無(wú)線(xiàn)射頻識別技術(shù)在規?;膛?chǎng)中的應用
無(wú)線(xiàn)射頻識別技術(shù)(RFID)是一種非接觸的自動(dòng)識別技術(shù),其基本原理是利用射頻信號和空間耦合(電耦合或電磁耦合)的傳輸特性實(shí)現對物體的自動(dòng)識別。射頻識別系統一般南2個(gè)部分構成,即電子標簽(應答器Tag)和閱讀器(讀頭Reader)。在RFID的實(shí)際應用中,電子標簽附著(zhù)在被識別物體的表面或嵌入其內部,當帶有電子標簽的被識別物體通過(guò)閱讀器的可識讀范圍時(shí),閱讀器自動(dòng)以無(wú)接觸的方式將電子標簽的約定識別信息取出來(lái),從而實(shí)現自動(dòng)識別物體或自動(dòng)收集物體標志信息的功能。
1RFID在現代化奶牛場(chǎng)中的應用
在飼養規模較大、飼養水平較高、個(gè)體生產(chǎn)能力較高的奶牛場(chǎng)中,對奶牛的常規手工標記與肉眼識別區分,工作難度大、分辨效率低、錯誤率高,很難準確全面的掌握奶牛群體的生產(chǎn)水平和個(gè)體狀態(tài),已不能滿(mǎn)足現代化牛場(chǎng)管理的要求。RFID作為一種全新的非接觸的快速自動(dòng)識別技術(shù),正在被越來(lái)越廣泛地應用于現代化、規?;B殖產(chǎn)業(yè)巾。該技術(shù)可以應用在奶牛飼養生產(chǎn)中的諸多方面,包括牛只日糧自動(dòng)配給、牛奶產(chǎn)量統計分析,奶牛個(gè)體識別、疫病監測防控、產(chǎn)品質(zhì)量控制及動(dòng)物溯源追蹤等等。
1.1 個(gè)體精確電子檔案
區別于傳統的奶??ㄆ图堉茩n案,針對奶牛設計的電子標識中存儲了奶牛的各種基本信息,并有一個(gè)嚴格按國際標準化組織(1SO)編碼標準編制的16位號碼,當奶牛初生時(shí)電子標識就被固定于動(dòng)物體上,電子標識一次性使用、統一編號、號碼唯一.從此亥4起該電子標識就將陪伴其一生,從而做到全球唯一,實(shí)現100的一畜一標。電子標識通常設計并封裝成注射植入型、耳掛型、瘤胃型和腳環(huán)型等多種形式。在實(shí)際應用中,通過(guò)配套軟件管理程序,還可以將各種動(dòng)態(tài)資料對應儲存,并實(shí)時(shí)更新,形成奶牛個(gè)體的動(dòng)態(tài)數據庫。
1.2實(shí)時(shí)監控與數據采集
應用無(wú)線(xiàn)射頻技術(shù),可以對奶牛群體進(jìn)行實(shí)時(shí)的狀態(tài)監控,并及時(shí)準確的采集電子標識記錄下的各種數據信息。無(wú)線(xiàn)射頻系統可以動(dòng)態(tài)識別、記錄牛只的體重、采食量、運動(dòng)量等數據,結合各養殖模塊其它傳感器傳輸記錄牛只體況、牛場(chǎng)環(huán)境溫度、濕度,在計算機終端對牛只狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監控,一旦系統采集的數據超出計算機中設定健康預警界限,管理系統均能自動(dòng)識別出來(lái),并及時(shí)地反饋,為管理者判斷牛只的生理狀態(tài),調整飼料結構和供給數量,制定處理方案提供參考數據。
1.3搭載模塊進(jìn)行輔助飼養管理
無(wú)線(xiàn)射頻系統可以作為信息平臺搭載諸多輔助飼養模塊。通過(guò)電子標識上的運動(dòng)計步器記載奶牛的運動(dòng)量,結合數據庫中的累計數據和標準參數判斷奶牛的縫康狀況和發(fā)情鑒定;搭載精密喂養模塊,對處于不同生長(cháng)階段、當日奶產(chǎn)量不同的奶牛,在計算機系統中綜合訓‘算出最佳的精料補給量,反饋給精密飼養系統進(jìn)行精密補料,以達到不同奶牛個(gè)體不同飼養的目的;搭載牛奶分析檢測模塊,可以對每頭產(chǎn)奶牛的牛奶產(chǎn)量、產(chǎn)奶效率、牛奶成分等數據進(jìn)行監測分析并記錄比對,及時(shí)掌握奶牛的乳房健康狀態(tài),飼料配方是否科學(xué)完善;搭載擠奶站臺監控模塊,可以記錄進(jìn)入擠奶廳的每個(gè)班次,每頭奶牛的擠奶時(shí)間,擠奶狀態(tài),設備狀態(tài),管理者可以從中發(fā)現擠奶工人在擠奶過(guò)程中的規范性與熟練程度,擠奶丁人也可以在擠奶過(guò)程中將發(fā)現的問(wèn)題用預先設定的數字語(yǔ)言輸入系統反饋給管理者。
