畜牧業(yè)信息化技術(shù)概述

畜牧業(yè)信息化技術(shù)概述北京市農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技信息研究所農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研發(fā)中心主要內(nèi)容一、畜牧業(yè)的概念二、畜牧業(yè)信息化現(xiàn)狀三、相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)三、相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)四、技術(shù)展望五、應(yīng)用案例六、結(jié)語(yǔ)

一、畜牧業(yè)的概念2.1畜牧業(yè)的概念畜牧業(yè)：是利用畜禽等已經(jīng)被人類(lèi)馴化的動(dòng)物，或者鹿、麝、狐等野生動(dòng)物的生理機(jī)能，通過(guò)人工飼養(yǎng)、繁殖，使其將牧草和飼料等植物能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)物能，以取得肉、蛋、奶、羊毛、山羊絨、皮張、蠶絲和藥材等畜產(chǎn)品的生產(chǎn)部門(mén)。畜牧業(yè)是農(nóng)業(yè)的主要組成部分之一。農(nóng)業(yè)的重要組成部分，與種植業(yè)并列為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的兩大支柱。畜牧業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有著重要的地位和作用，主要是：提供肉、奶、蛋類(lèi)等動(dòng)物性食品。為工業(yè)提供羊毛、山羊絨、皮、鬃、獸骨、腸衣等原料。通過(guò)畜產(chǎn)品出口取得外匯。促進(jìn)畜牧業(yè)投入品工業(yè)和畜產(chǎn)品加工業(yè)的發(fā)展，增加勞動(dòng)就業(yè)機(jī)會(huì)。為農(nóng)作物生產(chǎn)提供有機(jī)肥料。增加農(nóng)民收入。為農(nóng)業(yè)和交通運(yùn)輸業(yè)提供畜力。促進(jìn)廣大牧區(qū)的經(jīng)濟(jì)和文化發(fā)展，加強(qiáng)各民族間的團(tuán)結(jié)。2.2畜牧業(yè)的分類(lèi)畜牧業(yè)可分為大牧場(chǎng)放牧業(yè)和乳畜業(yè)。大牧場(chǎng)放牧業(yè)：經(jīng)營(yíng)方式高度集約化，商品化、專(zhuān)業(yè)化水平高，經(jīng)濟(jì)效益高，科技應(yīng)用廣泛。我國(guó)內(nèi)蒙古、新疆地區(qū)地廣人稀、草場(chǎng)質(zhì)量較好，但經(jīng)營(yíng)粗放。如果能加強(qiáng)科技應(yīng)用，改善交通運(yùn)輸條件，可以采用大牧場(chǎng)放牧業(yè)的生產(chǎn)方式。乳畜業(yè)：隨著城市發(fā)展而形成的面向城市市場(chǎng)的商品化、集約化畜牧業(yè)地域類(lèi)型。乳畜業(yè)比較發(fā)達(dá)的地區(qū)：北美洲五大湖周?chē)貐^(qū)、西歐、中歐以及澳大利亞、新西蘭等地。牛奶城市郊區(qū)H牛奶城市郊區(qū)H國(guó)內(nèi)外畜牧業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀畜牧業(yè)發(fā)展水平是衡量一國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展與農(nóng)村發(fā)達(dá)程度的重要指標(biāo)?，F(xiàn)代畜牧業(yè)建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)工程，它涉及到畜牧業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施更新、生產(chǎn)組織方式轉(zhuǎn)變、經(jīng)營(yíng)主體素質(zhì)提升、管理方式改進(jìn)等多個(gè)方面，以及政府、畜牧企業(yè)、農(nóng)牧民等多個(gè)主體層次，受資源、資本、勞動(dòng)力和技術(shù)等因素的影響?