智慧養殖在肉羊產業中的應用

王旺虎，郭子記，李錦旗

(1.榆林市榆陽區動物疫病預防控制中心,陜西 榆林 719000；2.榆林市榆陽區畜牧技術推廣站；3.榆林市榆陽區畜牧獸醫局)

羊肉是我國各民族普遍青睞的食品之一，改革開放后，羊肉消費從區域性逐步變為全國性、全年性、大眾性食品。如今，養羊產業面臨著復雜的外界影響因素，例如品種、醫療技術、飼料、環境、市場變化等諸多的問題是導致肉羊產業低效、高消耗的主要原因。此外，我國“一帶一路”政策的實施，給肉羊產業出口帶來了前所未有的機遇，同時也面臨著巨大的挑戰，因為對我國肉羊產品質量提出了更加嚴格的要求。如何在復雜背景下達到肉羊養殖低成本、高產出、高收益是我國肉羊產業共同的夢想。

物聯智能化系統可以實現對畜舍參數的自動調節與控制，通過手動與自動的完美結合，達到精準飼養的效果；大數據以互聯網為基本載體，承載著巨量信息資源和潛在產業價值，包括養殖數據、肉羊交易數據、消費數據和社會經濟數據，通過可視化的曲線分析，挖掘大數據背后的養殖行情，從而了解肉羊產業的景氣指數，減少了養殖的盲目性，規避養殖風險。總之，傳統肉羊養殖靠的是經驗和感覺，而智慧養殖利用物聯網智能和大數據等技術將模糊的經驗變成精確的控制，通過改造流程，重組要素，將傳統的肉羊養殖變成工廠化的批量生產。隨著人工智能、大數據及5G等技術的進一步發展應用，肉羊產業中的養殖、管理、市場三大環節普遍存在的管理不到位和銜接漏洞等現象將會等到徹底解決。

1 物聯網智能管理系統與肉羊產業鏈深度融合

1.1 肉羊養殖智能聯網管理系統

在養殖區域內設置可移動監控設備，結合視頻識別技術，可對羊群進行遠程實時監控；視頻信息可回看、傳輸和存儲，及時發現養殖過程中碰到的問題，查找分析原因。還可以提供歷史數據查詢，支持過去任一時段的數據查詢，對一些突發事件提供數據依據，確保安全生產。

1.2 肉羊養殖智能環境監測系統

智慧養殖環境監控系統，可以對養殖場的空氣溫濕度、光照度、CO-2濃度、硫化氫、氨氣、溶氧量、pH值、水溫、銨氮等各項環境參數進行實時采集，無線傳輸至監控服務器，系統軟件具有人機界面友好、結果可視化的特點，因此管理者可隨時通過電腦或智能手機了解養殖場的實時狀況，并根據養殖現場內外環境因子的變化情況將命令下發到現場執行設備，環境指數可進行手動調節，與羊舍自動化設備聯合調控，達到了較理想的控制，確保羊只處于一個良好的生長環境。

1.3 肉羊養殖產品質量安全追溯平臺

實施動物產品的溯源追蹤和監督是保障產品質量的有效途徑。將遠程查詢系統、全周期追溯及產品安全質量監督平臺相結合，可以實現從牧場到餐桌每一個環節的追蹤。目前大數據平臺正在被用來改善肉羊產業各個環節，使用物聯網穿感器技術，掃描收集產業鏈的相關數據，例如養殖、屠宰加工、運輸及銷售環節的品質或操作規范性可以通過追溯系統進行溯源，有助于預防食源性疾病，提高市場競爭力。此外，有了基于大數據技術的肉羊產業鏈追溯系統，消費者可通過掃描包裝上的二維碼，就可追溯羊肉的詳細情況，例如來源、品種、防疫、健康狀況、屠宰時間等信息，保證消費者的知情權的同時提高了消費者對羊肉產品及企業的信任。

