谈回乡“养鱼”
物联网技术和应用之间的墙,必须有人去打破
章丰:作为一个在物联网研究领域成名的专家,回乡创业会不会有“偶像包袱”?
 
沈杰:没有偶像包袱,我是个喜欢向难而行的人。作为中国最早一批进入物联网领域的研究人员,我意识到,物联网技术的研究群体和产业群体是脱节的。物联网不是一项单一的技术,而是一个整体的创新模式,必须融入产业,做深做透,产生具体的运营或服务模式。技术和应用之间的这堵墙,必须有人去打破。
 
章丰:你是执锤(物联网技术)之人,有很多钉子(行业)可以选择,为什么选择渔业?
 
沈杰:渔业具备万亿级产业的市场规模,养殖前端以散户传统养殖为主。养鱼先养水,水是渔业的共性。其他农产品和工业品都在空气中生产,唯独渔业在水下,看不见、摸不着,只能凭经验。人和鱼之间永远隔了层水,但是物联网可以穿透水,通过把控水的数据,对鱼进行智能化的管理。所以渔业的核心瓶颈,可以通过物联网打破。
 
因为做物联网研究的基础,我清楚物联网与行业深度融合,势必触及服务对象的数据隐私问题。而农业恰恰是中国大数据最肥沃的土壤,渔业不涉及敏感数据,高度市场化也决定了其天花板会更高,我们可以不断往前走。
 
章丰:市场规模大、应用场景典型、数据价值高,还有你对渔业的感情?
 
沈杰:我从小在鱼塘边长大,我们镇上世代养鱼,我对养殖户群体的辛苦和所面临的风险深有体会。记得6岁时,家里整塘鱼一夜之间缺氧全死了,在我眼前白花花一片,所有大人都在嚎啕大哭;我舅舅70岁时才勉强还清养鱼欠下的债务……所以我一直有个很朴素的想法,要为养殖户群体做点力所能及的事。
 
章丰:你回老家“养鱼”这件事,父母亲怎么看?
 
沈杰:我母亲非常不理解,她做了一辈子渔民,不希望我再吃这份苦。乡里乡亲也不理解,也会给她带来困扰。但从回来的那天起,我就很坚定要“十年磨一剑”,因为物联网不是速效药,短期内不会给带来渔业翻天覆地的变化,一旦创业就没有回头路。
 
 
  谈“养好鱼”
 
解决产业链上下游融合连接,就像架桥渡河,生产端是第一个桥墩
 
章丰:庆渔堂改造渔业,选择了从生产环节的数字化服务做起?
 
沈杰:渔业产业链的问题比其它农产品更多,因为水的阻隔,在鱼被捕捞上来前,渔民自己都不清楚鱼塘里的情况。所以我们从养鱼环节切入,帮助渔民提升养殖效率及养殖能力,并确保通过技术服务链接生产端小散产能资源,建立匹配供应链的规模化、标准化供应体系。
 
在庆渔堂服务的每个鱼塘里,都布设了一套物联网传感器设备,可对水体的各项指标进行采集,将数据传送到监控平台,同时传感器终端也连接了鱼塘的增氧泵、投料机等调控设备。
在传感器和控制器共同作用下,溶氧不足时自动开启增氧泵
 
五年里,我们的物联网一共为养殖户提供了256万次鱼塘自动增氧服务,及时避免了浮头死亡;拨打了153万次各种风险告警电话,让农户睡个安心觉,也能及时处置紧急事故;我们的管家每天都跑在鱼塘上,累计提供了48.4万人次的运维服务,让我们的物联网能24小时全天候地为养殖户站好岗……目前我们应该是国内最好的为养殖户解决溶解氧智能化闭环管理的第三方服务平台。
 
庆渔堂智慧渔业大数据平台
 
章丰:物联网对于养殖户来说是个新鲜事,如何说服他们接受新技术?
 
