物联网传感技术在畜禽养殖中的应用

刘磊，王丹凤，陈亮，钱亮

（1.成都鑫芯电子科技有限公司，四川 成都 610036；2.四川省农业厅信息中心，四川 成都 610041）

物联网传感技术在畜禽养殖中的应用

刘磊1，王丹凤1，陈亮1，钱亮2

（1.成都鑫芯电子科技有限公司，四川 成都 610036；2.四川省农业厅信息中心，四川 成都 610041）

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。它通过信息传感设备，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。

1 物联网技术在养殖中的应用

我国将物联网作为推进产业信息化进程的重要策略，养殖业作为关系国计民生的基础产业，其信息化、智能化的程度尤为重要。开展物联网技术在养殖领域的推广应用，实现了生产经营过程的智能化控制、科学化管理、信息化服务、全程化追溯。对提高资源利用率和劳动生产率，产品产量、质量都具有十分重要的意义。

1.1 畜禽养殖物联网概念 畜禽养殖物联网是将大量的传感器节点构成监控网络，通过在养殖场安装 CO2、NH3、H2S、温度、湿度等各种传感器，进行环境信息在线监测。养殖户根据经验需求在智能养殖平台上设置阈值和报警方式，其中报警方式可设定为平台报警、手机短信报警等。当采集到的环境数据超过阈值时，系统可以进行报警，以帮助养殖户及时发现问题，并且确定发生问题的畜禽个体。

为进一步提高环境调节的智能化，减少因人为疏忽而造成的管理疏忽，当发出环境异常报警时，智能养殖平台可以对控制设备进行联动控制，根据设定参数值，对红外灯、风扇、湿帘等进行联动控制，使得养殖管理工作变得更轻松、高效、精准。

1.2 畜禽养殖物联网管理系统的作用 畜牧养殖物联网管理系统是在总结畜牧养殖经验基础上，实现互联网与动物身份唯一识别电子耳标技术相结合，遵循国家农业发展“整合资源、系统集成”的指导方针，重点围绕农业养殖标准化、自动化要求，以实现畜牧养殖的品种、繁育、饲养、防疫环节智能化。

1.2.1 畜牧养殖物联网管理系统集成智能无线传感器、无线通讯、智能控制系统和视频监控系统等专业技术，可对养殖环境、畜禽生长状况等进行全方位监测管理和细致分析，根据养殖产品的生长过程，有针对性地投放饲料，实现精细化饲养，并降低成本。达到省时、增产、增收的目标。

1.2.2 使用畜牧养殖物联网管理系统的养殖户可以从阅读器采集到牲畜的品种、出生日期、出生地等身份信息，防疫信息及日常饲喂信息。通过对养殖过程的智能化管理，可以帮助企业实现整个养殖环节的信息化与自动化管理，提升养殖品质，提高整体竞争力。

1.2.3 畜牧养殖物联网管理系统可通过建立本地区动物养殖企业档案数据库和采集生产数据两大功能，帮助各级畜牧业管理部门及时、有效地掌握辖区内肉、蛋、奶等畜产品的生产数据，为政府决策提供关键性的数据支撑。

1.2.4 畜禽养殖物联网管理系统在帮助企业建立统一的应用平台后，可以保证养殖企业查看和监督养殖舍的环境变化，加强畜禽防治，提高产品质量，增加产品的科技含量，同时为建立畜禽资源基因库、选育优良品种、完善良种繁育体系提供更为科学的技术支持。

1.3 畜禽养殖物联网系统的优势 畜禽养殖物联网系统可实时监控养殖场的状况，并能通过视频看到实际情况，实现了养殖场的远程管理，有利于严格按照规范进行养殖，能够及时发现并尽早排除养殖过程中的隐患，提高养殖存活率。

感应式数据采集，智能化设备代替了传统的人力，使控制过程更加精细、快速、准确。

完整的网络版软件配套，使制定及修改复杂的多级管理系统变得非常简便。各层管理者可通过网络简单快捷地查询到各种饲养信息。智能化的数据备份功能，可保证数据长久不丢失。

智能电子耳标可以对每头畜禽进行智能跟踪管理，在发生疫情的第一时间可追踪到病源，实现及时防控、追根溯源，把用户的损失降到最低。

1.4 物联网技术在畜禽养殖上的应用方向

1.4.1 养殖环境监控 结合畜禽养殖环境的特点，利用畜禽养殖环境监控系统对温度、湿度、有害气体浓度等主要环境参数进行准确、实时的监测。以监测数据为参考依据，对畜禽舍养殖环境进行调控，以提高畜禽舍管理效率。

通过在养殖场安装智能传感器，在线采集环境温湿度、二氧化碳、硫化氢、氨气、光照等数据，并传送到管理者手机、PC等信息终端。便于实时掌握养殖场内各环境信息，对畜禽养殖场所进行综合监控，当所监测的数据存在异常时可通过报警平台以短信或声光报警的形式及时告知相关技术人员。管理者可通过监测到的数据进行远程手动控制设备自动开启，或事先设置各项环境参数的阈值进行自动控制，为畜禽提供一个舒适的生长环境。