，F(xiàn)代畜牧業(yè)的特征：布局區(qū)域化：發(fā)揮比較優(yōu)勢(shì)；養(yǎng)殖規(guī)模化：獲取規(guī)模效益生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化：提高產(chǎn)品質(zhì)量；發(fā)展專(zhuān)業(yè)化：提高生產(chǎn)效率經(jīng)營(yíng)產(chǎn)業(yè)化：協(xié)調(diào)利益分配；服務(wù)社會(huì)化：降低企業(yè)成本2.3.1國(guó)外現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展模式在發(fā)達(dá)國(guó)家，畜牧成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，畜牧業(yè)在農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中的比重都超過(guò)了40%，高的甚至達(dá)到60%以上。世界各國(guó)由于自然經(jīng)濟(jì)條件差異較大，在畜牧業(yè)現(xiàn)代化過(guò)程中逐步形成了不同模式和道路，主要可以分為以下四種模式：現(xiàn)代草地畜牧業(yè)、大規(guī)模工廠化畜牧業(yè)、適度規(guī)模經(jīng)營(yíng)畜牧業(yè)、集約化經(jīng)營(yíng)畜牧業(yè)。（1）現(xiàn)代草地畜牧業(yè)主要是指以天然草地為基礎(chǔ)，圍欄放牧為主，資源、生產(chǎn)和生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展的畜牧業(yè)類(lèi)型。在這種發(fā)展模式中，草地是基本的生產(chǎn)資料，飼草是畜牧業(yè)發(fā)展的主要投入要素，草地資源相對(duì)豐富是現(xiàn)代草地畜牧業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素，其典型代表主要有澳大利亞和新西蘭。（2）大規(guī)模工廠化畜牧業(yè)主要是指以規(guī)模化、機(jī)械化、設(shè)備化為主要特征，精飼料、資本和技術(shù)密集投入的高投入高產(chǎn)出高效益畜牧業(yè)類(lèi)型。典型代表主要以美國(guó)為主。地域廣闊，土地資源豐富，勞動(dòng)力資源緊缺和資金技術(shù)實(shí)力雄厚是發(fā)展大規(guī)模工廠化畜牧業(yè)的基本條件。（3）適度規(guī)模經(jīng)營(yíng)畜牧業(yè)主要是指規(guī)模適度、農(nóng)牧結(jié)合、環(huán)境友好的畜牧產(chǎn)業(yè)模式，其典型代表主要有荷蘭、德國(guó)和法國(guó)等畜牧業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家。這些國(guó)家地形以平原為主，氣候?yàn)闇貛ШＱ笮詺夂颍容^適合畜牧業(yè)發(fā)展。（4）集約化經(jīng)營(yíng)畜牧業(yè)主要是指針對(duì)土地資源稀缺，以資金和技術(shù)集約為主要特征的畜牧業(yè)發(fā)展類(lèi)型，日本、韓國(guó)及我國(guó)的臺(tái)灣地區(qū)的畜牧業(yè)就是最為典型的案例。這些國(guó)家或地區(qū)的共同特點(diǎn)是，人多地少，經(jīng)濟(jì)和科技水平較高，畜牧業(yè)資源相對(duì)貧乏。2.3.2我國(guó)畜牧業(yè)的發(fā)展在我國(guó)，畜牧業(yè)占農(nóng)業(yè)產(chǎn)值比重只有33.6%。宏觀上存在勞動(dòng)生產(chǎn)率低、產(chǎn)品質(zhì)量差和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力弱的問(wèn)題，養(yǎng)殖中存在出欄率低、個(gè)體生產(chǎn)能力低和死亡率高的問(wèn)題。我國(guó)現(xiàn)代畜牧業(yè)的發(fā)展進(jìn)程：八十年代，商品化、專(zhuān)業(yè)化、企業(yè)化發(fā)展階段：農(nóng)戶家庭庭院養(yǎng)殖為主，專(zhuān)業(yè)戶不斷涌現(xiàn)，涉足畜牧業(yè)的企業(yè)出現(xiàn)。九十年代，規(guī)模化、企業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段：大型企業(yè)不斷涌現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)迅猛發(fā)展。本世紀(jì)，區(qū)域化、規(guī)?；?biāo)準(zhǔn)化發(fā)展階段：區(qū)域化布局初步形成，規(guī)?；B(yǎng)殖持續(xù)增加，標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)力度加大。