智慧畜牧业全产业链追溯体系整体解决方案
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China Swine Industry收稿日期:2022-02-15作者简介:陶家树,正高级畜牧师,研究方向为畜禽智能化养殖*通信作者:于莹,农业信息技术高级工程师,研究方向为农牧数智化山东智慧畜牧业发展问题与对策陶家树1于莹2*(1山东省畜牧总站,山东济南250100;2北京农信互联科技集团有限公司,北京100086)摘要:随着数字化的发展,我国的畜牧业在养殖生产发生了许多智能化方面的变化,如猪的自动饲喂系统、猪舍内环境控制系统、粪污的自动处理系统等,无不显示着畜牧业的进步。
本文以山东省畜牧业的智慧化发展为例,分析了当前国内畜牧业发展中存在的问题并提出建议,以期为畜牧业智慧化发展提供参考。
关键词:智慧畜牧业;数智化;大数据;人工智能中图分类号:S828;[S8-9]文献标识码:B文章编号:1673-4645(2022)02-0050-03开放科学(资源服务)标识码(OSID ),扫一扫,了解文章更多内容DOI:10.16174/j.issn.1673-4645.2022.02.010信息社会新时代已到来,畜牧业已具备了智慧化发展的建设环境。
大数据、人工智能、云计算、物联网、移动互联网等技术在畜牧业的应用越来越广泛,为畜牧业智慧化建设提供了坚实的技术支撑。
文章以山东省畜牧业发展为例,针对畜牧业在数智化发展中存在的问题提出建议。
1山东智慧畜牧业发展现状近年来,山东省深入贯彻国办《关于促进畜牧业高质量发展的意见》提出的“提升畜牧业信息化水平”要求,高度重视智慧畜牧业建设,积极推动大数据、人工智能、云计算、物联网、移动互联网等技术在畜牧业的应用。
山东省政府于2018年出台了《关于加快全省智慧农业发展的意见》,提出到2022年建设140个智慧畜牧业应用基地、50个智能牧场的建设目标。
山东省政府《数字山东2019行动方案》《数字山东2020行动方案》中把“智慧畜牧”建设列为重点工程。
“智慧畜牧”建设连续两年被列入山东省畜牧兽医局年度工作重要考核指标。
山东省是畜牧业大省,畜牧产业规模多年位居全国首位,2020年全省肉、蛋、奶总产量1444万吨,畜牧业产值2571.9亿元。
作为全国畜牧业大省,为全面了解和掌握全省智慧畜牧业发展真实情况,研究通过信息化手段推动产业转型升级的政策措施和方式方法,笔者对山东省智慧畜牧业发展情况进行了调研,初步摸清了基本情况和存在的问题,并在此基础上认真研究,提出了推动山东省畜牧行业智慧化发展的具体措施和办法。
一、智慧畜牧业领域的基本情况1.企业智慧化发展情况。
近年来,智能养殖正成为我国畜牧业改革的突破口。
在国外,如荷兰、澳大利亚等国结合AI技术较早开发出了智能化服务系统,帮助畜牧业提高生产效率;在国内,如江苏省、浙江省、河北省等地,不断加大数字畜牧业发展,提高畜牧养殖的生产效率,解放人力,保障食品安全。
山东省各级畜牧兽医部门在畜牧业信息化建设方面大胆探索、积极作为,各类经营主体利用“互联网+”的意识和能力不断增强。
初步统计,种禽、肉鸡、蛋鸡、肉鸭养殖的装备信息化程度高,达到50%以上;种猪和奶牛养殖的智能装备应用率达到46%;肉牛、肉羊智能装备应用率分别达到20.48%、12.88%。
(1)家禽产业引领智慧畜牧业发展。
在家禽生产中,现代化物联网设备广泛应用,智能管理逐步升级,家禽规模化养殖场基本采用智能化环控系统,有些家禽一体化龙头企业实山东智慧畜牧业发展现状与问题分析文│陶家树(山东省畜牧总站)赵学峰(山东省畜产品质量安全中心) 杨志强(山东省畜产品质量安全中心) 聂新正(山东省畜牧总站)现了从养殖种植、智能生产、智能营销的全产业链智慧化管理。
(2)生猪生产智能化管理水平不断提高。
在种猪育种、种质资源和猪场智能管理方面做出了智能化育种、管理的有益尝试,建设应用了山东省种猪育种管理服务系统,“猪联网”“企联网”等以企业为主体的相关管理软件应用快速发展,一些大型企业实现了生猪养殖信息数据自动采集、上传和汇总,建立了物联网信息系统,为生猪稳产保供提供了技术支持。
第1篇一、引言随着社会经济的快速发展,人们对食品安全和质量的要求越来越高。
禽类养殖作为我国农业产业的重要组成部分,其产品质量直接关系到消费者的健康和生命安全。
为了确保禽类产品质量,提高养殖户的经济效益,实现产业链的可持续发展,建立一套完善的禽类养殖追溯解决方案势在必行。
本文将从系统架构、技术手段、数据管理、追溯流程等方面对禽类养殖追溯解决方案进行详细阐述。
