物联网技术的畜牧业论文范文

1畜牧养殖的趋势

1.1畜牧养殖品种的转变优良的畜牧养殖品种是现代化畜牧养殖的关键，目前，我国的优良品种率占整个畜禽存栏的比率不断增加，各个地区均不断引进高质优产的外国品种，在此基础上，建立了现代化的品种繁育和推广体系[3]。各地区结合当地实际情况，通过育种研究，繁育出适合当地特色、适合市场需求的特色品种，养殖品种逐步从土杂品种向优良品种转变。以猪为例，杜洛克和长白杂交模式以其体型优良、肉质鲜美、出肉率高、经济价值高得到养殖户和消费者的认可，为农民增收做出了重要的贡献。

1.2畜牧养殖方式的转变目前，我国畜牧养殖处在传统养殖方式向现代化养殖方式过渡的阶段。传统养殖方式是以农户为单位、规模小、品种多、人畜混居、混放混养的粗放型养殖方式[4]。从全国的角度看，我国的畜牧养殖方式仍然以传统养殖方式为主，就个别品种和个别地区看，养殖方式已经基本实现了现代化。畜牧养殖方式的变革主要体现在以下三个方面。在育种方面，人们已经不局限于传统的本交方式，人工授精技术逐步推广，对加快猪优良品种的推广、提高受胎率、延长种公猪的使用年限、防止疫病传播起到了积极的作用。在饲养方面，传统的粗放式养殖正逐步被科学合理的精细化饲养取代，精细化饲养根据畜禽不同的生理和生长阶段，采用不同的日粮配方，降低了畜禽饲养成本，提高了畜禽养殖经济效益。在管理方面，用现代化科学技术来管理和经营畜牧养殖各个过程，将信息技术应用于养殖的各个环节，通过使用电脑、手机等科技产品，人们能随时随地获取相关信息并进行日常管理，促进了畜牧养殖管理方式的飞跃式发展。

2物联网给畜牧养殖带来的变革

物联网的发展，给畜牧业全过程都带来了巨大的变革。在物联网技术快速发展的今天，畜牧生产在繁育、环境、饲养、疫病、质量追溯等各个方面，都发生了革命性的影响，以物联牧场为代表的畜牧业，正朝着更智能、更高效的方向发展。物联牧场的示意图如图2所示。

2.1光温水气自动控制，生长环境精确模拟畜禽的生长环境对畜禽产品产量和质量的影响尤为重要，现阶段，我国大部分养殖场都无法做到对畜禽养殖环境进行精确控制，因而无法进一步提高畜禽产品的产量和质量，物联网技术为畜禽生长环境的自动控制、精确模拟提供了必要的条件。通过光照、温湿度、气体传感器等采集牧场环境信息，将采集到的信息通过无线传输技术（WSN）和移动通讯技术，如蓝牙、Wi-Fi、ZigBee、3G技术等传输到服务器[5]，应用程序将收集到的数据与数据库中的标准数据进行对比，集合专家系统、畜禽生长模型等科学准确的计算畜禽养殖环境数据，然后将指令发往终端设备，通过自动控制技术（温度控制器、光照强度控制器、CO2发生器等）对畜禽生长环境进行精确控制，从而提供一个良好的畜禽生长环境，促进畜产品产量和质量的提高[6]。

2.2生长状态实时反馈，畜禽生长精细饲养畜禽在生长过程中，其个体的生长状态（如身高、体重、年龄、体温等）会发生巨大的变化，针对不同的个体生长状态，采用适合不同个体生长的饲料配方，进行畜禽生长精细饲养，才能更有效的促进畜禽生长，进而提高畜禽产品产量和质量。在物联牧场中，通过畜禽体征指标传感器，如压力传感器、红外传感器等，实时搜集畜禽个体生理状态数据，并将数据及时传输到服务器，集合畜禽精细饲喂模型，对畜禽饲料配方进行科学配比，从而保证畜禽生长所需能量，节约生产成本，提高畜禽产品产量和质量，同时，监测畜禽个体数据异常情况，将数据及时反馈给生产者，做到实时监测、实时反馈、实时处理。