2.3.3我國(guó)現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展過(guò)程中存在的問(wèn)題1、基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，生產(chǎn)方式落后2、增長(zhǎng)方式粗放，整體效益不高3、防疫體系不健全，疫病防控能力弱4、科技創(chuàng)新能力弱，支撐引領(lǐng)能力不強(qiáng)5、生產(chǎn)者科學(xué)文化素質(zhì)差，組織化程度低6、飼料供給長(zhǎng)期偏緊，質(zhì)量安全體系有待強(qiáng)化7、環(huán)境保護(hù)意識(shí)不強(qiáng)，環(huán)境污染日趨嚴(yán)重8、流通加工發(fā)展滯后，消費(fèi)觀念急需更新、畜牧業(yè)信息化發(fā)展畜牧業(yè)信息化是指通過(guò)對(duì)信息和知識(shí)及時(shí)、準(zhǔn)確、有效地獲取、處理，準(zhǔn)確地傳遞到農(nóng)民手中，實(shí)現(xiàn)畜牧業(yè)生產(chǎn)、管理、畜產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)信息化，大幅度提高畜牧業(yè)生產(chǎn)效率、管理和經(jīng)營(yíng)決策水平的過(guò)程。它不僅包括計(jì)算機(jī)技術(shù)，還應(yīng)包括微電子技術(shù)、通信技術(shù)、光電技術(shù)、遙感技術(shù)等多項(xiàng)信息技術(shù)在畜牧業(yè)上普遍而系統(tǒng)應(yīng)用的過(guò)程。畜牧業(yè)信息化又是傳統(tǒng)畜牧業(yè)發(fā)展到現(xiàn)代畜牧業(yè)演進(jìn)的過(guò)程，表現(xiàn)為勞動(dòng)工具以手工操作或半機(jī)械化操作為基礎(chǔ)到以知識(shí)技術(shù)和信息控制裝備為基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)變過(guò)程。從另一層意義上講，畜牧信息化是指培養(yǎng)和發(fā)展以智能化工具為代表的新的生產(chǎn)力并使之促進(jìn)畜牧業(yè)發(fā)展，造福于社會(huì)的歷史過(guò)程。世界畜牧業(yè)信息技術(shù)的發(fā)展階三個(gè)階段：20世紀(jì)50-60年代，科學(xué)計(jì)算；20世紀(jì)70-80年代，數(shù)據(jù)處理和知識(shí)處理；20世紀(jì)90年代以來(lái)，新發(fā)展時(shí)期，計(jì)算機(jī)、人工智能、網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)等。2.1歐洲畜牧業(yè)信息化現(xiàn)狀歐洲畜牧業(yè)信息化特點(diǎn)：核心是科學(xué)化、特征是商品化、方向是集約化、目標(biāo)是產(chǎn)業(yè)化、終點(diǎn)是多功能化、手段是信息化。2.1.1.現(xiàn)代裝備支撐的養(yǎng)殖業(yè)旨在實(shí)現(xiàn)：精確、集約、高效、優(yōu)質(zhì)、健康。全自動(dòng)擠奶設(shè)備、擠奶控制系統(tǒng)、全自動(dòng)養(yǎng)豬系統(tǒng)。2.1.2.全程追溯的農(nóng)產(chǎn)品流通業(yè)旨在實(shí)現(xiàn)：健康、優(yōu)質(zhì)、集約、高效、節(jié)約。2.1.3.發(fā)達(dá)的通信系統(tǒng)旨在實(shí)現(xiàn)：高效、便利、及時(shí)2.1.4.完善的信息服務(wù)體系發(fā)達(dá)的協(xié)會(huì)與合作組織（60－70％）（行業(yè)信息）政府（20％）（基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)、公共資源）高校＋科研機(jī)構(gòu)（10％）協(xié)助與技術(shù)支持現(xiàn)代與傳統(tǒng)傳媒相結(jié)合2.2我國(guó)畜牧業(yè)信息化現(xiàn)狀牧區(qū)畜牧業(yè)——以放牧生產(chǎn)為主農(nóng)區(qū)畜牧業(yè)——以舍飼為主半農(nóng)半牧區(qū)畜牧業(yè)——農(nóng)牧結(jié)合城市郊區(qū)畜牧業(yè)——以工廠化、集約化生產(chǎn)為主畜牧業(yè)信息化存在問(wèn)題我國(guó)畜牧業(yè)與畜牧信息化的特殊性：從總體上，經(jīng)營(yíng)規(guī)模小、集約化程度低；農(nóng)牧民收入低、支出能力弱；農(nóng)牧民組織化程度低；農(nóng)牧民文化程度低；農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施落后、政府投入能力低；發(fā)展方向：傳統(tǒng)畜牧業(yè)——＞規(guī)?