1.4跟蹤溯源防控疫病
利用RFID的唯一性,管理者可以對奶牛場(chǎng)中每頭奶牛的流動(dòng)過(guò)程進(jìn)行密切跟蹤監控,一旦發(fā)現傳染性疫病,可迅速發(fā)現源頭并及時(shí)隔離相應個(gè)體和接觸群體,減少疫病擴大的可能。同時(shí)利用該系統的網(wǎng)絡(luò )平臺,可以在第一時(shí)問(wèn)為政府職能部門(mén)和相關(guān)科研部門(mén)提供及時(shí)、準確、詳細的參考資料。該系統同時(shí)也可以作為政府政策性補貼,奶牛保險業(yè)務(wù)等工作的跟蹤鑒定依據。
2RFID在奶牛場(chǎng)應用中暴露的問(wèn)題
2.1奶牛電子標識的成本居高不下
價(jià)格是影響RFID大規模應用的個(gè)重要因素,RFID的價(jià)格特別是其電子標簽的價(jià)格,決定了RFID在規?;膛?chǎng)中能否普遍應用。
2.1.1RFID配套設備的價(jià)格昂貴
其先進(jìn)性和復雜性決定了安裝配置必須由專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行,這成為其普及的個(gè)障礙。
2.1.2標簽價(jià)格較高
很難做到每頭奶牛都有RFID標簽,無(wú)法實(shí)現大規模應用。RFID業(yè)界普遍有“5美分標簽”之說(shuō),認為在RFII)標簽的單價(jià)降到5美分之前,不可能存許多領(lǐng)域特別是日用消費品領(lǐng)域獲得普及,“5美分標簽”是RFID能否獲得成功的關(guān)鍵因素之一。。
2.2識別系統的環(huán)境要求相對嚴格
目前,國外一些畜牧業(yè)發(fā)達的國家和地區如歐盟、北美和澳大利亞等在這方面已有較多的研究,將中低頻段應用于奶牛的識別系統中,識讀距離達1m左右。但是這樣的識讀距離對于大規模隨意活動(dòng)的牛體來(lái)說(shuō)是遠遠不夠的,需要更遠的距離才能達到實(shí)時(shí)、準確的監測奶牛的目的;另外多目標識別中的沖突問(wèn)題也是急需解決的問(wèn)題。國內在乳牛場(chǎng)實(shí)時(shí)監控方面也進(jìn)行了積極的探索。應用無(wú)線(xiàn)射頻技術(shù),建立了比較完善的奶牛自動(dòng)識別系統,但在識讀距離方面還沒(méi)有達到大規模奶牛養殖場(chǎng)的需要。因此,遠距離識讀對實(shí)現奶牛的可溯源性及可控性管理是十分必要的。
2.3無(wú)線(xiàn)射頻系統對操作者的要求較高
RFID系統以計算機為平臺T具發(fā)揮作用,這就要求使用者能夠熟練的完成計算機操作,管理軟件的應用和開(kāi)發(fā),電子芯片和管理系統間鏈接安裝等T作。但我國的奶牛養殖管理行業(yè),從業(yè)人員的基本素質(zhì)相對較低,大規模奶牛養殖場(chǎng)的現代化程度不高,所以使用者的操作水平也成為制約系統發(fā)揮功能的一個(gè)重要因素。
3結語(yǔ)
我國是一個(gè)畜產(chǎn)品的生產(chǎn)大國和消費大國,但非畜牧業(yè)強國,將無(wú)線(xiàn)射頻技術(shù)應用在奶牛產(chǎn)業(yè)上還處于嘗試摸索階段,以該技術(shù)為基礎的牲畜自動(dòng)化精密喂養技術(shù)、疫病診斷和控制系統以及性能測定系統等管理系統尚未在畜牧業(yè)生產(chǎn)中得到較廣泛的運用。中國加入WTO后,面臨著(zhù)與國際慣例和通行做法接軌的問(wèn)題,電子標識技術(shù)在畜牧業(yè)中的應用也在其列。發(fā)展以RFID技術(shù)為基礎的數字化精細養殖既是體現和實(shí)現我國畜牧業(yè)規范化、標準化和現代化的需要,也是縮短與其他國家之間差