沈杰:一开始养殖户根本不愿意相信物联网养鱼,我们通过走村入户、亲自示范、免费试点等各种手段,先给几十户人家免费安装试用。
 
菱湖镇千丰村村民章敏荣养了15年鱼,承包了40多亩鱼塘。15年来,他每天挑着饲料、穿着套鞋往返鱼塘喂食;每天夜里巡塘查看含氧量,如果缺氧就立刻把水泵搬到塘边增氧……他的屋内就放着一个闹钟,夜里每隔2个小时起来跑一趟鱼塘。如果是夏天,含氧量更低,可能一晚上都没得睡。 
 
现在通过庆渔堂的系统,他打开手机,可以实时查看水质情况,掌握溶氧浓度、pH值、温度等关键数据,一旦含氧量过低,增氧机可以立即开启。目前庆渔堂已经服务了超过15万亩的鱼塘,降低了80%的巡塘强度,浮头(缺氧)死亡率由过去的百分之五降到千分之一以下。水质变好后平均亩产增收约20%,平均每亩鱼塘还可多增收2000多元。尝到甜头后,观望的养殖户主动找上门要求安装传感器。
 
沈杰指导养殖户使用庆渔堂系统
章丰:养殖户可能还要算一笔账,比如设备和维护服务的费用。
 
沈杰:我们采用设备+网格化服务管家的模式,起步期的服务成本会比较高,因低成本维护措施不完善,现在第二代荧光法自清洁溶氧传感器基本解决了这个问题。
 
打破物联网成本瓶颈的核心,就是延伸数据的价值。用的人越多,用的次数越多,数据就越有价值,边际成本越低。
 
章丰:所以你一开始就是从产业链的角度来布局的?
 
沈杰:对,一开始就从产业链的角度来布局的,如何切入却是个挑战。解决产业链上下游融合连接,就像渡河。不能再按老办法坐船或游泳过去,新的方法是架桥。架桥的前提就是先打两个桥墩子,再一个一个延伸,贯通每个桥墩之间的价值链,这是产业互联网必然的形态。
 
产能端是重要的基石,因为从产业互联网的基本发展趋势来看,越往上游走,对于整个产业链改造的能力就会越强。打好生产端的桥墩后,我们要打通下游输送和销售链条,建立供应链的标准化。这两个桥墩是渔业最难的缺口,打通了养殖服务到下游商家供应链服务,渔业供应链的稳定性和高品质就有了保证。如果这两点判断错误,很容易掉进河里去。


  谈“卖好鱼”
 
渔民想要更好的销售渠道,下游的需求方希望上游有品控,所以供应链标准化是关键
 
在实现智慧养鱼后,庆渔堂完善物联网大数据平台,结合盒马鲜生、叮咚买菜、物美超市、巴奴火锅等供应链合作商的采购需求,通过“数字渔仓”对商品鱼进行检测、分拣、暂养优化、初加工,帮助渔民卖好鱼、卖好价。数字渔仓目前已在安吉天荒坪镇余村、德清下渚湖街道和睦村投入运营。 
湖州市德清县和睦村庆渔堂数字生态渔仓
章丰:作为第二个桥墩,打通供应链一开始就在你的计划中吗? 沈杰:对,一开始就在设想中,但活鲜供应链基础太差,所以做了很多艰难的探索工作,像饭店、家庭这些下游渠道都不太理想。2020年市场因疫情停业期间,庆渔堂为上海、杭州、苏州等地的生鲜电商平台日供量就在3万斤左右,我们因此关注到叮咚、盒马这类新零售平台。平台对于鱼的品质及供应稳定性的要求较高,渔民也想要一个更好的销售渠道,下游的需求方希望上游有品控,所以供应链标准化逐渐清晰。 章丰:没有数字渔仓之前,鱼都是在农民的塘里,标准化程度不高。数字渔仓集中以后,增加了中间收运储存成本,同时能产生更高的溢价。 沈杰:数字渔仓其实不会增加中间收运存储成本。我们从全供应链的角度进行梳理后发现,通过提高活鲜从非标准化到标准化的转换效率,总体链路成本其实是降低了,包括交易环节和损耗。
数字渔仓同时连接上下游,还可以带来很多优化。一是缩短供应链。举个真实的例子,我们湖州饭店里的一条鲈鱼,你知道是怎么来的?从南浔鱼塘卖到杭州勾庄,通过鱼贩从杭州运送到湖州,进入农贸市场,最终卖给餐馆。一条活鱼被这么折腾,还能活蹦乱跳吗? 二是对整个品控能力会大大提升。我们把养殖户分散在鱼塘里的鱼统一采购,经过数字渔仓进行规格分拣、品质提升、药残检测、初加工等步骤,最终输出标准化的水产品。所以溢价也更高,养殖户售价有0.2~0.5元/斤的提升。