；竽翗I(yè)——＞工廠化畜牧業(yè)——信息化畜牧業(yè)歐洲畜牧信息化對(duì)我國(guó)的啟示：畜牧信息化是未來(lái)發(fā)展的基本方向；我國(guó)畜牧信息化的出路：低成本、階段化、國(guó)產(chǎn)化、示范優(yōu)先、企業(yè)優(yōu)先。三、相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)信息技術(shù)有著悠久的歷史，它還將向人性化和大眾化的方向進(jìn)一步發(fā)展。我們可以從以下幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)一步了解現(xiàn)代畜牧業(yè)信息化的技術(shù)。本節(jié)主要介紹的內(nèi)容為：現(xiàn)代畜牧業(yè)信息化管理相關(guān)技術(shù)、現(xiàn)代畜牧業(yè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)和現(xiàn)代畜牧業(yè)追溯相關(guān)技術(shù)。3.1現(xiàn)代畜牧業(yè)信息化管理相關(guān)技術(shù)3.1.1畜牧業(yè)專(zhuān)家系統(tǒng)畜牧業(yè)專(zhuān)家系統(tǒng)，也叫做畜牧業(yè)智能系統(tǒng)，它是運(yùn)用人工智能專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)，結(jié)合畜牧業(yè)特點(diǎn)發(fā)展起來(lái)的一門(mén)高新技術(shù)。主要技術(shù)包括以下幾點(diǎn)：飼養(yǎng)管理專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)和疾病防治專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)。3.1.1.1飼養(yǎng)管理專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)飼養(yǎng)管理專(zhuān)家系統(tǒng)主要為基層飼料銷(xiāo)售部門(mén)、飼料廠和各級(jí)農(nóng)業(yè)服務(wù)體系、廣大農(nóng)村農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者等研制，目的是以其為技術(shù)服務(wù)橋梁，在向農(nóng)民銷(xiāo)售飼料或在從事畜牧業(yè)生產(chǎn)時(shí)通過(guò)專(zhuān)家系統(tǒng)逐一分析每個(gè)養(yǎng)殖廠的生產(chǎn)情況，最后得出最佳飼料配方方案。3.1.1.2疾病防治專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)疾病防治專(zhuān)家系統(tǒng)主要指依據(jù)人工智能原理和利用專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)開(kāi)發(fā)的，針對(duì)疾病發(fā)生的時(shí)期、發(fā)生部位、癥狀等特點(diǎn)模仿人類(lèi)畜禽專(zhuān)家的思維，進(jìn)行疾病的診斷和科學(xué)管理的智能系統(tǒng)。3.1.2畜牧業(yè)設(shè)施控制技術(shù)畜牧業(yè)設(shè)施控制系統(tǒng)，主要是對(duì)畜牧養(yǎng)殖場(chǎng)所的相關(guān)設(shè)施進(jìn)行控制與調(diào)節(jié)。主要技術(shù)包括以下幾個(gè)方面：溫度控制技術(shù)、光照控制技術(shù)和氣體環(huán)境控制技術(shù)。3.1.2.1溫度控制技術(shù)溫度控制主要通過(guò)加溫、降溫和保溫隔熱來(lái)實(shí)現(xiàn)。大型連棟廠舍主要采用集中熱水供暖，但也部分采用暖風(fēng)機(jī)管道送風(fēng)方式供暖。降溫控制：有時(shí)安裝有機(jī)械通風(fēng)加濕簾降溫系統(tǒng)。自然通風(fēng)主要通過(guò)開(kāi)啟側(cè)窗和邊窗進(jìn)行通風(fēng)，齒輪齒條以及拉桿機(jī)構(gòu)常用來(lái)進(jìn)行通風(fēng)窗的開(kāi)啟，荷蘭Rider等公司在降溫齒輪齒條以及渦輪桿減速機(jī)械方面較有影響。保溫控制：美國(guó)有50％的廠舍采用雙層充氣式覆蓋。