陳新文

（新疆畜牧科學(xué)院畜牧業(yè)經(jīng)濟(jì)與信息研究所，新疆　烏魯木齊　830000）

新疆牲畜標(biāo)識技術(shù)應(yīng)用研究

陳新文

（新疆畜牧科學(xué)院畜牧業(yè)經(jīng)濟(jì)與信息研究所，新疆烏魯木齊830000）

實(shí)施精準(zhǔn)養(yǎng)殖是未來畜牧業(yè)發(fā)展的必然趨勢。如何確保對牲畜個體的精確識別成為關(guān)鍵。本文結(jié)合新疆“十三五”畜牧業(yè)信息化發(fā)展規(guī)劃，明確實(shí)施牲畜標(biāo)識信息化管理，分析研究目前牲畜編碼、二維碼和RFID技術(shù)在國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀，以及在牲畜標(biāo)識應(yīng)用中存在的問題；利用RFID技術(shù)組成及工作原理，對不同頻段RFID特性以及牲畜標(biāo)識應(yīng)用成熟度分析，研究提出牲畜編碼技術(shù)、二維碼和RFID牲畜標(biāo)識并用過程、牲畜標(biāo)識數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的完整解決方案。

牲畜標(biāo)識；編碼技術(shù)；二維碼；RFID，標(biāo)識數(shù)據(jù)庫

10.16863/j.cnki.1003-6377.2016.02.004

牲畜標(biāo)識是現(xiàn)代畜牧業(yè)精準(zhǔn)養(yǎng)殖管理的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作，是推進(jìn)牲畜精準(zhǔn)管理及疫病可追溯體系的重要依據(jù)，是保障畜禽產(chǎn)品質(zhì)量安全的一項(xiàng)基本制度?！秳游锓酪叻ā?、《畜牧法》、《畜禽標(biāo)識和養(yǎng)殖檔案管理辦法》、《牲畜耳標(biāo)技術(shù)規(guī)范》、《牲畜耳標(biāo)生產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》、《牲畜耳標(biāo)管理規(guī)范》、《畜禽標(biāo)識信息數(shù)據(jù)庫管理規(guī)范》等法規(guī)對畜禽標(biāo)識編碼、生產(chǎn)、使用及畜禽標(biāo)識信息化管理等作出了明確規(guī)定。

1　牲畜個體標(biāo)識技術(shù)現(xiàn)狀

自2006年農(nóng)業(yè)部推行《畜禽標(biāo)識和養(yǎng)殖檔案管理辦法》以來，畜禽標(biāo)識編碼、二維碼標(biāo)識技術(shù)開始推廣應(yīng)用，新疆牲畜標(biāo)識有了明確目標(biāo)和方向，標(biāo)識推進(jìn)工作取得明顯成效。但經(jīng)過多年應(yīng)用，15位標(biāo)識碼的表達(dá)方式不能有效追溯牲畜原產(chǎn)地責(zé)任主體；二維碼標(biāo)識技術(shù)在牲畜養(yǎng)殖實(shí)際應(yīng)用中存在一系列問題，一方面識讀困難，識讀距離要求控制在（20～30）cm，不適于大畜（如牛）的識讀，另一方面二維碼標(biāo)跡易老化、易褪色，受環(huán)境污染而不能識讀。通過在昌吉州、巴州等實(shí)地調(diào)研，因牲畜佩戴二維碼的系列問題，存在多次反復(fù)佩戴而出現(xiàn)一畜多標(biāo)的情況普遍存在，造成標(biāo)識管理混亂；同時因材質(zhì)問題牲畜掉標(biāo)也較為普遍。為應(yīng)對農(nóng)業(yè)部動物疾病預(yù)防控制溯源要求，防疫部門慣用作法是商品畜在出欄時一次性佩戴二維碼標(biāo)識，產(chǎn)地防疫、檢疫數(shù)據(jù)采用批次錄入，同樣符合農(nóng)業(yè)部標(biāo)識申請、發(fā)放、佩戴過程，實(shí)現(xiàn)牲畜防疫原產(chǎn)地的追溯。

對種畜、良種畜、奶牛、良種馬等牲畜的精準(zhǔn)養(yǎng)殖，現(xiàn)有二維碼標(biāo)識技術(shù)已不能滿足養(yǎng)殖過程管理的需要，牲畜繁育、精細(xì)飼喂、防疫等，需要頻繁讀取牲畜個體標(biāo)識，二維碼標(biāo)識在實(shí)際操作上存在不足。

近年來RFID技術(shù)發(fā)展迅猛，其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛?！笆濉逼陂g，我區(qū)將逐步完善畜禽標(biāo)識及信息化管理工作，對種畜、良種畜、奶牛、良種馬等牲畜全面推行佩戴RFID電子標(biāo)識，但牲畜RFID電子標(biāo)識技術(shù)目前仍然沒有相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)可供參考。

