陳 力 柴 捷

（1重慶市六九畜牧科技股份有限公司，重慶 409000；2重慶市畜牧科學院，重慶 402460）

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的應用現(xiàn)狀

陳 力1 柴 捷2

（1重慶市六九畜牧科技股份有限公司，重慶 409000；2重慶市畜牧科學院，重慶 402460）

近年來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷地應用于畜牧生產(chǎn)中，其中規(guī)?；潭认鄬^高的養(yǎng)豬生產(chǎn)中大量使用以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為依托的設(shè)施設(shè)備，修建了大量智能化、自動化豬場。本文對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行了簡單介紹，同時對物聯(lián)網(wǎng)在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的應用進行了綜述。我國養(yǎng)豬生產(chǎn)需要物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐，同時新型、性能穩(wěn)定的物聯(lián)網(wǎng)養(yǎng)豬設(shè)施設(shè)備也需要不斷地進行研發(fā)，保證養(yǎng)豬生產(chǎn)的高效運行。

物聯(lián)網(wǎng)；豬場；環(huán)境；產(chǎn)品追蹤

S815.9；TP393

A

1673-4645(2017)12-0057-03

2017-10-23

1999年Kevin Ashton首次提出了物聯(lián)網(wǎng)（internet of things，IoT）概念[1]。物聯(lián)網(wǎng)顧名思義就是通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)物體與物體、物體與人、人與人之間的相互聯(lián)系。近年來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)廣泛應用于交通、醫(yī)療衛(wèi)生、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、家用電氣、環(huán)保、軍事等各個領(lǐng)域。以養(yǎng)豬業(yè)、養(yǎng)禽業(yè)為代表的畜牧生產(chǎn)逐漸朝著規(guī)?；椭悄芑较虬l(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在畜牧生產(chǎn)中的廣泛應用能夠有效地提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟效益。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

1.1 物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)

根據(jù)國際電信聯(lián)盟的建議，物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)通常分為三部分，分別為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應用層[2]。感知層顧名思義就是對物體進行識別、感知、捕捉的結(jié)構(gòu)，通過不同傳感器、無線射頻技術(shù)等對原始數(shù)據(jù)進行收集，隨后將采集的數(shù)據(jù)傳輸給網(wǎng)絡(luò)層[3]；網(wǎng)絡(luò)層是由有線或無線網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、云計算平臺等組成，主要負責將感知層采集的數(shù)據(jù)進行傳遞和簡單的處理；應用層是由各類服務器組成，其主要功能是完成對采集數(shù)據(jù)的處理和應用數(shù)據(jù)的管理。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)主要包括傳感器技術(shù)、射頻識別技術(shù)[4]（Radio Frequency Identification RFID）、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)。傳感器技術(shù)指使用傳感器對信息進行識別和收集，從而實現(xiàn)物與物之間的聯(lián)系，傳感器技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)對外界環(huán)境以及感知的基礎(chǔ)；射頻識別技術(shù)俗稱電子標簽，指將某一物體使用電子標簽進行標記，通過無線信號對物體進行識別，識別結(jié)果將顯示在相關(guān)顯示屏上，該技術(shù)能夠有效避免物體移動所帶來的不便。信息的收集和處理不可避免地需要進行信息傳遞，而網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)能夠高效地實現(xiàn)這一目標，目前常見的通信技術(shù)有3G通信、M2M技術(shù)、衛(wèi)星通信、以及IEEE802.15.4技術(shù)[5]等。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的應用

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)滲透到各個領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在畜牧業(yè)生產(chǎn)中不斷得到養(yǎng)殖人員的重視和越來越多的應用，大量規(guī)?；B(yǎng)殖場以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)建成了自動化、智能化養(yǎng)殖場，節(jié)約了人力、物力，提高了生產(chǎn)效率、最終提高了經(jīng)濟效益[6,7]。近年來，我國生豬養(yǎng)殖已逐步實現(xiàn)以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為依托的現(xiàn)代化、自動化生產(chǎn)模式，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)廣泛應用于豬場自動飼喂系統(tǒng)、豬舍環(huán)境監(jiān)測、豬場疫病監(jiān)測、產(chǎn)品追蹤等領(lǐng)域。

2.1 物聯(lián)網(wǎng)豬場的數(shù)據(jù)采集與分析

2.1.1 自動飼喂系統(tǒng)

豬場的全自動飼喂系統(tǒng)主要包括母豬精準飼喂系統(tǒng)、發(fā)情鑒定系統(tǒng)、種豬性能測定系統(tǒng)、自動分離系統(tǒng)、遠程管理系統(tǒng)、豬場管理軟件等。新型的母豬精準飼喂系統(tǒng)通過射頻識別技術(shù)提供每頭豬完整的飼喂信息，隨時得到所需報表，及時有效識別母豬采食量是否足夠；母豬智能化發(fā)情鑒定系統(tǒng)是在母豬通過通道時對是否發(fā)情進行準確判斷并及時分離，從而實現(xiàn)及時配種，保證繁殖效率；種豬性能測定系統(tǒng)也是使用無線射頻技術(shù)實現(xiàn)對種豬采食量、采食次數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測分析后進行評估。這樣既減少了勞動力成本，又提高了經(jīng)濟效益。每個系統(tǒng)將收集的信息傳遞給管理系統(tǒng)，將信息進行實時分析，監(jiān)測豬只狀況。研究發(fā)現(xiàn)，使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠有效地監(jiān)測豬只的運動、飲水、采食、體重增長等信息，提高養(yǎng)豬生產(chǎn)過程中的自動化水平，提高生產(chǎn)效率[8-13]。