瑞典的LS公司、法國(guó)Filclair公司生產(chǎn)的遮陰保溫幕，具有較好的保溫性能，韓國(guó)多采用屋頂噴淋方式進(jìn)行冬夏季溫度的調(diào)節(jié)3.1.2.2光照控制技術(shù)光照控制是設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境下動(dòng)植物生長(zhǎng)的重要決定因素之一，光照調(diào)節(jié)主要通過(guò)光形態(tài)、光強(qiáng)和光周期來(lái)影響動(dòng)、植物的生理機(jī)能。畜、禽舍方面，在美國(guó)、丹麥等國(guó)較多地采用間隙式光照以調(diào)節(jié)畜禽的生理和生長(zhǎng)性能。3.1.2.3氣體環(huán)境控制技術(shù)氣體環(huán)境控制對(duì)溫室環(huán)境主要是補(bǔ)充C02。荷蘭和美國(guó)均有許多家公司生產(chǎn)燃燒天然氣增施CO2的裝置，日本還以燃燒白煤油和優(yōu)質(zhì)汽油等方法產(chǎn)生C02。目前，荷蘭、以色列、日本等部分溫室也采用鋼瓶裝液態(tài)CO2進(jìn)行補(bǔ)充。在畜、禽舍中，主要是控制氨氣等有害氣體。3.1.3畜牧業(yè)遠(yuǎn)程診斷技術(shù)畜牧業(yè)遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)是結(jié)合TCP/IP和Internet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，利用專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)病蟲(chóng)害進(jìn)行遠(yuǎn)程推理、診斷以及對(duì)病蟲(chóng)害知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)擴(kuò)充的B/S結(jié)構(gòu)跨平臺(tái)系統(tǒng)。遠(yuǎn)程診斷的大致機(jī)制如下：采用若干臺(tái)中心計(jì)算機(jī)作為服務(wù)器，服務(wù)器分為分析診斷服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，客戶端則通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接到服務(wù)器端。服務(wù)器端在接收到來(lái)自客戶端的請(qǐng)求之后，短時(shí)間內(nèi)調(diào)用網(wǎng)內(nèi)所有的診斷資源，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)調(diào)用和分析，達(dá)到診斷的目的。與人工智能技術(shù)發(fā)展緊密相連的智能診斷的技術(shù)和方法主要有：基于規(guī)則的方法、基于模型知識(shí)的方法、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法、基于案例的方法和基于行為的方法等。這些方法雖各有特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，但均存在各自的局限性。3.1.4畜牧業(yè)信息服務(wù)技術(shù)畜牧業(yè)的信息服務(wù)所采用的技術(shù)也農(nóng)業(yè)信息服務(wù)常采用的技術(shù)。包括互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、IPtv技術(shù)、三網(wǎng)融合技術(shù)、IP電話技術(shù)和自動(dòng)語(yǔ)音導(dǎo)航系統(tǒng)等。人工坐席服務(wù)是最長(zhǎng)用的信息服務(wù)之一，它的服務(wù)流程如下：客戶撥打電話——坐席員接聽(tīng)電話——輸入查詢(xún)關(guān)鍵字——從數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索信息——發(fā)送信息到客戶電話——提取客戶需要的信息。3.1.5畜牧業(yè)企業(yè)整體管理系統(tǒng)畜牧業(yè)企業(yè)整體管理系統(tǒng)的具有如下特點(diǎn)：整體性：不僅僅關(guān)注生產(chǎn)環(huán)節(jié)，而是將養(yǎng)殖企業(yè)的生產(chǎn)、物流、成本核算、員工考核等進(jìn)行全方位進(jìn)行管理，并實(shí)現(xiàn)各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)無(wú)縫銜接與共享。管理的流程化、規(guī)范化：軟件將生產(chǎn)、物流、采購(gòu)、員工考核等業(yè)務(wù)流程固化，使企業(yè)的管理流程化、規(guī)范化，實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理由粗放管理向精細(xì)管理轉(zhuǎn)變。