2　牲畜個體標(biāo)識編碼規(guī)則

2.1農(nóng)業(yè)部牲畜個體編碼規(guī)范

農(nóng)業(yè)部于2006年發(fā)布的67號令《畜禽標(biāo)識和養(yǎng)殖檔案管理辦法》中，對牲畜編碼定義15位編碼，牲畜標(biāo)識編碼由牲畜種類代碼、縣級行政區(qū)域代碼、標(biāo)識順序號共15位數(shù)字編碼組成。編碼形式為：1位為畜種編碼，豬、牛、羊的牲畜種類代碼分別為1、2、3；2～7位為養(yǎng)殖場所在縣級行政區(qū)域代碼，服從GBT2260-1999；后8位為動物個體標(biāo)識順序號。該規(guī)范目前已在國內(nèi)牲畜標(biāo)識中廣泛應(yīng)用。該編碼規(guī)則，沒有設(shè)計(jì)養(yǎng)殖場（戶）編碼，無法指定標(biāo)識的個體來自哪家養(yǎng)殖場（戶），無法直接追溯到牲畜的責(zé)任主體。

2.2一種溯源管理編碼

目前，一種適應(yīng)溯源的管理編碼，也是由15位組成，其中：1～7位定義與農(nóng)業(yè)部編碼規(guī)則相同；8～9位為所在縣市養(yǎng)殖場（戶）編碼，由縣畜牧局統(tǒng)一編碼，如縣內(nèi)超出99個，可加入英文字母補(bǔ)充；10～11位為年份號，最后4位為養(yǎng)殖場指定年份內(nèi)出生或購入牲畜的順序號，最大數(shù)量為9 999，一般情況下，完全能滿足編碼的需要。

該編碼規(guī)則，不僅具有全國唯一性，即便是不接入網(wǎng)絡(luò)，也能直觀的確定牲畜個體的來源，適應(yīng)當(dāng)前溯源體系的需要。國際上大多數(shù)國家，如：法國、德國就是將養(yǎng)殖場編入個體編碼中。

2.3國際流通的編碼規(guī)則

動物活體進(jìn)入國際流通，一般采用ISO11784/5編碼規(guī)則，按照64位編碼組成，在實(shí)際應(yīng)用過程中，將國家代碼（ISO3166）帶入編碼中，采用15位數(shù)字編碼。

也可考慮國際動物編碼委員會（ICAR）編碼規(guī)則，由專業(yè)的制標(biāo)公司事先打標(biāo)編制，事先產(chǎn)生統(tǒng)一的15位編碼，編碼是唯一的，但編碼沒有意義，養(yǎng)殖場購入后佩帶，一并錄入信息系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)，無重碼、成本低。

我國商品牲畜主要在國內(nèi)流動，其編碼規(guī)則在國內(nèi)的一定時間范圍內(nèi)具有唯一性與可讀性就可以了。

3　牲畜RFID個體標(biāo)識

3.1RFID識別效果影響因素分析

RFID電子標(biāo)識，采用無源芯片技術(shù)，使用壽命長，牲畜標(biāo)識應(yīng)用RFID更主要原因是信息讀取精準(zhǔn)、方便，可自由工作在各種惡劣環(huán)境下，影響標(biāo)識和識讀效果主要因素有：識讀距離、RFID頻率、讀取速率、抗金屬/水干擾、識別方向角度，識別靈敏度，抗沖突等。

3.2不同RFID頻率特點(diǎn)分析

目前RFID技術(shù)規(guī)范頻率有：低頻、高頻、超高頻、微波，通過實(shí)際應(yīng)用調(diào)研和典型測試，得出結(jié)果如表1。

表1　不同頻率RFID標(biāo)簽影響因素（應(yīng)用效果）對比表

通過調(diào)研和對比試驗(yàn)研究，識讀距離通常依賴于RFID天線設(shè)計(jì)、讀寫器功率、標(biāo)簽芯片功耗和識讀器接收靈敏度等。由于高頻標(biāo)簽比低頻標(biāo)簽在技術(shù)上各有優(yōu)缺點(diǎn)，在頻率使用上存在爭論，低頻存在國際規(guī)范，傳統(tǒng)上是采用低頻頻段的RFID技術(shù)，相應(yīng)的國際規(guī)范分別為ISO11784和ISO11785，但實(shí)際操作不方便實(shí)用，而超高頻在大畜標(biāo)識上反而易操作。

3.3應(yīng)用建議

低頻由于存在國際規(guī)范，寵物或高價值動物建議采用低頻，需要皮下植入式標(biāo)簽也建議使用低頻134.2 KHz標(biāo)簽；良種畜（包括群養(yǎng)牛、羊、豬等）建議使用超高頻915 MHz標(biāo)簽，雖然抗沖突能力差，但實(shí)際應(yīng)用中需要多標(biāo)簽同步識別，應(yīng)用時要注重使用環(huán)境對識讀效果的影響。良種馬因?yàn)榇嬖谟^賞性和器官的高敏感性，需要植入式的電子標(biāo)簽，建議使用低頻。

