无线射频识别技术在现代畜禽养殖中的应用及发展前景

无线射频识别技术在现代畜禽养殖中的应用及发展前景作者：许译丹韩国鑫来源：《安徽农学通报》2018年第18期摘要：精细养殖是未来畜禽业发展的必然趋势，其中可追溯系统是一种有效的畜禽产品质量安全风险控制管理手段。

无线射频识别（RFID）技术在现代畜禽精细养殖和可追溯系统中具有十分重要的作用。

该文主要阐述了RFID技术在畜禽养殖中对于促进经济效益、保障食品安全等方面的重要性，介绍了无线射频识别技术的组成以及工作原理，并对目前RFID技术在畜禽养殖方面的应用进行了阐述，最后通过对RFID技术发展的趋势以及经济社会发展方向的分析，总结了其在畜禽动物养殖中的发展方向及前景。

关键词：无线射频技术；畜禽养殖；可追溯中图分类号 S816.7 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）18-0126-03Application and Development Prospect of RFID Technology in Modern LivestockXu Yidan et al.（College of Electrical and Information，Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing 163319，China ）Abstract：Modern farming is an inevitable trend in the future development of the livestock and poultry industry.Traceability system is an effective means of quality and safety risk management of livestock and poultry products.RFID technology has played an important role in modern livestock and poultry farming. This paper mainly describes the importance of RFID technology in promoting animal husbandry to promote economic benefits and ensure food safety. Introduced the composition and working principle of RFID technology，and explained the main aspects of RFID application in livestock and poultry farming. Finally，combined with the development trend of the technology and the direction of economic and social development，the development prospects in livestock and poultry animal breeding are analyzed.Key words：RFID Technology；Livestock；Traceable近年来，随着畜禽养殖业的不断发展，畜禽业的生产方式也正向着规模化、集约化、产业化、信息化的方向发展。

由于社会的发展和经济的进步，人们的生活质量得以大幅提高，对肉类食品的需求量不断增加，在满足温饱的同时也在不断追求着更高层次的生活水平，而食品健康更是高质量生活水平最重要的一部分。

因此，畜禽产品的安全生产和可追溯问题也成为了学者们研究的重点。

利用信息技术对畜禽产品进行溯源和监测，对整个生产过程进行全程管理，是现代化畜禽养殖的关键。

不管是实现现代化的畜禽养殖业，或是解决食品安全问题，首先必须确定畜禽的个体，对其进行监测和溯源，才能够得到所需的信息[1]。

因此，必须大力推进畜禽信息化建设，为现代畜禽业的又快又好发展提供坚实可靠的信息资源保障[2]。

无线射频识别（Radio Frequency Identification）技术最早的应用可追溯到第二次世界大战中飞机的敌我目标识别，距今已有70多年的历史，但由于技术和成本的原因，一直没有得到广泛应用。

近年来，随着大规模集成电路、信息安全等技术的发展，RFID技术进入了商业化的应用阶段，广泛应用于生产、物流、交通、医疗、食品、防伪等各个领域，得到了迅猛的发展，成功的应用案例比比皆是[3]。

RFID技术被视为21世纪最重要的前十大技术，它是一种非接触式的自动识别技术，能够利用射频信号对目标对象进行自动识别并读取相关数据，识别过程无须人工干预，能够适应各类恶劣的工作环境。

RFID技术能够同时对多个高速运动标签进行识别，操作简捷方便。

当前，条形码也被大量应用于产品识别，但与其相比，RFID的应用层次可以具体到每1个需要识别的物体，而条形码只能给每1类物品进行身份识别，所以在识别能力上来说，RFID是优于条形码的[4]。

并且其具有储存容量大、稳定性强、读取距离远，并且数据获取可以加密等优点，在各个领域都起到了重要的作用。

本文阐述了RFID技术的主要组成以及工作的基本原理，包括其在畜禽种类认知与信息化管理，自动化监测和畜禽产品生产、溯源过程中的质量监控等方面的应用现状，同时根据RFID技术的发展现状以及畜禽现代化养殖领域的发展趋势，对其在畜禽养殖领域的发展前景进行了展望。