強(qiáng)大的預(yù)警平臺(tái)：通過(guò)系統(tǒng)的預(yù)警平臺(tái)，對(duì)企業(yè)的庫(kù)存、繁殖、防疫等工作進(jìn)行預(yù)警設(shè)置，并生成相關(guān)的員工工作計(jì)劃，避免員工出現(xiàn)工作疏漏，使企業(yè)的管理更高效。及時(shí)性：軟件系統(tǒng)架構(gòu)采用先進(jìn)的B/S架構(gòu)，企業(yè)管理者只要是能上互聯(lián)網(wǎng)的地方，就可以隨時(shí)隨地的查詢(xún)企業(yè)的生產(chǎn)、銷(xiāo)售數(shù)據(jù)。安全性：系統(tǒng)采用多層安全設(shè)置加強(qiáng)企業(yè)數(shù)據(jù)的安全性。靈活性：系統(tǒng)可根據(jù)不同企業(yè)的管理模式，預(yù)設(shè)多種管理方法，企業(yè)可以根據(jù)自身的實(shí)際情況有選擇的進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。同時(shí)公司提供功能的個(gè)性二次開(kāi)發(fā)，滿足企業(yè)的個(gè)性需求。此類(lèi)系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)模塊：系統(tǒng)基本管理、物流及生產(chǎn)管理、財(cái)務(wù)管理、預(yù)警平臺(tái)、工作計(jì)劃、指標(biāo)分析、統(tǒng)計(jì)分析和成本核算。3.2現(xiàn)代畜牧業(yè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)3.2.1物聯(lián)網(wǎng)的定義物聯(lián)網(wǎng)(TheInternetofthings IOT)的概念是在1999年提出的。把所有物品通過(guò)射頻識(shí)別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。物聯(lián)網(wǎng)是未來(lái)因特網(wǎng)中的整合部分物聯(lián)網(wǎng)的定義：物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的全球網(wǎng)絡(luò)框架；它具備基于標(biāo)準(zhǔn)和共有通訊協(xié)議的自組織能力；讓物理和虛擬的“物”具有身份標(biāo)識(shí)、物理屬性、虛擬的特性和智能的接口并與信息網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫整合。3.2.2物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中有若干關(guān)鍵技術(shù)：傳感器技術(shù)，這也是計(jì)算機(jī)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)。大家都知道，到目前為止絕大部分計(jì)算機(jī)處理的都是數(shù)字信號(hào)。自從有計(jì)算機(jī)以來(lái)就需要傳感器把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)計(jì)算機(jī)才能處理。RFID標(biāo)簽也是一種傳感器技術(shù)，RFID技術(shù)是融合了無(wú)線射頻技術(shù)和嵌入式技術(shù)為一體的綜合技術(shù)，RFID在自動(dòng)識(shí)別、物品物流管理有著廣闊的應(yīng)用前景。芯片設(shè)計(jì)制造技術(shù)天線設(shè)計(jì)制造技術(shù)加工標(biāo)簽成品技術(shù)讀寫(xiě)器中間件技術(shù)系統(tǒng)集成技術(shù)應(yīng)用軟件技術(shù)測(cè)試與服務(wù)技術(shù)3.2.3物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)從下到上依次為感知層、傳輸層和應(yīng)用層：感知層由各種傳感器以及傳感器網(wǎng)關(guān)構(gòu)成，包括二氧化碳濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、二維碼標(biāo)簽、RFID標(biāo)簽和讀寫(xiě)器、攝像頭、GPS等感知終端。感知層的作用相當(dāng)于人的眼耳鼻喉和皮膚等神經(jīng)末梢，它是物聯(lián)網(wǎng)識(shí)別物體、采集信息的來(lái)源，其主要功能是識(shí)別物體，采集信息。