同時在識讀器設(shè)計(jì)上，手持識讀器和門閘式識讀通過功率和天線來控制作用范圍，以利于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。

3.4牲畜耳標(biāo)材質(zhì)

牲畜耳標(biāo)材質(zhì)同樣直接影響標(biāo)簽的壽命，牲畜耳標(biāo)采用聚乙烯材質(zhì)，雖然成本低，但材質(zhì)脆、易碎、易老化，不建議使用。建議采用TPU聚氨酯材質(zhì)，材質(zhì)韌性好、耐磨、耐寒、耐油、耐水、耐老化、耐各種氣候環(huán)境，是一種成熟的環(huán)保材料。

4　牲畜標(biāo)識系統(tǒng)的建立（圖1）

圖1　牲畜標(biāo)識應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)圖

實(shí)施牲畜標(biāo)識及養(yǎng)殖檔案信息化管理，實(shí)現(xiàn)牲畜及牲畜產(chǎn)品可追溯，參照《畜禽標(biāo)識信息數(shù)據(jù)庫管理規(guī)范》相關(guān)要求，建立新疆牲畜標(biāo)識信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，與國家畜禽標(biāo)識信息數(shù)據(jù)庫對接，數(shù)據(jù)庫以畜禽標(biāo)識編碼為基準(zhǔn)，關(guān)聯(lián)現(xiàn)有養(yǎng)殖檔案、防疫檔案，為實(shí)現(xiàn)檢疫證章、移動監(jiān)督、產(chǎn)品標(biāo)識、疫病追溯等應(yīng)用管理做支撐。

[1]中華人民共和國農(nóng)業(yè)部令（第67號）.畜禽標(biāo)識和養(yǎng)殖檔案管理辦法[L].2006年6月26日.

[2]熊本海,傅潤亭,林兆輝.動物標(biāo)識及其產(chǎn)品溯源技術(shù)研究進(jìn)展[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社, 2009.

[3]陳新文，溫希軍，王瓊，等.新疆牛肉質(zhì)量安全溯源關(guān)鍵技術(shù)研究[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2012，（7）：28-30.

[4]陳新文，溫希軍，王瓊，等.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在畜牧業(yè)中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息，2012，（7）：8-9.

[5]陳新文，李捷，王田田，等.新疆畜產(chǎn)品質(zhì)量安全及高效生產(chǎn)監(jiān)測預(yù)警體系研究[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息，2014，（12）：31-33.

[6]熊本海，楊振剛，楊亮，等.中國畜牧業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用研究進(jìn)展[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2015，(z1)：237-246.

[7]楊亮，楊振剛，熊本海.對我國肉牛及其產(chǎn)品溯源的編碼規(guī)則設(shè)計(jì)的初步建議[C].中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會信息技術(shù)分會,2014，131.

[8]呂明.現(xiàn)階段畜禽標(biāo)識佩戴中的問題和改進(jìn)構(gòu)想[J].吉林畜牧獸醫(yī)，2013，（10）：61-62.

[9]楊磊，劉承，張智勇，等.基于RFID可追溯系統(tǒng)的畜產(chǎn)品供應(yīng)鏈安全控制研究[J].中國畜牧雜志，2009，（18）：22-25.

[10]許斌.新疆高級畜牧技術(shù)推廣體系建設(shè)研究[J].草食家畜，2015，（1）：17-22.

Study on Application of Xinjiang Livestock Identification Technology

CHEN Xin-wen
（Institute of Livestock Economy and Information,Xinjiang Academy of Animal Science，Urumqi 830000,China）

It is an inevitable trend for the development of livestock husbandry to implement precise farming in the future,therefore,how to ensure accurate identification of individual livestock becomes critical.Based on the livestock information development planning as indicated by the“Thirteenth Five Year Plan”in our region, The paper states to definitely implement livestock identification information management,analyzes and studies current application of livestock code,two-dimensional code and RFID technology both at home and abroad as well as issues occurs therefrom,analyzes the characteristics of different frequencies of RFID and application maturity of livestock identification,and proposes a complete solution that simultaneously uses livestock coding technology,two-dimensional code and RFID livestock identification,and develops the livestock identification database and relevant application system.

livestock identification；coding technology；two-dimensional code；RFID；identification database

S818.9

A

1003-6377（2016）02-0017-04

自治區(qū)科技計(jì)劃項(xiàng)目“牛肉質(zhì)量安全溯源關(guān)鍵技術(shù)研究”（201291145）

陳新文（1968-），男，高級工程師，主要從事畜牧業(yè)信息應(yīng)用研究。E-mail:20850920@qq.com

2016-02-15

2016-02-24