二、系统架构1. 层次化架构禽类养殖追溯系统采用层次化架构,包括感知层、网络层、平台层、应用层和展示层。
(1)感知层:主要负责数据采集,包括养殖环境监测、禽类生长数据采集、兽药使用记录等。
(2)网络层:负责数据传输,采用有线、无线等多种传输方式,保证数据的实时性和可靠性。
(3)平台层:包括数据存储、处理、分析等功能,为应用层提供数据支持。
(4)应用层:根据不同用户需求,提供禽类养殖、兽药管理、饲料管理、疫病防控等应用模块。
(5)展示层:通过PC端、移动端等多种方式展示追溯信息,方便用户查询。
2. 模块化设计系统采用模块化设计,便于系统扩展和维护。
主要模块包括:(1)数据采集模块:负责收集养殖过程中的各项数据,如环境数据、生长数据、兽药使用记录等。
(2)数据存储模块:负责存储采集到的数据,确保数据安全、可靠。
(3)数据处理模块:对采集到的数据进行清洗、转换、分析,为应用层提供有价值的信息。
(4)应用模块:根据用户需求,提供禽类养殖、兽药管理、饲料管理、疫病防控等功能。
(5)展示模块:通过可视化方式展示追溯信息,便于用户查询。
三、技术手段1. 物联网技术物联网技术在禽类养殖追溯系统中发挥重要作用,主要包括:(1)RFID技术:通过给禽类佩戴RFID标签,实现禽类的身份识别、生长过程跟踪。
(2)传感器技术:用于采集养殖环境数据、禽类生长数据等,为追溯系统提供数据支持。
(3)无线通信技术:实现数据实时传输,提高数据传输的可靠性和实时性。
2. 大数据技术大数据技术在禽类养殖追溯系统中用于数据存储、处理和分析,主要包括:(1)分布式存储:采用分布式存储技术,提高数据存储的可靠性和扩展性。
智慧畜牧业全产业链追溯体系整体解决方案养殖业的发展对环境产生了不可忽视的影响,而智慧畜牧业全产业链追溯体系解决方案可以有效地监控和管理养殖业的生态环境,减少环境污染和资源浪费,实现可持续发展。
3、经济效益智慧畜牧业全产业链追溯体系解决方案可以提高养殖业的生产效率和产品质量,降低企业成本,提高市场竞争力,促进养殖业的发展,推动农村经济的繁荣。
五、总结智慧畜牧业全产业链追溯体系解决方案是当前养殖业发展的必然趋势,也是推动养殖业高质量发展、保障食品安全的有效手段。
我们应该积极推广和应用智慧畜牧业全产业链追溯体系解决方案,为养殖业的发展和社会的进步做出积极贡献。
通过智慧畜牧产业链追溯体系建设,可以在不增加牲畜数量的情况下,大幅度增加牧民收入,间接保护自治区的各大草场。
此外,该系统的应用也可以有效提高国家对重大疫情的快速反应和及时处理速度,为企业节约成本,同时提升我国农畜产品在国际的地位和品牌竞争力,为企业和国家创造更多的外汇收入。
在XXX,该系统的应用让羊肉价格保持稳步提升,每年可增收18亿元,其中企业可增加收入6亿元,牧民人均可增收6000元。
但是在使用该系统时,仍然存在一些问题和需求。
例如,出栏周期长、养殖技术不过关、销售渠道有限、信息公开化程度低、专业养殖人才较少等。
为了解决这些问题,我们建议建立一个标准化、先进性、安全性、扩展性、保护投资和可管理的网络系统,以满足用户需求。
该网络系统的设计应该具有互操作性、可用性、可靠性、可扩充性和可管理性,并且要遵循国际标准。
同时,我们也要兼顾技术的成熟性和安全性。
为了保护用户的投资和今后的网络扩充升级能力,网络设计必须为今后的扩充留有足够的余地。
此外,我们还建议对用户的区域进行划分,并选用专用防火墙实现对本地资源的安全保护。
最后,先进的网络管理可以为多业务网络提供安全运行的基础。
总之,通过建立这样一个网络系统,我们可以更好地解决智慧畜牧产业链追溯体系中存在的问题和需求,为农畜业的发展提供更好的保障。
智慧畜牧业发展的问题及解决措施目录一、内容描述...............................................21.1 智慧畜牧业发展背景.....................................21.2 智慧畜牧业发展意义.....................................3二、智慧畜牧业发展存在的问题...............................42.1 技术应用不足...........................................5 2.1.1 传感器技术...........................................6 2.1.2 大数据应用...........................................8 2.1.3 