網(wǎng)絡(luò)層由各種私有網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、有線和無(wú)線通信網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和云計(jì)算平臺(tái)等組成，相當(dāng)于人的神經(jīng)中樞和大腦，負(fù)責(zé)傳遞和處理感知層獲取的信息。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶（包括人、組織和其他系統(tǒng)）的接口，它與行業(yè)需求結(jié)合，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。3.2.3.1感知層主要技術(shù)RFID技術(shù)：頻率選擇、天線技術(shù)、低功耗技術(shù)、封裝技術(shù)、定位與跟蹤、防碰撞與安全技術(shù)等。電磁感應(yīng)傳感器、光譜傳感器、音視頻傳感器、衛(wèi)星遙感系統(tǒng)和GNSS傳感器。傳感器：低成本、環(huán)境適應(yīng)性、可靠性、微功耗、安全性三類(lèi)傳感器：集聚式傳感器節(jié)點(diǎn)、移動(dòng)式傳感器節(jié)點(diǎn)（車(chē)載、便攜）、分布式固定傳感器節(jié)點(diǎn)使用特點(diǎn):季節(jié)性、空間分布性、多參數(shù)嵌入?傳輸層主要技術(shù)PAN網(wǎng)絡(luò)（藍(lán)牙個(gè)人區(qū)域網(wǎng)）,Zigbee,6LowPan（它實(shí)現(xiàn)IPv6通信，低功率支持，可運(yùn)用到所有設(shè)備）UWB,Wi-Fi,Bluetooth,CAN總線LAN網(wǎng)絡(luò)，Ethernet（以太網(wǎng)）,Wimax,WlanWan網(wǎng)絡(luò)，GPRS，CDMA， 3G,PSTN,ATM應(yīng)用層主要技術(shù)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)：分布式傳感器一匯聚節(jié)點(diǎn)，采用ZigBee適于環(huán)境變化的多跳、自組織通信技術(shù)，互聯(lián)網(wǎng)接入。智能信息處理：邏輯思維一形象思維；知識(shí)工程；云服務(wù)；人機(jī)和諧；現(xiàn)代信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)3.2.3物聯(lián)網(wǎng)重點(diǎn)研究方向需求驅(qū)動(dòng)、著力研究面向問(wèn)題的解決方案Demand-driven；Problem-OrientedSolutions.開(kāi)放系統(tǒng)：硬件接口、通信協(xié)議、軟件平臺(tái)學(xué)科深度交叉：農(nóng)學(xué)與信息學(xué)、畜牧與信息學(xué)傳感器、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)：“十二五”研究重點(diǎn)數(shù)據(jù)挖掘：聯(lián)機(jī)跨庫(kù)挖掘、多媒體挖掘、檢索視頻圖像信息處理：圖像壓縮、圖像識(shí)別智能服務(wù)探索：服務(wù)平臺(tái)、服務(wù)模式3.3現(xiàn)代畜牧業(yè)追溯相關(guān)技術(shù)3.3.1RFID技術(shù)RFID（無(wú)線射頻識(shí)別）技術(shù)也被稱(chēng)為電子標(biāo)簽技術(shù)，它通過(guò)無(wú)線射頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)非接觸方式下的雙向通信，完成對(duì)目標(biāo)對(duì)象的自動(dòng)識(shí)別和數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)操作。RFID在動(dòng)物識(shí)別領(lǐng)域的應(yīng)用介紹。牲畜電子標(biāo)簽標(biāo)簽由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在牲畜身體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象。畜禽標(biāo)識(shí)包括：耳標(biāo)、電子標(biāo)簽、腳環(huán)以及其他承載畜禽信息的標(biāo)識(shí)物。耳標(biāo)通過(guò)施加于牲畜耳部，用于證明牲畜身份，承載牲畜個(gè)體信息的標(biāo)志物。由畜禽種類(lèi)代碼、縣級(jí)行政區(qū)域代碼、標(biāo)識(shí)順序號(hào)共15位數(shù)字及專(zhuān)用條碼（二維條碼）組成。