2.1.2 豬舍環(huán)境監(jiān)測

近年來生豬生產(chǎn)不斷追求低成本、高效率、高效益，不可避免地造成了豬舍生產(chǎn)環(huán)境的惡化，豬舍環(huán)境已成為制約養(yǎng)豬生產(chǎn)發(fā)展的重要因素。良好的豬舍環(huán)境能夠有效地提高生產(chǎn)效率、降低養(yǎng)殖成本。豬舍環(huán)境質(zhì)量的影響因子主要有溫度、濕度、風速、有害氣體濃度等。目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在養(yǎng)豬生產(chǎn)過程中的應用也主要集中在對豬舍環(huán)境的控制方面，使用不同類型的傳感器對豬舍的溫度、濕度、有害氣體濃度進行實時監(jiān)測，同時將監(jiān)測信息反饋給服務器，通過對相關(guān)信息的處理，對舍內(nèi)通風系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)等進行控制，實現(xiàn)豬場環(huán)境控制的自動化[14-17]。同時有研究表明，利用傳感器網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)對豬只進行實時監(jiān)測，能夠分析出豬只的最適環(huán)境。利用不同傳感器實現(xiàn)對豬舍環(huán)境的監(jiān)測能夠有效地降低勞動力成本，提高生產(chǎn)效率，對不同傳感器的開發(fā)利用能夠為養(yǎng)豬生產(chǎn)者提供更為高效的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在其他方面的應用

2.2.1 物聯(lián)網(wǎng)在產(chǎn)品追蹤方面的應用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用在初期主要集中在養(yǎng)豬生產(chǎn)過程中，隨著人們生活質(zhì)量的提高，了解豬肉產(chǎn)品的來源成為人們的關(guān)注點，也是科研工作者重點關(guān)注開發(fā)的領(lǐng)域。產(chǎn)品的質(zhì)量需要從屠宰開始進行足夠的關(guān)注。何玲等開發(fā)的生豬屠宰監(jiān)管系統(tǒng)能夠提高對生豬屠宰的監(jiān)管，同時無線射頻識別技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對生豬屠宰加工的安全追溯。使用合適的方式如無線射頻識別技術(shù)、二維碼技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對豬肉生產(chǎn)、運輸、分配、零售等信息的有效追蹤，同時物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也應用于產(chǎn)品防偽方面。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在產(chǎn)品追蹤方面對于保證消費者權(quán)益，提高產(chǎn)品生產(chǎn)者的質(zhì)量安全意識具有積極的意義。

2.2.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在豬場疫病防控過程中的應用

豬只健康是影響整個豬場生產(chǎn)效益的重要因素，健康的體況能夠提高豬只的生長速度，提高生產(chǎn)效率，增加經(jīng)濟收入。使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為依托的監(jiān)測系統(tǒng)，能夠有效地分析豬只的行為活動，分析豬只的健康狀況，及時對患病豬只進行治療，以減少經(jīng)濟損失[9]。近年來很多新型傳感器應用于豬只健康監(jiān)測上，其中Sound Talks公司發(fā)明的豬咳嗽監(jiān)測系統(tǒng)以及呼吸應激監(jiān)測系統(tǒng)能夠通過分析豬只咳嗽和呼吸情況來提前確定豬只的健康狀況，及時進行治療以提高豬只健康和生產(chǎn)性能。2.2.3 實用型豬場管理手機軟件的開發(fā)應用

近年來智能手機功能不斷強大，物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)人員將目光投向了手機應用軟件上，不斷有新軟件用于豬場生產(chǎn)和管理。利用手機管理系統(tǒng)能夠有效提高生產(chǎn)效率，為生產(chǎn)者提供便利，手機App管理系統(tǒng)能夠隨時隨地地進行數(shù)據(jù)的錄入和豬群情況查詢，利用微信推送提醒每日待辦任務和總結(jié)報告，為管理人員提供決策建議；豬場管家軟件也可以使用手機進行管理，這些手機軟件的應用實現(xiàn)了豬場日常生產(chǎn)錄入、生產(chǎn)提示、報表、數(shù)據(jù)分析等，方便豬場管理。

3 小結(jié)

3.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在豬場使用中存在的問題及制約因素

首先是關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)品缺乏，專業(yè)的傳感器設(shè)備缺乏，某些必需設(shè)備價格過高，在某些中小規(guī)模豬場中使用存在阻力；其次是養(yǎng)豬生產(chǎn)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)標準研究不夠。國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域及物理網(wǎng)技術(shù)專家需要合作制定豬場物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用標準，才能發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)在豬場中的高效使用；第三，養(yǎng)殖從業(yè)者對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的認知不夠。一方面是管理者僅僅將物聯(lián)網(wǎng)應用于豬的育種、糞污處理領(lǐng)域；另一方面是中小規(guī)模養(yǎng)豬人員沒有全面認識物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)給養(yǎng)豬生產(chǎn)帶來的效益，而是在資金投入方面有所保留。因此，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的普及還需要一個長期的過程。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)豬場建設(shè)的展望

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的使用，能夠減少勞動力、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟效益。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在整個養(yǎng)豬生產(chǎn)過程中進行了全面覆蓋，對豬只采食數(shù)據(jù)以及環(huán)境參數(shù)進行實時監(jiān)測采集和智能化控制，對豬場育種及生產(chǎn)工作進行數(shù)字化記錄和智能化分析，對運輸以及產(chǎn)品追蹤進行實時監(jiān)控，增強對豬只運輸和產(chǎn)品的追蹤，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

雖然目前我國養(yǎng)豬生產(chǎn)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究與產(chǎn)品的研發(fā)取得了一定的進展，但仍處于初級階段，仍然需要投入大量的人力物力進行研發(fā)，以期取得更加高的效益。

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