云计算技术...........................................9 2.2 产业链协同不足........................................10 2.3 政策支持力度不够......................................122.4 人才培养与引进困难....................................13三、解决智慧畜牧业发展问题的措施..........................153.1 提升技术应用水平......................................16 3.1.1 加强传感器技术研究与推广............................17 3.1.2 深化大数据分析与应用................................18 3.1.3 推广云计算技术在畜牧业中的应用......................19 3.2 加强产业链协同........................................20 3.2.1 建立产业联盟........................................213.2.2 促进信息共享与交流..................................233.2.3 优化供应链管理......................................243.3 加大政策支持力度......................................263.3.1 制定相关政策法规....................................273.3.2 加大财政投入........................................283.3.3 完善金融支持体系....................................293.4 加强人才培养与引进....................................303.4.1 建立人才培养体系....................................313.4.2 优化人才引进政策....................................323.4.3 加强产学研合作......................................34四、案例分析..............................................354.1 智慧畜牧业成功案例介绍................................374.2 案例分析及启示........................................38五、结论..................................................395.1 智慧畜牧业发展前景展望................................405.2 未来研究方向与建议....................................41一、内容描述本篇文档旨在探讨智慧畜牧业在现代畜牧业发展中的应用及其面临的挑战。
智慧畜牧业全产业链追溯体系解决方案一、前言古往今来,养殖业一直都是人类与自然界进行物资交换的重要环节。
从原始社会的简单圈养,到现代化的养殖场,可以这么说,养殖业的发展史几乎与人类历史一样悠久。
在国民经济体系中,养殖业是农业的主要组成部分之一,与种植业并列为农业生产的两大支柱。
基于国家改革和完善商品安全监管体制机制以及物联网产业发展规划,以成熟技术兼容已有局部应用,以“安全、方便、幸福、安居”为宗旨,打造基于大数据、云计算和物联网技术的“智慧溯源协同平台”体系,以追溯平台为核心,建立追溯应用系统,覆盖产品的生产加工、仓储物流、终端销售、检验检测、政府监管、企业管理、查询验证等全生命周期各环节。
在建立产品流通信息追溯体系标准的基础上,为政府、企业、消费者提供产品流通追溯相关信息、定制应用服务、及数据增值服务。
二、建设背景我国是一个畜牧大国,在实现畜牧业发展的过程中,面临着企业生产管理水平低、政府监管薄弱、环境污染、行业数据资源分散等问题,阻碍了现代畜牧业的快速发展。
如今人们的生活水平不断提高,消费者对牛、羊肉产品的需求已由“量变”转为“质变”,对牛、羊肉产品质量安全提出了更高的要求。
与发达国家相比,我国肉牛业实际上还处于初级阶段,特别是在生产水平、疫病控制、肉产品安全方面以及高效牧场管理方面还存在很大差距,成为中国肉牛业发展以及打入国际市场的瓶颈。