1.4 產品電子商務平臺

電子商務正在以一種廣為消費者歡迎的商業模式滲透進養殖業的各個環節當中，肉羊養殖企業與電商攜手發展，通過加快建立電商平臺、線上線下聯手、強化實體店配套服務等措施，具有成本優勢、通路優勢和現金流通優勢，為肉羊產業發展帶來更多機會和空間。肉羊活體及產品銷售可利用電商平臺交易，商家和養殖戶在線一對一溝通，在線招標，在線拍賣競價，平臺聯合防疫部門進行監管，線下企業積極參與線上交易，獲得安全的供貨和銷售渠道，有效擴大了肉羊產業市場。采用電商平臺營銷模式，可以減少宣傳費用、省去中間環節和流通時間，降低了資金和時間成本。此外，通過電商銷售不用給分銷商留足利潤空間，因而可以節約33%以上的營銷費用。

2 大數據平臺促進肉羊產業鏈各環節無縫對接

2.1 加速肉羊品種改良及繁育進程

大數據對種養譜系繁育改良的具有促進作用，肉羊品種改良的進步反過來又進一步推進大數據肉羊產業鏈發展。肉羊品種的改良需要建立繁育系譜網絡系統，每只羊配置有ID電子檔案，記錄種羊與子代肉羊的譜系關系，追蹤子代肉羊生產性能、抗病能力等重要遺傳相關性能。肉羊個體情況包含了品種、來源、生日、性別、父母系、繁育狀況、產肉率、抗病力和防疫等管理信息。

不同的畜禽品種需要實施不同飼養模式，積極進行本地品種的良種培育，有效利用不同品種生產性能的大數據信息，選取適合當地環境養殖的品種，從而保證優良品種發揮高效的生產潛能。同時，建立畜禽數據檔案可對本品種諸多性狀有更深入和準確的了解，加快優質品種的培育，促進肉羊產業的快速發展。

此外，由于傳統的實驗室精子檢測無法追蹤到采精和配種現場限制了肉羊產業的進步。隨著精液智能檢測系統的進步，以及創新性的分析模型和數學模型建立可對種羊精液數據自動生成并分析判斷結果，精液數據可永久儲存，溯源追蹤，大大便利了種羊產業。真正實現了肉羊精液品質檢測的智能化、數據化、規范化。

2.2 羊舍環境智能化調控

利用智能化和信息化技術，從飼料智能化打包和投喂、羊糞的自動清除和處理、羊的自動分欄和分群、各種感應設備的自動化調控到智能模型疾病診斷等可高效管理整個養殖場。

隨著人工智能的進一步發展，以互聯網、云計算技術對羊舍環境實時監測，利用攝像頭、傳導設備等對羊的面部表情、聲音、行為采集，智能識別肉羊的活動狀態，對羊群聲音及環境的異常實時監控，自動評估羊的生命特征指數養殖戶及管理者通過隨身的手機實現更智能的管理，避免了羊只應激，有利于羊群的健康。

根據飼養密度和舍飼特點，智能檢測系統可以實時監測羊舍環境，通過射頻設備把監測到的數據發送到電腦終端，進行智能分析，達到定時定量光照，保證肉羊的健康生產；羊舍內傳感器采集相關數據(主要包括H2S、氨氣濃度、溫度、濕度和通風情況等)后，養殖戶可通過安裝有配套系統的操作軟件對羊舍的空氣、電閘、紫外線燈及清糞開關系統智能控制；羊舍內全天候監測，確保每個參數控制在一定范圍內，羊舍的環境始終保持最佳的狀態。通過綜合控制箱對數據存儲、匯總、分類后發送到系統軟件對其處理，完成后在手機、電腦終端顯示實時數據，養殖戶僅通過終端數據信息就可對羊舍了如指掌。

