畜牧現(xiàn)代化的主要特征是集中、規(guī)模化和以盈利為目的的生產(chǎn)方式。畜牧業(yè)的健康發(fā)展，需要依靠信息技術(shù)、智能技術(shù)為支撐的智慧畜牧業(yè)提供新的解決方案，并在此基礎(chǔ)上突破畜禽養(yǎng)殖的核心關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)環(huán)保、健康養(yǎng)殖和可持續(xù)發(fā)展。

　　也就是說(shuō)，利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)，構(gòu)建智慧畜牧系統(tǒng)是畜牧業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，而國(guó)產(chǎn)核心芯片將為智能畜牧系統(tǒng)提供底層技術(shù)和安全保障。

一、智慧畜牧業(yè)的核心技術(shù)

　　1.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為智慧畜牧業(yè)提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)畜牧業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是由大量傳感器節(jié)點(diǎn)組成的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)信息傳感設(shè)備實(shí)時(shí)采集牲畜的生長(zhǎng)狀況、飼養(yǎng)環(huán)境等信息，通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)/局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)異構(gòu)、實(shí)時(shí)在線數(shù)據(jù)傳輸，從而為智慧畜牧業(yè)進(jìn)行智能化分析奠定了基礎(chǔ)。

　　2.云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)是畜牧數(shù)據(jù)智能化分析的重要手段，畜牧數(shù)據(jù)具有多源、異構(gòu)、跨平臺(tái)、跨系統(tǒng)等典型大數(shù)據(jù)特征，難以用傳統(tǒng)技術(shù)手段處理此類(lèi)數(shù)據(jù)，獨(dú)立、分散的養(yǎng)殖戶更不能提供相應(yīng)的算力。

　　云為畜牧大數(shù)據(jù)處理提供了技術(shù)支持，其核心技術(shù)包括基于多模式特征的知識(shí)表達(dá)與建模、面向領(lǐng)域的深度知識(shí)發(fā)現(xiàn)與預(yù)測(cè)、普適機(jī)制在特定領(lǐng)域的知識(shí)融合等。

　　3.人工智能是畜牧行業(yè)新一輪變革的核心驅(qū)動(dòng)人工智能包含了機(jī)器視覺(jué)、語(yǔ)音識(shí)別、虛擬現(xiàn)實(shí)和可穿戴設(shè)備等多項(xiàng)核心技術(shù)，它能在畜牧生產(chǎn)和管理過(guò)程中多方位融入和應(yīng)用，改造傳統(tǒng)飼養(yǎng)管理模式，提高生產(chǎn)管理效率，降低人力成本。

二、智慧畜牧業(yè)的現(xiàn)狀及趨勢(shì)

　　1.養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)步迅速、科學(xué)、有效地利用科技手段管理畜禽養(yǎng)殖環(huán)境，是智慧養(yǎng)殖的首要要求。從養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展來(lái)看，國(guó)內(nèi)外大量的科學(xué)試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐表明，環(huán)境因素對(duì)養(yǎng)豬業(yè)的影響占養(yǎng)豬業(yè)的20%-30%，涉及到溫度、濕度、光環(huán)境、氨氣和硫化氫的監(jiān)測(cè)。隨著傳感、移動(dòng)通訊及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，利用傳感裝置獲取環(huán)境參數(shù)，并傳送至云端，以手機(jī)、PDA(掌上電腦)、電腦等資訊終端顯示，已成為規(guī)?；?biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖場(chǎng)普遍采用的信息化管理手段。

　　如何科學(xué)、有效地利用所獲得的大量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步指導(dǎo)畜牧生產(chǎn)，是當(dāng)前迫切需要解決的突出問(wèn)題。目前，以豬舍、雞舍為代表的圈舍類(lèi)養(yǎng)殖環(huán)境具有多變量共存、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、密集度高的特點(diǎn)，給建立精確的調(diào)控分析模型帶來(lái)了許多困難，而在我國(guó)，有關(guān)的研究已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展，但如何提高模型的泛化性和魯棒性是實(shí)際應(yīng)用中面臨的主要挑戰(zhàn)。

　　2.個(gè)人身份識(shí)別是現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展中普遍存在的問(wèn)題，有助于生命周期管理，是實(shí)現(xiàn)行為監(jiān)測(cè)、精確飼喂、疫病控制和食品溯源的前提，也是畜禽生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)智能化的必然要求。

　　畜禽產(chǎn)品標(biāo)識(shí)技術(shù)手段主要有噴號(hào)技術(shù)、剪耳技術(shù)、耳標(biāo)技術(shù)和項(xiàng)圈技術(shù)等。伴隨人工智能技術(shù)的發(fā)展，面部識(shí)別、虹膜識(shí)別、姿態(tài)識(shí)別等生物識(shí)別技術(shù)已開(kāi)始向畜牧業(yè)延伸，為畜牧業(yè)的智能化發(fā)展注入了新的活力，使生物個(gè)體健康檔案的建立和對(duì)生命狀態(tài)的跟蹤預(yù)警更加智能化。

　　值得注意的是，射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)畜禽標(biāo)識(shí)領(lǐng)域取得了很大發(fā)展，不僅可以集成到耳標(biāo)、項(xiàng)圈中，更有研究人員對(duì)微型植入式RFID芯片進(jìn)行研究，以期以更快的方式實(shí)時(shí)獲取畜禽的身份信息。