三、建设依据《国务院关于印发促进大数据发展行动纲要的通知》(国发〔2015〕50号)《内蒙古畜牧业发展“十三五”规划》的通知内蒙古自治区牛羊屠宰管理办法(内蒙古自治区人民政府令第218号)《内蒙古自治区当前产业发展序列》内政办发〔1998〕57号《关于“十三五”期间加快肉类蔬菜流通追溯体系建设的指导意见》《内蒙古自治区牛羊屠宰管理办法》《农产品质量安全检测机构考核办法》《内蒙古国家大数据综合试验区建设实施方案》《关于推进农业农村大数据发展的实施意见》《内蒙古自治区促进大数据发展应用的若干政策》四、建设意义1、社会效益追溯系统能让消费者通过手机查询,知道餐桌上每一块肉的源产地,能对羊的饲养、屠宰及产品加工、储藏、销售等环节进行实时监督和管理,让每一个老百姓都能吃上“放心肉”,保护老百姓“舌尖上的安全”,使得市场更加的规范、健康,真正达到追溯的目的2、生态效益通过智慧畜牧产业链追溯体系建设,在不增加牲畜数量的情况下,可以大幅度增加牧民收入,间接的保护了自治区的各大草场。
3、品牌效益智慧畜牧产业链追溯体系的应用,有效提高了国家对重大疫情的快速反应和及时处理速度,可以为企业节约成本,同时提升了我国农畜产品在国际的地位和品牌竞争力,为企业和国家创造更多的外汇收入。
4、经济效益2015年,在全国羊肉价格下降时,锡林郭勒盟羊肉价格均价仍保持稳步提升,每斤提升20元左右,每年可增收18亿元,其中产业链中企业可增加收入6亿元,牧民人均可增收6000元。
五、用户需求、出栏周期长养殖虽然可以减少饲料的成本,但是因为养殖技术的欠缺,禽畜营养会搭配的不当,从而导致禽畜养殖周期长,生产效益回收慢,规模扩展慢,尤其在现在产能过剩,市场竞争逐渐加剧的情况下,企业转型升级的压力会更大。
、养殖技术不过关农民富有养殖经验,但那也只是传统的养殖经验,他们最大的缺点就是无法打破自己原有的养殖认知,毕竟养殖业随着时代的进步,养殖难度也在逐渐增加,即使经验在丰富的人,也无法阻止“天灾人祸”。
、销售渠道有限所谓销售渠道是指产品从生产者向消费者转移所经过的通道或途径,它是由一系列相互依赖的组织机构组成的商业机构,即产品由生产者到用户的流通过程中所经历的各个环节连接起来而形成的通道。
、信息公开化程度低在我国,大部分农村信息公开化的程度较低,不利于农户甚至整个养殖行业的发展,尤其是出现突发问题时很难应对。
、专业养殖人才较少在我国现有的体制下,许多的学校都未设置关于养殖业的专业,因为很少有学生愿意学习这些专业。
这也导致了我国的养殖业人才较少。
六、建设原则标准化:具有互操作性,可用性,可靠性,可扩充性,可管理性,建立一个开放式,遵循国际标准的网络系统。
先进性:既要保证网络的先进性,同时也要兼顾技术的成熟性。
安全性:对于安全性我们将通过对用户的区域划分,建议选用专用防火墙实现对本地资源的安全保护。
扩展性:网络设计必须为今后的扩充留有足够的余地,以保护用户的投资,保证今后的网络扩充升级能力。
保护投资:每个设备都进行严格的选型,在满足设计原则的功能前提下,提供最经济的设备配置方案。
可管理:先进的网络管理可为多业务网络提供安全运行的基础。
七、平台总体设计、系统框架设计架构设计为一个平台:一个大数据平台四个层面:感知层、支持层、服务层、应用层。
六个服务: 视频管理服务、地理信息服务、协同办公服务、数据交换共享服务、大数据分析与集成服务、移动业务服务。
二十个子系统:牧区门户管理系统、地理信息系统、视频监控系统、位置监控系统、生命体征监测系统、应急救援系统、动物检疫系统、电子围栏系统、电子耳标系统、基本信息管理系统、牛羊肉可溯源系统、智慧牧舍系统、养殖生产管理系统、动物防疫管理系统、无害化管理系统、屠宰管理系统、移动系统、农畜产品贸易信息系统、牧业分析决策系统、成本效益技术指标分析系统。
、系统技术架构技术架构设计:总结为“五个一”架构。
一个架构,一套服务,一个大数据云平台,一套整体应用,一套标准的接口。
、系统功能与模块、牧区门户管理系统牧区门户管理系统包括:系统管理、集成门户管理、内容发布管理、OA管理和业务支撑架构等模块。
(1)系统管理包括组织结构管理(部门管理、候选用户管理)、用户管理、角色管理、权限管理、授权管理、操作日志、权限委托和流程管理。
(2)集成门户管理包括门户定制工具、门户展示引擎的设置。
(3)内容发布管理包括:站点管理、栏目管理和内容发布。
(4)OA管理包括:发文管理、收文管理等。
(5)业务支撑架构包括:企业服务装ESB、服务封装、服务管理、服务质量监控以及安全日志管理。