2.3 飼料配方更加科學

合理的營養搭配有助于獲得最佳料肉比，并且有利于羊只的健康。肉羊處于不同環境和營養狀況下，往往需要動態的營養需求指標。傳統肉羊養殖在養殖過程中對肉羊的生長情況無法準確判斷，飼喂期間的飼喂量和營養投入只能靠經驗把握。此外，多數試驗發現參照NRC(2007)的營養標準飼喂，已經不適合我國肉羊品種。如今，有了大數據支持，料肉比數據清晰可見，采用智能化設備可實現肉羊飼喂的精確化。還可智能地對其他因素調整優化，不斷提高養羊效益。使用大數據系統可將傳感器采集的數據自動生成生長曲線統計表，計算出飼料報酬，保證肉羊始終在穩定的環境中健康生長。

體重是獲得飼料報酬的基礎數據，傳統的肉羊體重數據采集完全不適合規?；?、集約化養殖場的需要。有了物聯網技術的支持，采用自動分欄稱重設備對肉羊體重數據傳感式自動采集或者更高級的三位視覺智能測重系統技術可及時掌握肉羊的生長狀況。另外，面對養殖場肉羊個體的更新而發生的數據的改變，需要在發生數據變化的同時分析個體繁育性能和生產性能變化，及時對肉羊的飼養方式和營養配比比例做出適應性的優化。

現如今數據化智能養殖設備的開發不斷創新，目前我國已自主開發的有奶山羊的智能定量飼喂設備、妊娠母豬飼喂站、奶牛個體智能飼喂系統等。目前飼料飼喂領域主要在智能化配料和給料設備上取得進展，接下來通過國內企業同科研院校合作，有望實現肉羊的精準飼喂、智能自動化飼喂及飲水調控。

2.4 飼喂方式高效化

為了達到智能化合理飼喂，羊舍內安裝行為管理終端，設置羊飲水監測，水溫自動化控制，同時根據監測羊的飲水飲食狀況初步判斷羊只健康狀況。國家“十三五”中在重大畜禽疫病防控及健康高效養殖中部署了關于數據化節水系統和精準投藥設備項研究，在未來肉羊的智能化需求背景下，將有一批自主創新的肉羊養殖智能裝備產生。

2.5 肉羊防疫規范化

肉羊飼養中防疫工作極為重要，尤其是舍飼肉羊。有大數據背景的聯網溯源監測和控制，在發生疫情時，有了實時的數據信息，養殖從業者可以對當地的疫情情況及時有效把控，避免疫情的發生。

對于疫情發生地，利用大數據及時檢查并記錄肉羊的健康狀況，并對發病肉羊進行及時隔離，易感肉羊緊急免疫，減少疾病的蔓延和不必要的經濟損失。進行全省乃至全國的養殖場聯網管理，及時了解疫情的發生和發展，最大程度降低傳染病造成的經濟損失。

此外，在肉羊驅蟲方面，應用大數據采集統計羊只感染寄生蟲及種類的數據，科學客觀地反應肉羊感染寄生蟲的真實情況。結合準確用藥預防和治療，避免了盲目定期驅蟲和預防性驅蟲造成的羊只應激，減少了人力物力財力的浪費。同時，根據數據進行的決策同樣可運用于同一地區其他肉羊養殖場，達到技術共享，推動肉羊產業的發展。

2.6 糞污資源化利用

現在大部分的肉羊養殖廢物的污染防治水平低，一定程度上增加了肉羊患病率。此時，對羊舍內定時遠程刮糞、清理，同時利用大數據環境傳感器感知重金屬的成分和占比、有毒氣體的濃度和藥物的殘留，結合污染防治模型和肉羊營養配比模型，將影響因素輸入到飼料配方模型中，生成動態飼料配方。此外糞便凈化裝置通過控制單元實現催化劑的自動投放，極大地節省了人力物力的成本。保證了肉羊的健康生長，同時有效控制了糞便的化學元素超標造成的環境污染。另一方面，羊糞高溫發酵后加入礦物質、微量元素后是良好的有機肥，達到羊糞的資源化利用的目的。

