养猪生产中,RFID技术在养猪业中的应用
发布时间:2009-5-13 11:12:04 来源:养猪网
    摘要:本文介绍了RFID技术的工作原理,分析了它在动物的识别与跟踪中的应用,并重点阐述了它在自动化养猪饲喂系统中的应用,以猪的喂养和个体识别为主线,总结了射频识别技术在我国养猪业应用的发展前景。 关键词:RFID;识别;电子标签; 1 引言     射频识别技术是从上个世纪80年代兴起的一项自动识别技术,被列为新世纪十大重要技术项目之一[1]。不过直到上世纪80年代,射频识别技术及产品才真正进入商业领域。90年代后,射频识别技术标准化问题日益得到重视,射频识别技术的理论得到进一步丰富和完善,射频识别产品开始广泛应用,已经进入到金融、电信、交通、医疗、身份证等各种领域[2]。    近几年来,我国规模化养猪业蓬勃发展。与此同时,猪病的发生,特别是传染性疾病,成为严重影响我国规模化养猪业健康、稳定发展的主要威胁[3]。农业部第14次常务会议审议通过的《畜禽标识和养殖档案管理办法》,于2006年7月1日开始施行了。该办法的出台,对进一步规范畜牧业生产经营行为,加强畜禽标识和养殖档案管理,建立畜禽及畜禽产品可追溯制度,有效防控重大动物疫病,保障畜禽产品质量安全方面有重要意义[4]。管理规定畜禽标识实行一畜一标,编码具有唯一性。因此畜禽标识编码工作是一项繁杂的系统工程.必须走在各项工作的前面[5]。RFID技术的引入是一种必然趋势,将会给养猪业带来进一步的提高,具有很广阔的前景。 2 RFID的工作原理    射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术是一种非接触自动识别技术,利用射频信号通过空间偶合(电感或电磁偶合),实现无接触信息传递,并通过所传递的信息达到识别目的[1]。射频识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便[6]。    一般说,射频识别系统包含电子标签、数据管理系统和阅读器三部分。系统的工作原理 是:标签进入磁场后,如果接收到阅读器发出的特殊射频信号,就能凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息,阅读器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据,从而达到自动识别物体的目的。阅读器通过天线发送出一定频率的射频信号,当标签进入磁场时产生感应电流从而获得能量,发送出自身编码等信息,被读取器读取并解码后送至电脑主机进行有关处理[7]。 3 RFID在动物识别中的应用     所谓动物识别与跟踪,就是在动物身上安装电子标签,并根据动物电子标签中的唯一的ID码与该动物一一对应,可以随时对动物的相关属性进行跟踪与管理的一项技术。当动物进入RFID阅读器的识别范围,或者工人拿着手持阅读器靠近动物时,阅读器就会自动将动物的数据信息识别出来[8]。    国际标准ISO11784和ISO11785规定了对动物用RFID进行识别的代码结构和技术标准。ISO11784规定动物识别代码总共由64位(8个字节)组成[9]。ISO11785则规定了电子标签数据的传输方法以及阅读器的规范[10]。    动物安装电子标签的基本方法有:颈圈式、耳标式、可注射式和药丸式电子标签[1]。    耳标式电子标签适合于有油污、雨水的恶劣环境,阅读器与电子标签相距最远数米都可以把数据读出来。2005年阿里.桑托斯等人,为老鼠制造了一个高自动化的居住系统,并成功的将射频电子标签安在老鼠耳朵上,在RFID控制下测试研究老鼠的天然生活习性[11]。    按照国际标准ISO11784,射频标签能够被人类造成各种各样的形状,例如有一种可以移植入动物体内的直径微小,长度仅12-32毫米的玻璃胶囊标签。另外的类型还有针对牲畜的电子追踪标签,就是所谓的能够被牛和羊吞咽并保留在胃肠道里面的药丸式电子标签[9]。    利用可注射式电子标签进行身份识别是一种很有希望改善目前的动物识别系统。这种应用在动物体内的方式可以减少动物丢失的风险。换句话说注射式标签运用于实践,必须满足很高的标准。主要方面包括生物兼容性,注射的可行性,在静力学和动力学条件下的技术实施性,最后在贸易屠宰中的恢复程序,尽量避免人类在食物链中的任何风险[12]。    由于ISO的国际标准,现在很有可能识别来自世界上任何国家的任何动物,仅仅靠一个ISO国际标准的读卡机[9]。 4  RFID在养猪业中的应用     为了构建一种适合中国国情的猪肉安全质量监控的可追溯系统,江苏农业大学陆昌华等在“十五”国家“863”计划项目资助下,综合应用动物个体标识、二维条码、RFID射频电子标识和一维条码标签技术,将网络技术和数据库技术与传统的养猪业和屠宰加工业结合,构建了一种适合中国国情的猪肉监控的可追索系统。生猪养殖。养猪业的蓬勃发展,养猪技术趋于自动化,自动化系统核心组成部分有:自动喂料计量系统、自动称重系统、电子识别系统和电脑处理系统[14]。    一个妊娠母猪的自由采食喂养系统专利已经被艾奥华洲立大学的Rhodes研究农场开发。这个系统结合了母猪电子识别系统和电脑分析动物称重来收集数据。将母猪的平均日益增重与期望的平均日益增重进行比较计算来确定母猪获取两种饲料配合中的一种。计算机通过系统监测来控制母猪的走动路线[15]。种猪质量监督检验测试中心(武汉)等[16] 。系统的基本工作原理是:当带有“耳钉”(RFID卡)的猪进入读写器的射频场后,由其天线获得的感应电流经升压电路升压后作为芯片的电源,同时将带信息的感应电流通过射频前端电路检得数字信号送入逻辑控制电路进行信息处理;所需回复的信息则从存储器中获取经由逻辑控制电路送回射频前端电路,最后通过天线发回给读写器。计算机网络通过接口获取养殖场里猪的信息,并集养猪场日常管理需要的基本功能为一体,将养猪场日常管理所涉及的各种记录、统计、报表等原来用手工完成的工作全部实现计算机管理。系统基本满足了养猪场目前生产管理的需要,从宏观决策上提供信息,便于管理者及时、准确地了解养猪场的管理状况,提高了现代化管理水平[17]。    养猪企业本身的发展趋势是规模越来越大,集约化程度越来越高,因而管理的难度也越来越大,利用计算机技术,可使养猪企业管理更科学、更精确,并能有效提高养猪企业的效益。 5   RFID技术在养猪业的应用前景生猪养殖不仅仅是为了疫情溯源,还可以实现饲养过程的自动化,具有较好的经济效益。     但是我国在养猪业界推广应用RFID还存在诸多问题,一是RFID技术标准尚在研制之中,还不够成熟。RFID行业标准涉及频段划分、编码规则等问题。目前尚未形成统一的全球化标准。市场呈现多种标准并存的局面。二是资金问题,RFID相关设备是很昂贵的。如法国ACEMO MF24母猪多功能自动饲喂系统。三是管理模式,RFID自推行之初一直是应用端为主要的推动力而作为产业链的上游的制造商已经分销代理商们而言[19]。RFID增加了他们的成本。这也是阻碍RFID普及的一个因素。生猪    养殖成本只是一个相对的问题。随着RFID技术的成熟,将很好的推动猪业自动化喂养的进一步发展。