2.3动物疫病实时监测，疫情预警严格控制动物疫病是影响畜禽产量的重要因素，尤其是传染病，对畜禽养殖是一个极大的威胁。动物疫病在发生前都有征兆，物联网技术的发展为动物疫病的监测与预警提供了技术支撑。通过对畜禽个体情况的实时监测，及时了解个体生长状态，传感器将畜禽个体的生理数据（如体重、体温等）通过传输网络传到数据库，应用程序通过监测数据库中的实时数据，了解畜禽生长的实时信息，并将畜禽生长信息与最新的畜禽疫病数据相对比，及时监测畜禽生长状况，对疫情进行严格控制。

2.4母畜数据实时传输，畜禽繁育动态监测畜禽繁育是畜牧业养殖的重要方面，在养殖产业环节中，占据着一个相当重要的地位。随着物联网技术的发展，尤其是以RFID、二维码、传感器等采集技术的进步，母畜在发情期的各种生理数据都会发生变化，通过发情期母畜生理变化情况，科学地对畜禽进行配种和生育。以奶牛为例，发情期的奶牛，其活动量、步行数等都远远大于其他奶牛，通过对奶牛行为进行监测，可以实时了解奶牛的发情状况，科学预测奶牛发情时间，及时进行人工授精，保证奶牛产奶质量。在奶牛怀孕期，通过对奶牛身体状态进行监测，及时了解奶牛生长状况，保证奶牛顺利产仔。

2.5质量管理精确控制，产品溯源可持续化随着经济生活的发展，尤其是近几年食品安全事件频发的影响，农产品溯源技术越来越受到重视，物联网技术的进步，极大提高了农产品溯源技术的水平。在物联牧场中，以二维码和RFID技术为主的个体标识技术已经得到了广泛的应用，畜牧业物联网溯源平台已经基本完善。每一种物联牧场出产的产品，都可以通过标识在物联牧场的溯源平台中查到其产地、销地，并通过溯源系统对其质量进行严格把关[7]。

3物联牧场未来展望

3.1传感器技术将是物联牧场发展的关键在农业物联网感知层、传输层、应用层中，感知层中传感器技术的发展水平是农业物联网发展的关键[8]。我国畜牧业物联网现处在发展的初级阶段，尤其是在传感器技术方面，与其他行业差距较大。在畜牧物联网发展中，传感器技术仍然是物联牧场发展的关键，是否能研发出低成本、高精端、高灵敏度的传感设备，将直接制约物联牧场发展的水平。光照、温度、湿度、CO2、H2S等传统传感器和光纤、红外、生物等新型传感器的研发，将为畜牧业的发展奠定技术基础。

3.2低成本、高效益的物联网设备将是物联牧场应用的主要途径将物联网技术应用于畜牧业，要将提高畜牧业经济效益作为最终目标。与工业和服务业相比，我国农业产业化水平低，利润回报率低，因此，在未来物联牧场中，研制低成本、高效益的物联网设备，将是物联牧场应用的主要途径[9]。将物联网应用层与智能手机、平板电脑等移动终端相结合，已经成为农业物联网发展的特色，开发更适合畜牧业发展的物联网设备，将为畜牧业发展带来更多的效益。

3.3物联网技术人才将是物联牧场发展的核心物联网涉及传感器技术、通讯技术、网络技术、计算机技术、软件技术等多种技术，是一个综合性的技术运用，而以物联牧场为代表的畜牧业物联网技术，又涉及多个农业方面的专业知识，需要懂农业、懂技术的复合型人才。在现代畜牧业中，人才将是物联牧场发展的核心，尤其是精通多种学科的专业人才，将决定我国畜牧业未来的发展水平。

作者：朱孟帅赵璞刘佳佳熊露张建华单位：中国农业科学院农业信息研究所农业部农业信息服务技术重点实验室