距的必然要求。
1RFID在現代化奶牛場(chǎng)中的應用
在飼養規模較大、飼養水平較高、個(gè)體生產(chǎn)能力較高的奶牛場(chǎng)中,對奶牛的常規手工標記與肉眼識別區分,工作難度大、分辨效率低、錯誤率高,很難準確全面的掌握奶牛群體的生產(chǎn)水平和個(gè)體狀態(tài),已不能滿(mǎn)足現代化牛場(chǎng)管理的要求。RFID作為一種全新的非接觸的快速自動(dòng)識別技術(shù),正在被越來(lái)越廣泛地應用于現代化、規?;B殖產(chǎn)業(yè)巾。該技術(shù)可以應用在奶牛飼養生產(chǎn)中的諸多方面,包括牛只日糧自動(dòng)配給、牛奶產(chǎn)量統計分析,奶牛個(gè)體識別、疫病監測防控、產(chǎn)品質(zhì)量控制及動(dòng)物溯源追蹤等等。
1.1 個(gè)體精確電子檔案
區別于傳統的奶??ㄆ图堉茩n案,針對奶牛設計的電子標識中存儲了奶牛的各種基本信息,并有一個(gè)嚴格按國際標準化組織(1SO)編碼標準編制的16位號碼,當奶牛初生時(shí)電子標識就被固定于動(dòng)物體上,電子標識一次性使用、統一編號、號碼唯一.從此亥4起該電子標識就將陪伴其一生,從而做到全球唯一,實(shí)現100的一畜一標。電子標識通常設計并封裝成注射植入型、耳掛型、瘤胃型和腳環(huán)型等多種形式。在實(shí)際應用中,通過(guò)配套軟件管理程序,還可以將各種動(dòng)態(tài)資料對應儲存,并實(shí)時(shí)更新,形成奶牛個(gè)體的動(dòng)態(tài)數據庫。
1.2實(shí)時(shí)監控與數據采集
應用無(wú)線(xiàn)射頻技術(shù),可以對奶牛群體進(jìn)行實(shí)時(shí)的狀態(tài)監控,并及時(shí)準確的采集電子標識記錄下的各種數據信息。無(wú)線(xiàn)射頻系統可以動(dòng)態(tài)識別、記錄牛只的體重、采食量、運動(dòng)量等數據,結合各養殖模塊其它傳感器傳輸記錄牛只體況、牛場(chǎng)環(huán)境溫度、濕度,在計算機終端對牛只狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監控,一旦系統采集的數據超出計算機中設定健康預警界限,管理系統均能自動(dòng)識別出來(lái),并及時(shí)地反饋,為管理者判斷牛只的生理狀態(tài),調整飼料結構和供給數量,制定處理方案提供參考數據。
1.3搭載模塊進(jìn)行輔助飼養管理
無(wú)線(xiàn)射頻系統可以作為信息平臺搭載諸多輔助飼養模塊。通過(guò)電子標識上的運動(dòng)計步器記載奶牛的運動(dòng)量,結合數據庫中的累計數據和標準參數判斷奶牛的縫康狀況和發(fā)情鑒定;搭載精密喂養模塊,對處于不同生長(cháng)階段、當日奶產(chǎn)量不同的奶牛,在計算機系統中綜合訓‘算出最佳的精料補給量,反饋給精密飼養系統進(jìn)行精密補料,以達到不同奶牛個(gè)體不同飼養的目的;搭載牛奶分析檢測模塊,可以對每頭產(chǎn)奶牛的牛奶產(chǎn)量、產(chǎn)奶效率、牛奶成分等數據進(jìn)行監測分析并記錄比對,及時(shí)掌握奶牛的乳房健康狀態(tài),飼料配方是否科學(xué)完善;搭載擠奶站臺監控模塊,可以記錄進(jìn)入擠奶廳的每個(gè)班次,每頭奶牛的擠奶時(shí)間,擠奶狀態(tài),設備狀態(tài),管理者可以從中發(fā)現擠奶工人在擠奶過(guò)程中的規范性與熟練程度,擠奶丁人也可以在擠奶過(guò)程中將發(fā)現的問(wèn)題用預先設定的數字語(yǔ)言輸入系統反饋給管理者。