 章丰:供应链的标准化,很大程度上依赖于物联网在生产端打下的基础? 沈杰:物联网作用于养殖环节,可以保证稳定的安全品控和规格标准。通过服务连接了鱼塘,我们比渔民更了解鱼的资源分布,通过物联网连接的效率从而保证供应的稳定。 把鱼塘和供应链连通之后,下一个环节就是活鱼的低损配送。为什么鱼在运输过程中那么难存活?不是因为离开水,而是鱼类有应激反应,对温差尤其敏感,温差超过3度,就会翻肚子。就像一个士兵没有经过军训,就被扔到战场上,炮火一轰就废了。所以要保持环境的相对平衡,把握好鱼塘、车厢、仓库的水温温差,有经验的司机在运送途中会及时停车加冰。有了传感器,可以实时监测数据并提醒,保证配送安全。 最后一个是产地溯源。我认为目前的农产品溯源在思路上大多是不对的,普遍都是从消费端想了解这个东西从哪来,向生产端追溯。每往上一层,成本会增加,数据的真实性会丢失。我们是从生产端介入,数据本身就会服务过程中产生,将业务数字化的过程记录下来,进行二次利用。这两种思路,一个是推石头上山,一个是让石头自然滚下来,成本完全不同。 所以我总结了数字渔仓的5S水产供应链标准:安全品控,规格标准,供应稳定,低损配送,产地溯源。
 
 
  谈产业互联网

我们得赤裸裸地跳进河里去感受水的温度,跳进产业里去感受难度、寻找方法
 
章丰:数字渔仓的投入很大,都是庆渔堂自己做吗?
 
沈杰:无论是分拣、加工或运送,真正操盘的还是产业主体。我们不是插入产业中原有的环节去替代它,而是去帮助它、提升它。物联网改变的是产业里的各种业态之间的连接关系,庆渔堂的定位是产业互联网平台,为整个渔业提供平台化服务,就像电商平台在互联网形态中重组交易,我们将渔业线上线下重组为新的业态。
 
章丰:回过头看这五年,用物联网赋能渔业,打造产业互联网的过程中,你觉得最难克服的是什么?
 
沈杰:产业互联网最困难的是对产业与数字化融合的深度理解。这五年走得很艰难,我要不断迭代和调整思路,伴生的问题还有用户群体、产业链、政策各层面的教育成本。而且农业的创新周期很长,要验证创新的成果,往往以年为周期迭代,这是农产品天然的周期所决定的。
 
 
没有任何前人的经验,我们的理解只停留在浅层的30%,没有真正深入底下的70%。所以我们得自己先扑进去养鱼、卖鱼,赤裸裸地跳进河里去感受水的温度,跳进产业里去感受难度,寻找方法。
 
 
 
现在和很多朋友聊天,我说我都快忘了物联网是什么,每天都在想业务问题。但是回过头来看,任何一个问题的解决都与物联网紧密相关。
 
举个例子,庆渔堂的第一代溶氧传感器在测试时表现不错,但是推广后发现,设备扔在池塘里超过一个月就开始长藻,导致数据不准确,农民也不会清洗,我们配备了服务管家,定期帮农民清理。后来第二代设备就具备了自清洁功能。
 
 
左为第二代自清洗传感器 右为第一代传感器
 
为什么很多物联网技术公司不愿意深入碰触产业场景,只是卖产品,却不愿意真正为用户提供服务?因为物联网触及产业场景时,自带有额外的风险。比如溶氧传感器不准,增氧机没有开,一塘鱼就死了。
 
