物联网技术在家禽养殖业的应用研究进展

家禽养殖在我国具有悠久的历史，是我国的基础性产业，自改革开放以来取得了飞速发展，家禽饲养量和禽蛋产量已连续多年保持世界第一，禽肉产量位居世界第二，有效保障了我国居民的饮食消费。然而，现代家禽养殖业的发展正在发生战略性转变，正由数量型逐渐向质量型转变，可持续发展和智慧养殖将是未来主要的发展方向。与此同时，伴随着信息技术的高速发展，以物联网技术等为代表的信息产业第三次浪潮正在蓬勃发展[1]，其在传统行业的转型升级中必将起到重要的推动作用。物联网作为互联网的延伸，是连接物品的网络，其利用通信技术把传感器、控制器、物品、机器和人员等通过新的方式连接在一起，形成物与物、人与物相连的智能化网络[2]。相对于互联网，物联网提供更有深度、更加人性化且更为广泛的内容和服务[3]。因此，引入物联网技术将有助于推动家禽养殖业持续健康发展。笔者阐述了我国畜禽编码标准与标识技术的制定现状，概述了物联网技术在家禽养殖业中的应用及研究进展，同时分析在发展过程中可能遇到的问题，旨在为我国家禽养殖业的信息化发展提供参考。

1 家禽编码标准与标识

个体编码与标识是家禽养殖业发展物联网技术的重要基础，不仅能够解决家禽的育种、繁殖、精细饲喂与管理等问题，也能够实现生产的全程跟踪与溯源[4]。因此，制定家禽编码与标识标准是家禽养殖业发展物联网技术的前提。2006年，我国开始实施“动物标识及疫病可追溯体系建设”试点[5]，农业部颁布了《畜禽标识和养殖档案管理办法》[6]，对畜禽编码与标识进行详细规定，要求畜禽标识编码由畜禽种类代码、县级行政区域代码、标识顺序号共15位数字及专用条码组成，猪、牛、羊的畜禽种类代码分别为1、2、3，但对家禽没有规定种类代码，标识产品有电子耳标、植入式电子芯片、电子脚环等。

目前，我国部分企业自主研发出RFID芯片与标签，大幅度降低了生产成本，在畜禽生产中得到了广泛应用，部分省份还制定了相应的技术规范[7]。家禽养殖业主要采用电子脚环，适用于标识禽类、家禽溯源、种禽繁育、饲养及疫病防控等信息化管理。其中最有代表性的公司有深圳市远望谷信息技术股份有限公司、深圳市英米加电子标签有限公司、上海生物电子标识公司、无锡富华科技责任有限公司等。RFID技术的快速发展，使得家禽养殖的各项生命体征和生产数据通过物联网进行采集，有效指导家禽的育种和日常生产管理。

2 物联网技术在现代家禽养殖业中的应用

2.1 在舍内环境调控中的应用目前，家禽养殖业正朝着规模化、集约化方向发展，而精细化管理正是提高其经济效益的重要手段，同时又能保障家禽产品质量安全[8]。家禽养殖内环境监控系统，通常包括气体传感器、温湿度传感器、光照度传感器、称重传感器、摄像头、网络节点(传感器网关)、中间服务器、系统监控软件和远程监控客户端等(图1)。以单栋禽舍作为独立的监控区域，通过局域网和互联网，实现对舍内环境状况进行实时监测并对相关设备实现远程智能控制。监控舍内环境，实施精细化管理越来越受到企业的重视，针对家禽的不同生长阶段，在舍内安装传感器进行数据采集与传输，再通过电脑进行数据分析，实时反馈给环境控制系统并进行调节，最终提供最适宜的温湿度、空气质量、光照及水质等。李年攸等[9]开发了基于Arduino的家禽养殖场监控系统，使用Arduino mega 2560单片机、DHT11温湿度传感器、光照传感器、蜂鸣器、继电器、电机、WiFi通信模块及显示屏等电子元器件，可实现养殖场环境(温度、湿度、光照)的自动监控；高瑞等[10]设计开发了基于ARM和WSN技术的环境信息监测系统。该系统通过采集禽舍温度、湿度、NH3浓度等环境数据，利用无线传感网络技术将数据传输到数据监控平台，用于后续管理、查看与分析；周鹏等[11]设计了智能畜禽养殖监控系统，采用ZigBee和以太网相结合的通信方式，在舍内部署各类环境监测传感器，传感器节点构成监控网络，实现畜禽舍环境的实时监测和控制；朱凤舞等[12]融合ZigBee和GPRS技术，设计开发了鸡舍有害气体监控系统，利用短距离无线传感网络监测鸡舍的环境参数，然后通过远距离GPRS无线传输网络将数据传送至上位机端口，利用上位机对节点继电器发出反馈控制命令，实现鸡舍内环境的预期调控。

图1 家禽智慧养殖内环境监控系统Fig.1 Internal environment monitoring system for intelligent poultry breeding

文章来源：《中国家禽》 网址: http://www.zgjqzz.cn/qikandaodu/2021/0205/335.html