目前市場(chǎng)上的電子標(biāo)簽種類(lèi)多樣。電子耳標(biāo)和頸環(huán)。識(shí)讀器又叫閱讀器（Reader）：讀?。ㄓ袝r(shí)還可以寫(xiě)入）標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為手持式fid讀寫(xiě)器（如：C5000W）或固定式讀寫(xiě)器；設(shè)備與數(shù)據(jù)：主要是針對(duì)動(dòng)物對(duì)象的RFID的標(biāo)識(shí)和PDA應(yīng)用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。目前市?chǎng)上的電子標(biāo)簽閱讀器，能夠內(nèi)置GPRS、WCDMA、WIFI、藍(lán)牙、RFID、GPS、一維條碼等模塊，可以用于信息管理，信息收集和數(shù)據(jù)傳輸。部分帶有觸摸屏的手持設(shè)備，它的防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP65,并且有著極佳的抗震性能，這就確保了它即使是在很惡劣的情況下也能很好的工作。二維碼移動(dòng)二維碼技術(shù)在國(guó)際上是一項(xiàng)成熟的追溯及防偽技術(shù)，可以幫助消費(fèi)者快速、準(zhǔn)確地了解到自己需要產(chǎn)品信息。將二維碼制成標(biāo)簽貼在綠色食品包裝上；消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)產(chǎn)品時(shí)，只需手機(jī)掃碼或發(fā)短信，即可隨時(shí)隨地查詢(xún)產(chǎn)品有關(guān)信息及企業(yè)信息，并可及時(shí)反饋虛假、錯(cuò)誤信息。移動(dòng)二維碼技術(shù)，在國(guó)際上已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用：日本在2002年推出手機(jī)條碼業(yè)務(wù)，用戶對(duì)二維碼的總體認(rèn)識(shí)度達(dá)到96.5%，實(shí)際使用率是78%,6000多萬(wàn)臺(tái)手機(jī)支持條碼業(yè)務(wù)；在韓國(guó)，目前市面上有2000萬(wàn)臺(tái)手機(jī)支持條碼業(yè)務(wù)。在中國(guó)，支持二維碼技術(shù)的移動(dòng)終端，已經(jīng)成為市場(chǎng)主流。中國(guó)手機(jī)上網(wǎng)用戶數(shù)到2008年8月份已達(dá)到2.3億；100萬(wàn)以上像素級(jí)別的智能手機(jī)已經(jīng)成為市場(chǎng)主流，隨著3G技術(shù)的應(yīng)用，智能手機(jī)的比例還將進(jìn)一步擴(kuò)大。中國(guó)移動(dòng)在2006年8月正式向中國(guó)市場(chǎng)推出了手機(jī)二維碼服務(wù)。手機(jī)二維碼在產(chǎn)品追溯中的應(yīng)用如個(gè)人身份證一樣具有唯一性：一品一碼；產(chǎn)品的唯一二維碼關(guān)聯(lián)該產(chǎn)品的后臺(tái)數(shù)據(jù)；隨時(shí)隨地查真?zhèn)?；手機(jī)普及率高；綠色食品二維碼追溯系統(tǒng)應(yīng)用介紹綠色食品安全二維碼追溯系統(tǒng)經(jīng)過(guò)充分調(diào)研與深入挖掘，確定了基于二維碼的食品安全追溯系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分布、網(wǎng)絡(luò)布局以及公共監(jiān)控平臺(tái)及各級(jí)子系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方案等。二維碼應(yīng)用使多方受益消費(fèi)者：隨時(shí)隨地使用手機(jī)掃碼查看產(chǎn)品詳細(xì)信息；管理機(jī)構(gòu)：促進(jìn)消費(fèi)者等對(duì)虛假信息進(jìn)行反饋，有效完善對(duì)食品質(zhì)量、假冒偽劣商品的監(jiān)測(cè)管理；企業(yè)：利用二維碼對(duì)自身及產(chǎn)品進(jìn)行更多的宣傳活動(dòng)。二維碼溯源應(yīng)用的技術(shù)優(yōu)勢(shì)信息：政府及企業(yè)可通過(guò)二維碼獲得更多空間，在消費(fèi)者查詢(xún)認(rèn)證的同時(shí)進(jìn)行自身形象、知識(shí)普及或產(chǎn)品的宣傳；查詢(xún)：300余款手機(jī)均支持使用，非主流手機(jī)也可通過(guò)短信方式應(yīng)用；交互：