1.4跟蹤溯源防控疫病
利用RFID的唯一性,管理者可以對奶牛場(chǎng)中每頭奶牛的流動(dòng)過(guò)程進(jìn)行密切跟蹤監控,一旦發(fā)現傳染性疫病,可迅速發(fā)現源頭并及時(shí)隔離相應個(gè)體和接觸群體,減少疫病擴大的可能。同時(shí)利用該系統的網(wǎng)絡(luò )平臺,可以在第一時(shí)問(wèn)為政府職能部門(mén)和相關(guān)科研部門(mén)提供及時(shí)、準確、詳細的參考資料。該系統同時(shí)也可以作為政府政策性補貼,奶牛保險業(yè)務(wù)等工作的跟蹤鑒定依據。
2RFID在奶牛場(chǎng)應用中暴露的問(wèn)題
2.1奶牛電子標識的成本居高不下
價(jià)格是影響RFID大規模應用的個(gè)重要因素,RFID的價(jià)格特別是其電子標簽的價(jià)格,決定了RFID在規?;膛?chǎng)中能否普遍應用。
2.1.1RFID配套設備的價(jià)格昂貴
其先進(jìn)性和復雜性決定了安裝配置必須由專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行,這成為其普及的個(gè)障礙。
2.1.2標簽價(jià)格較高
很難做到每頭奶牛都有RFID標簽,無(wú)法實(shí)現大規模應用。RFID業(yè)界普遍有“5美分標簽”之說(shuō),認為在RFII)標簽的單價(jià)降到5美分之前,不可能存許多領(lǐng)域特別是日用消費品領(lǐng)域獲得普及,“5美分標簽”是RFID能否獲得成功的關(guān)鍵因素之一。。
2.2識別系統的環(huán)境要求相對嚴格
目前,國外一些畜牧業(yè)發(fā)達的國家和地區如歐盟、北美和澳大利亞等在這方面已有較多的研究,將中低頻段應用于奶牛的識別系統中,識讀距離達1m左右。但是這樣的識讀距離對于大規模隨意活動(dòng)的牛體來(lái)說(shuō)是遠遠不夠的,需要更遠的距離才能達到實(shí)時(shí)、準確的監測奶牛的目的;另外多目標識別中的沖突問(wèn)題也是急需解決的問(wèn)題。國內在乳牛場(chǎng)實(shí)時(shí)監控方面也進(jìn)行了積極的探索。應用無(wú)線(xiàn)射頻技術(shù),建立了比較完善的奶牛自動(dòng)識別系統,但在識讀距離方面還沒(méi)有達到大規模奶牛養殖場(chǎng)的需要。因此,遠距離識讀對實(shí)現奶牛的可溯源性及可控性管理是十分必要的。
2.3無(wú)線(xiàn)射頻系統對操作者的要求較高
RFID系統以計算機為平臺T具發(fā)揮作用,這就要求使用者能夠熟練的完成計算機操作,管理軟件的應用和開(kāi)發(fā),電子芯片和管理系統間鏈接安裝等T作。但我國的奶牛養殖管理行業(yè),從業(yè)人員的基本素質(zhì)相對較低,大規模奶牛養殖場(chǎng)的現代化程度不高,所以使用者的操作水平也成為制約系統發(fā)揮功能的一個(gè)重要因素。
3結語(yǔ)
我國是一個(gè)畜產(chǎn)品的生產(chǎn)大國和消費大國,但非畜牧業(yè)強國,將無(wú)線(xiàn)射頻技術(shù)應用在奶牛產(chǎn)業(yè)上還處于嘗試摸索階段,以該技術(shù)為基礎的牲畜自動(dòng)化精密喂養技術(shù)、疫病診斷和控制系統以及性能測定系統等管理系統尚未在畜牧業(yè)生產(chǎn)中得到較廣泛的運用。中國加入WTO后,面臨著(zhù)與國際慣例和通行做法接軌的問(wèn)題,電子標識技術(shù)在畜牧業(yè)中的應用也在其列。發(fā)展以RFID技術(shù)為基礎的數字化精細養殖既是體現和實(shí)現我國畜牧業(yè)規范化、標準化和現代化的需要,也是縮短與其他國家之間差
距的必然要求。
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