物联网连接意味着责任,连得越广,连得越深,承担的责任就越大。所以需要匹配更好的技术保障或业务状态,保障物联网在场景中的可持续运营能力。
 
 
  谈产业链服务
 
通过数据的共享和串联,以村为基础节点,建立一张真正的数字化协同服务的网络
 
 
章丰:庆渔堂已有生产和供应端两个桥墩,下一个桥墩会选在哪里?鱼苗、农资、金融服务…… 沈杰:近两年我们一直在探索产业需求,遇到的问题是,养殖户的赊账情况十分严重,在饲料和动保方面的赊账率达到了70-80%。 章丰:很适合金融服务。 沈杰:我们的第一反应也是提供金融服务,但是对农户来说,他们更乐意欠着经销商的钱,如果鱼养得不好,可以拖欠甚至是赖账。但是向银行贷款,没有偿还能力,他的家庭和个人就会受到严厉制约,农民天然会去规避这个风险。 章丰:这是一种弱者心态。 沈杰:弱者心态最终会导致多输。为了应对风险,经销商会赊账价格上浮15-20%,以价格换账期,农民因此付出更多成本。在赊账风气下,经销商又不得不接受更多赊账来抢夺客户,过多的垫资导致无法扩大经营,银行也无法提供服务。归根结底,农民缺乏一个标准的服务体系和规则供给,目前诸如数字化改革的推进可以加快这种局面的改善。 而在产业服务的链路中,庆渔堂不能扮演经销商,替代原有的角色。我们的作用在于,为价值链的两端提供服务:一方面,为养殖户提供更好的售后服务,降低采购成本;另一方面,为优质渔资店提供引流服务,比如通过线上数据远程问诊。再往上游,我们可以将原厂商的产品与实际使用的数据情况连接起来。当这套系统运转起来,把所有角色的数据导入其中,政府自然而然也就实现了监管。 章丰:你们还做了数字渔村的尝试? 沈杰:起初为了验证前端的业务场景逻辑,我们直接面向鱼塘单个客户,但是它的组织性太弱。但很多农业数字化示范项目,又难以真正渗透和可持续的服务到农户前端。为了更好地向养殖户推广数字化,实现物联网模式下的规模化生产,我们探索了数字渔村——以村为单位推广鱼塘数字化改造,全村鱼塘的智能基础设施由村集体出资建设,数字化服务由庆渔堂提供,农户租下鱼塘后“拎包”养殖。 乡村基建数字化升级的主角应该是村,而不是农民。由于鱼塘的地域性和包围性,村是最合理的渔资分布式的服务单元,同时村又是最基层的治理单元。以村集体为单位形成数字化接口,产业数字化就有了基层组织,就能构建起了四通八达网络,真正把数字化融入产业。
庆渔堂数字渔业全产业链协同发展模式 
章丰:村相当于农业数字化的神经末梢。 沈杰:我经常打一个比方,现在建设了这么多“大脑”,但只有大脑,没有神经网络系统的连接,大脑就会空心化、呆滞化。大脑中真正活动的数据来源于生产一线。
目前南浔区规划了42个渔村,到明年4月份就能完成全部的实施。各级地方政府、村集体、养殖户、产业链企业、金融机构等,通过数据的共享和串联,以村为基础节点,建立一张真正的数字化协同服务的网络。 数字渔村产生的数据可以更好地指导村庄进行鱼种统一规划以及产销匹配,实现增收,以菱湖镇费介埭村为例,打造数字渔村后村集体可以增加10万以上收入。我创立庆渔堂的目的就是用数字化的手段为养殖户创造价值,通过物联网技术和数据服务提升产业效率、优化成本,把产业规模做大,帮助农民赚更多钱。
章丰:你如何看渔业未来的发展趋势? 沈杰:渔业目前尚未解决的是,鱼的排泄物溶解在水中,很难有效提取,会造成富营养化。为什么我们渔仓里的池子都是圆形的?我们试过跑道形的、集装箱的,发现圆池的效率最高,像抽水马桶一样通过圆周运动把粪便收集到中间的集污口,经过沉淀的污泥可以作为稻田的有机肥,上层的水净化后可循环使用。 
沈杰在和睦村数字生态渔仓
 基于此,我们提出了“无人渔场+智能设施化稻渔共生”的解决方案,将鱼塘改造成稻田种植区、养殖区和调节水质区。一个30平米的蜂窝池可以实现近1亩鱼塘的产量,减少了污染排放,释放了稻田空间;同时引入了光伏发电顶棚,用太阳能解决换水的电力消耗。
 “无人渔场”+智能设施化稻渔共生

未来无人渔场不仅可以极大提高土地利用率近20倍,也可以实现零污染排放和低碳养殖,养出来的鱼虾更健康更美味,智能化、标准化的管理模式,也让养鱼更轻松、更容易赚钱。
传统鱼塘依靠人的经验管理,借助物联网设备,投料、换水等操作都可以实现标准化和无人化,渔民只需要扮演投资主体和养殖辅助者的角色。在庆渔堂等平台赋能下,渔业有可能率先实现类似工业4.0的业态。
 


创业过程中踩过的最大的“坑”是什么?
探索智能化的新型养殖模式,确保标准化健康养殖,经历了四年左右的不断失败和改进。

如何分配工作与休息时间?
每天基本是16小时以上的工作,周日陪家人休息。
 
你有特别喜欢的书/电影吗?
黄易的《大唐双龙传》。
 
你有特别欣赏的人吗?

埃隆·马斯克。他是用自己的灵魂在创业。
 
你认为“数字新浙商”,新在哪里?
勇于创造新的商业和社会价值。
 
 
 
 
整理 | 蒋雷婕 程一苇编辑 | 王小猛
  
 
湖州庆渔堂农业科技有限公司
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