　　盡管上述技術(shù)已經(jīng)取得了較大的發(fā)展，但在畜牧養(yǎng)殖業(yè)中仍存在維修費(fèi)用高、操作復(fù)雜等實(shí)際推廣問(wèn)題，導(dǎo)致目前還沒(méi)有大規(guī)模推廣。

　　研究開(kāi)發(fā)更便宜、操作更方便的新一代智能個(gè)人識(shí)別系統(tǒng)將是今后的發(fā)展方向。

　　3.個(gè)體精確飼喂技術(shù)前景廣闊，精確飼喂主要是對(duì)豬、牛、羊等中大型牲畜進(jìn)行精確飼養(yǎng)，主要包括飼喂站、自動(dòng)稱重、自動(dòng)分群和飼料余量監(jiān)測(cè)等設(shè)備。

　　智能精密飼喂技術(shù)把營(yíng)養(yǎng)知識(shí)和養(yǎng)殖技術(shù)結(jié)合起來(lái)，通過(guò)科學(xué)的操作方法，根據(jù)動(dòng)物個(gè)體的生理信息，精確地計(jì)算出精確的飼料需求量，通過(guò)指令調(diào)動(dòng)飼料機(jī)，實(shí)現(xiàn)飼料的個(gè)性化、定時(shí)、精確的投喂，根據(jù)動(dòng)物個(gè)體的身體狀況，動(dòng)態(tài)地滿足動(dòng)物各個(gè)階段的營(yíng)養(yǎng)需求。

　　這類(lèi)技術(shù)是基于牲畜個(gè)體識(shí)別、多維數(shù)據(jù)分析和智能控制的綜合應(yīng)用，雖然飼養(yǎng)設(shè)備建造費(fèi)用相對(duì)較高，但其經(jīng)濟(jì)效果顯著，具有廣闊的應(yīng)用前景。

　　4.剛開(kāi)始進(jìn)行的動(dòng)物福利和行為監(jiān)督涉及動(dòng)物的健康養(yǎng)殖和畜牧業(yè)的安全生產(chǎn)，也直接影響到畜產(chǎn)品的質(zhì)量，間接影響到人類(lèi)的食品安全。

　　例如，目前已將智能監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用于牧羊福利的研究，包括聲音分析、視覺(jué)檢測(cè)、行為監(jiān)控、行為特征識(shí)別、衛(wèi)星定位和無(wú)人機(jī)巡航等關(guān)鍵技術(shù)。

　　但目前我國(guó)畜牧養(yǎng)殖業(yè)主要以增產(chǎn)為主，而對(duì)畜產(chǎn)品安全、優(yōu)質(zhì)畜產(chǎn)品的重視程度仍有待提高，福利養(yǎng)殖技術(shù)與評(píng)價(jià)體系仍處于研究階段。

　　5.以畜牧安全為核心的智能化技術(shù)需求迫切隨著畜牧養(yǎng)殖方式和生態(tài)環(huán)境的變化以及世界經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快，與畜牧業(yè)發(fā)展密切相關(guān)的動(dòng)物疫病的流行趨勢(shì)已經(jīng)從最初影響動(dòng)物健康、損害動(dòng)物健康的情況，逐漸擴(kuò)展到畜產(chǎn)品質(zhì)量安全、公共衛(wèi)生安全、環(huán)境安全。

　　但目前我國(guó)動(dòng)物疾病預(yù)防控制專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員不足，畜牧獸醫(yī)科研與生產(chǎn)不能及時(shí)對(duì)接，如何實(shí)現(xiàn)事后監(jiān)管向事前預(yù)警轉(zhuǎn)變也是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

三、智慧畜牧業(yè)的對(duì)策與建議

　　1.加強(qiáng)畜牧智能裝備研發(fā)，以自動(dòng)化、信息化為前提，不斷優(yōu)化養(yǎng)殖數(shù)據(jù)采集和信息處理能力，克服畜牧智能裝備發(fā)展的瓶頸，增強(qiáng)新型高端智能裝備的研發(fā)力度，提升畜牧智能感知控制系統(tǒng)、畜禽健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、養(yǎng)殖機(jī)器人、畜產(chǎn)品收獲加工機(jī)器人、自動(dòng)化糞污處理系統(tǒng)等高端智能裝備產(chǎn)品，推動(dòng)畜牧智能裝備實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。

　　2.制定畜牧智慧產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范行業(yè)健康發(fā)展隨著信息化的不斷發(fā)展，基于多種架構(gòu)和技術(shù)的畜牧物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心相繼建立，在解決信息化難題的同時(shí)，也造成了各系統(tǒng)間數(shù)據(jù)共享困難、系統(tǒng)重復(fù)建設(shè)、信息孤島突出等問(wèn)題，難以實(shí)現(xiàn)畜牧數(shù)據(jù)的共享和價(jià)值的挖掘。產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可引導(dǎo)技術(shù)進(jìn)步，規(guī)范畜牧業(yè)健康發(fā)展；

　　3.開(kāi)發(fā)畜牧專(zhuān)用芯片，解決智慧畜牧核心技術(shù)“卡脖子”隱憂以植入式RFID芯片、畜牧專(zhuān)用處理器等產(chǎn)品為核心，研制動(dòng)物體溫監(jiān)測(cè)和環(huán)境溫濕度、光照度、特殊氣體監(jiān)測(cè)傳感器、低功耗，為畜牧健康監(jiān)測(cè)提供智能化手段。

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