1 RFID的组成及工作原理由于應用不同，RFID系统的组成会各有不同，但通常是由电子标签、阅读器和数据交换与管理系统3个部分所组成，其组成结构如图1所示[5]。

电子标签是由耦合元件及电子芯片组成，每支标签具备唯一的电子编码，以便附着于被监测物体的表面。

天线主要是在电子标签和阅读器间传递射频信号。

阅读器主要是负责读取和写入标签信息的设备。

数据管理系统主要负责对数据信息的存储、管理以及对电子标签进行读写控制[6]。

RFID系统工作时，阅读器利用天线发射出特定频率的射频信号，当标签出现在磁场范围内，使天线得以感应并且产生电流。

阅读器经过解调解码后把它转换成相关数据，通过串口、网口等将得到的信息送至中央信息系统进行有关数据处理和控制[7]。

2 RFID在畜禽生产中的应用畜禽生产管理与其生理健康和福利状况密切相关，利用人工观测的方法监测畜禽的生产中的信息不仅会消耗大量的精力与时间，而且存在一定的主观性，已经不能适应和满足目前养殖业发展的需求。

因此，及时有效、客观准确地监测动物健康状况、行为、生理及心理状态等畜禽信息，对于发现生病或异常个体、进行疾病预警以及保障动物福利具有重要的意义[8，9]。

目前，无线射频技术是用于畜禽生产管理中最常用和成熟的方法。

要实现这种现代化的管理方式，前提是给每个动物个体安装电子标签。

针对畜禽类动物来说，对较大体型的动物个体一般采用的是耳标式的电子标签对其进行识别追踪，对体型较小的禽类动物个体则采用脚环式的电子标签。

2.1 畜禽养殖信息溯源动物生产管理是畜禽产品质量与安全控制的起点，在养殖场内采用管理系统，将畜禽从出生、出栏到屠宰前的所有养殖信息进行记录。

通过养殖信息管理系统，可以随时了解到畜禽目前的养殖状况，进而保障健康安全的养殖和生产管理。

王军[10]等利用RFID技术与嵌入式系统技术，实现了在生猪饲养过程中其进食行为以及其他养殖信息的有效监测。

施亮[11]等利用RFID技术建立了肉牛养殖质量安全可追溯系统，实现了对每头肉牛的养殖信息的自动采集，并针对每头肉牛建立了可在Internet网络上进行查询的质量追溯档案。

陈长喜[12]等设计了基于RFID技术的肉鸡可追溯与监管平台，实现了肉鸡养殖信息全程可追溯与管理。

王玲[13]等利用RFID射频识别、ZigBee无线通信与ARM嵌入式技术相结合，研制了1套羊场养殖信息管理手持终端，能够实时采集、录入、存储、拷贝、查询养殖信息。

2.2 禽类肉、蛋产品信息溯源中国是世界上禽类肉、蛋产品的生产大国和消费大国。

为了增加禽类产品的产量，提高育种质量，需要对家禽产蛋进行精准监测，追溯家禽个体，这就需要对家禽个体产蛋行为进行识别，准确定位优质个体，实现绿色禽类肉、蛋信息整个生产过程的溯源。

李琴[14]等基于射频技术与光电门原理提出了1种种鹅自动育种监控技术，在一定程度上实现了种禽的自动选育。

孙爱东[15]等利用RFID技术与计算机技术相结合对种鹅个体产蛋进行监测，为种鹅产蛋性能选育新技术的研发提供了新思路。

李久熙[16]等采用RFID技术与传感技术实现了对蛋鸭产蛋个体的准确识别并追溯产蛋个体。

黄巍[17]等提出了基于RFID 技术的肉禽产品质量检疫可追溯系统，实现了识别过程中的自动化，提高了获取肉禽产品信息的快捷及可靠性。

刘凯达[18]等基于RFID技术设计和实现了1个以质量追溯为目的的鸡蛋生产管理及追溯查询系统，实现了鸡蛋产品供应链的全程追溯。

2.3 畜禽个体识别与跟踪畜禽个体活动与跟踪是指通过在动物身上安装电子标签，来了解动物个体的活动范围，并能对畜禽的活动行为进行跟踪，从而对畜禽健康生长和繁育进行时刻监测。

通过监测可了解畜禽的活动状态可以及时发现是否有反常行为。

王军[19]等提出了1种采用嵌入式系统技术和RFID技术的生猪行为自动监测系统，实现了对生猪饲养过程中的个体识别监测，经测试，该系统合理、有效、且系统易于实现。

何金凤[20]利用RFID技术提出并建立了1套奶牛个体识别系统，达到了对奶牛养殖信息快速、准确识别的目的。

伍佰鑫[21]等利用RFID技术对在舍外活动的散养蛋鸡行为进行研究，了解其活动范围以及活动时间。

程佳威[22]等基于RFID技术设计了生猪个体快速识别系统，实现了对猪的个体识别和信息追踪。

2.4 畜禽疾病防控管理 RFID技术在畜禽疾病防控上也被广泛应用，在每个动物身上安装电子标签，当每个动物按规定进行免疫的同时，系统会根据其免疫、治疗用药、消毒等相关信息进行记录。

如此，以后就可以快速准确的查询到每个动物的防疫情况，有效的节省劳动力，提高经济效益。

周仲芳等[23]基于RFID技术建立了活猪检验检疫监督管理系统，该系统实现了活猪各个环节的全方位监控。

魏金海[24]等设计了基于RFID技术的进口种牛检疫采样记录系统，实现了采样记录的自动化，节省了人力、时间，降低了差错率。

邹小昱[25]等利用RFID射频识别、Linux嵌入式系统等技术结合SQL Server数据库管理系统，研发了1套种羊场RFID信息化管理系统，其中包括疫病管理功能，为优良品种的选育提供了技术手段。