1.4.2 精细饲养 养殖场圈舍建设和饲养机械设备为精细饲养提供了条件，通过建立精细饲养综合技术平台，依托物联网技术实现自动化定量喂养。尤其要对繁殖期的畜禽进行精细饲养，可大大提高繁殖效率，延长繁殖年限，降低养殖户的投入成本，提高畜禽的成活率。

1.4.3 智能管理 通过在养殖场应用物联网技术进行智能喂养、粪便收集和清洗等智能化管理，还可节省劳力，节能减排智能喂养。系统可根据时间节点或探测器反馈信息，定时定量地配给食物。

1.4.4 畜禽疾病监测 通过埋植芯片和其他智能采集装置收集畜禽生理状况指标，传入计算机系统，分析健康状况，进行疫病监测。对检测到的生理数据结合临床诊断进行初判分析，当出现异常数据时系统可及时向管理者报警，让管理者及时采取相应措施，便于开展动物疫病防控，对畜禽进行早治疗，防止疫病大规模爆发。

1.4.5 追踪溯源 通过建立畜禽信息数据库、产品质量安全追溯码、溯源平台，为产品质量安全追溯提供原始的数据，实现对畜禽生产及流通过程的信息管理和畜禽产品质量的追溯管理，以及畜禽生产档案（产地环境、生产流程、质量检测）的管理。消费者可通过追溯码或二维码进入溯源查询平台进行查询，平台通过分析并和产品数据库进行对照，得出查询结果，实现对畜禽产品“从养殖到餐桌”的全程质量监控。

2 物联网技术为畜禽养殖带来的效益

物联网技术的应用实现了养殖的精细化管理，通过互联网和智能化设备，实现了数据的采集、融合及处理，并通过操作终端，实现了智能化识别和管理，产品质量也明显得到了提升，增强了市场供种能力。通过物联网技术对养殖舍内环境信息的自动监测，还积累了大量数据，结合畜禽生长性能测定，为畜禽育种提供了大数据基础。

据测算，采用普通标准化养殖，出栏1万头猪需要24个人喂养，而引进全套物联网技术后，人员可减少2/3。采用物联网技术饲养，母猪受孕率和产仔率均高于普通猪舍养殖3%～4%，母猪繁殖率提高10%，有效胎次提高1～2胎，仔猪成活率提高5%，饲料利用率可提高6%。折算后的经济收益增幅约为30%左右，每头猪可节约成本90元，每头母猪养殖效益增加250元。

3 面临的问题及不足

3.1 饲养方式的制约 物联网技术推广和应用是与集约化生产经营方式相结合的。但是部分以农户为主的养殖小区和中等规模养殖场户，受制于设施设备和生产工艺条件，物联网技术改造应用难度大，物联网技术难于应用推广。

3.2 物联网技术应用范围偏小 在畜牧业生产中应用物联网技术，涉及的信息技术本身比较复杂。因此，目前物联网技术的应用大多数是在大型规模养殖场，特别在部分“领军”企业较多。中小型养殖场主动使用物联网技术的意识不强，场内物联网技术的应用仍呈“空白”状态。

3.3 物联网技术应用成本高 畜禽业生产中应用的物联网技术主要有三个来源：一是从国外直接进口技术；二是引进技术在国内经过本地化改造；三是国内自主开发。就目前而言，国内自主研发产品，其软硬件配套和产品稳定性等方面与引进产品尚有很大差距，加之引进产品价格昂贵，养殖户积极性不高，故部分生产者尚无力应用。

3.4 养殖观念落后 现阶段规模化养殖的人员大多年龄偏高，文化水平低，导致养殖户对养殖市场的预测、规避养殖风险的能力偏低。

4 结语

目前在中央对畜禽标准化规模养殖等扶持政策的推动下，我国畜禽业正处于由传统养殖向现代养殖转型的关键时期。掌握先进的畜禽养殖管理办法及技术是影响畜禽养殖是否健康持续发展的关键。而物联网传感技术在畜禽养殖中的应用，从环境监控、精细饲养到疾病预防等方面不仅为畜禽养殖带来了现代化的养殖方式和科学的管理理念，更是为我国畜禽养殖的发展指明了全新的道路，为畜禽养殖带来了巨大的效益。物联网传感器技术在畜禽养殖中的应用实现了养殖环境的实时监控，有利于缓解养殖环境污染等问题，从根本上实现绿色发展的目标。相信随着物联网技术的不断完善与创新，将会有越来越多的养殖场引入物联网技术，为畜禽养殖行业带来健康、高效的养殖模式，进一步实现种养结合、生态循环的目标，使物联网技术真正成为影响畜禽养殖发展的核心技术，为我国畜禽养殖的飞跃式发展画上浓重的一笔。

S126

C

1001-8964（2017）09-0007-03

2017-07-10