、地理信息系统地理信息系统是将全旗、区等各个养殖场、屠宰场、牧区、肉类加工厂等标注到地图上。
从而使使用者能够准确方便的掌握每个地区的养殖场、屠宰场、牧区的数量和到达路线。
、养殖生产管理系统系统分为规模场平台和监管机构平台,前者使用对象为规模场信息员,后者使用对象为乡镇防疫员、畜牧专管员。
系统由养殖场户管理、生产管理、防疫管理、报检出栏、无害化处理、投入品管理、统计分析、基础配置等模块组成,辅助养殖场信息员、乡镇防疫员开展属地养殖户管理、动物养殖档案、防疫、报检出栏、无害化处理等主要业务的信息化管理,辅助畜牧专管员实时管控辖区内动物养殖生产情况。
、动物防疫管理系统系统分为规模场平台和监管机构平台,前者使用对象为规模场信息员,后者使用对象为乡镇防疫员、畜牧专管员。
系统由免疫管理、佩标管理、台账查询、统计分析、基础配置等模块组成,辅助养殖场信息员、乡镇防疫员开展属地免疫管理、佩标业务工作的信息化管理,辅助防疫专管员实时管控辖区内动物防疫情况。
、动物检疫系统系统分为产地检疫和屠宰检疫两大模块。
系统由养殖场户的检疫申报、检疫受理、检疫工作记录、查验免疫信息、出具证明、台账查询、人员管理、证章管理等模块组成。
辅助检疫工作实行信息化管理。
、无害化管理系统使用对象为规模养殖场、病死动物收集点、无害化处理中心、生猪保险公司及各级监管机构。
系统由病死动物死亡登记、收集管理、移交管理、无害化处理记录、保险理赔等核心业务模块组成,辅助病死动物无害化处理工作与监管工作的信息化管理。
、屠宰管理系统使用对象为屠宰企业。
系统由申报受理通知、准宰通知、检疫处理通知、库存统计、入场管理、待宰管理、宰后管理、无害化管理、统计分析等业务模块组成。
辅助屠宰工作与监管工作的信息化管理。
、牛羊肉可溯源系统将现使用的《动物及其产品流通监管系统》正式纳入云平台。
系统由网上备案、产销联防、调运备案、检查站报验、备案审批、未备案调入处理、目的地核查、监管检查、行政处罚、风险信息等核心业务模块组成。
辅助流通监管工作信息化管理。
、基本信息管理系统基本信息管理系统的主要功能是记录牧舍、牲畜数量、物联网硬件设配数量,出栏数量,防疫记录等,包括日志管理,用户权限管理等功能。
、应急救援系统系统通过物联网等设备,可以在发生突发情况下进行报警,例如:火灾报警、产犊提醒、断奶提醒、初配提醒、妊娠诊断提醒、妊娠检查提醒等。
、智慧牧舍系统智慧牧舍系统主要是依靠物联网等硬件设备对牧舍进行智能化管理。
可以通过牧场的设备进行信息的采集,牧舍的小环境小气候都是用计算机的管理来控制,舍内的温度、阳光、湿度、灯光等等因素都可以收集信息并储存。
灯光在牛舍、羊舍非常重要,如果模拟日光时间过长,使牛羊误以为是白天,使它采食量增加,发情率升高,所有这些系统都能够实现计算机的管理。
、农畜产品贸易信息系统农畜产品贸易信息系统是一个以引导买家购买农产品为主要内容的网站,网站上不实现交易,而是通过导购去引导买家到线下去合理、轻松的消费。
让有需要的消费者确切知道贺州农产品上市时间、农产品生产情况、及生产量等相关信息。
便于消费者做好消费计划。
在网站上引导买家找到更好的货源、提高线下农产品生产基地的知名度和农产品的销量。
既为买家找到了好的货源,又提高了生产农产品劳动者的收入,实现互利互赢。
、移动系统通过大数据平台提供的移动端业务的服务,可以使PC端的业务都集成到移动端,通过安装本系统的APP软件。
可以到达和在PC端上一样的功能,随时随地了解牧舍的情况。
、牧业分析决策系统牧业分析决策系统是基于管理学、运筹学,利用物联网数据、牲畜生长数据、统计数据、疾病数据、市场行情数据等不同维度下,利用大数据云计算技术,进行统计分析,构建一系列特色指数,将数据可视化,方便系统使用者进行根据当前情形进行分析和决策。
把握市场动向,争取利益最大化。
、成本效益技术指标分析系统通过利用大数据技术,对饲养期间产的的饲料、水、疫苗、人工等其他成本,和对当前市场行情的数据进行整合。
从而和可以统计分析出成本和效益的管理,已到达合理控制成本的目的。
、视频监控系统通过在牧舍或者在牧区等安装的视频摄像头,广角摄像机等视频设备,重点监控禽舍内、道路和大门两旁等关键位置,可以使饲养员在宿舍或者办公室随时了解牲畜的动态,避免了牲畜出现的突发事件。
、位置监控系统通对在牲畜身体植入电子芯片和耳标等物联网设备。
可以在位置监控系统上实时确定牲畜的位置,结合视频监控系统,轻松掌握牲畜的动向。
、生命体征监测系统生命体征监测系统可以通过牲畜体内植入的芯片,实时获取牲畜的生命体征数据。
比如健康状况、体温、呼吸的频率及脉搏等等,都可以进行自动检测和读取数据。