2.7 肉羊屠宰加工標準化

隨著羊肉產品需求的上升，屠宰企業也在尋求技術生產線自動化的創新，通過引進現代設備、工藝，提高了屠宰效率，保證了羊肉衛生指標。近年來，我國政府高度重視肉羊產業的發展，且制定了多項規章制度規范我國的屠宰加工。肉羊屠宰工藝自動化流水線加載數據管理系統，量化羊肉各項指標，制定出最優化的品質標準。羊肉的產品信息都記錄在數據系統，讓消費者購買羊肉時對產品信息一目了然，食用更加放心。

2.8 市場預測現代化

市場的供需信息和行情變化對不同的養殖行業的影響甚大，是廣大養殖從業者和銷售公司高度關注的問題，市場行情的變化受很多因素影響，例如風俗節日，國內養殖密度，疫病情況，食品安全事故和國外市場變化等綜合因素的影響。對以往的銷售數據進行分析，得出市場供應需求預測及價格預測，制定加工計劃；肉羊銷售針對餐飲行業羊肉需求狀況制定采購計劃，進而指導肉羊養殖育種和養殖計劃；掌握肉羊產業大數據信息將推動肉羊市場向規范化方向發展，政府對肉羊市場調控將更加靈活，肉羊從業者對市場有了更理性的定位。

由于大數據區塊鏈具有信息不可篡改、公開透明等的特征為市場中的羊肉品種信息溯源帶來新思路，同時在養殖環節中的肉羊穿戴傳感器產生的數據與區塊鏈平臺對接，真實記錄肉羊養殖過程中的地理位置和生長狀況信息，利用大數據處理技術生成可信生態指數。

2015年3月，內蒙古力農集團推出“云聯牧場”，該平臺已經通過手機端為4276只育肥羊找到“牧場主”，是一款主打全透明、線上農牧業投資的移動互聯網金融平臺。如今有了互聯網金融平臺，可以提前擴大養殖，提高養殖效益。投資人足不出戶就可通過手機客戶端查大數據在查看飼養情況、養殖場實時環境信息等。

3 實現智慧養殖亟待解決的問題

目前在肉羊產業中的大數據的建設中還處于初級階段，數據智能化產品還未真正與產業完美融合，缺乏行業指導；對于大數據的對象而言，肉羊的品種、大小、年齡等對象多樣性在一定程度上加大了大數據建設復雜性；國內用于生命信息領域的傳感器類型少，價格高、大規模覆蓋到養殖場的難度大；構建大數據采用的遠程通訊技術應用是推廣平臺的一大難點，市面上的4G技術無法實現畜牧業大數據的覆蓋問題，要等5G技術的全面推廣應用還需一些時間；大數據決策需保證數據的準確度和可信度，面對復雜問題也得靠人員綜合分析去挖掘數據反映的深層次問題，這對從業人員提出來更高的要求。

由此看來，想利用大數據整合肉羊產業中的流動數據并非簡單的數據收集之事，想真正利用大數據實現肉羊產業鏈的整體發展，需將技術、管理、環境、屠宰、及市場五個產業鏈精確銜接，各個環節形成整個產業鏈數據的因果關系，銜接后方可形成真正意義上的大數據。大數據處理系統對肉羊養殖周期長短、環境的變化、遠程專家會診、飼料飼喂量、精粗搭配量等都做出適應性自動化設備智能控制操作，為肉羊養殖提供了全方位的綜合服務，使養殖規模逐漸規范及良種化。大數據技術從規范肉羊生產到市場中羊肉產品的精準銷售，整個產業鏈的整合優化帶來的效益將推動養羊業跨時代的進步。

4 小結與展望

無論在國家政策大環境下還是肉羊產業的小環境下，大數據信息的整合和應用已成大趨勢，包括飼養、擴繁、防疫、屠宰、銷售以及糞污處理或循環利用等，大數據平臺的有效利用為畜牧從業者從容解決復雜問題提供可能，為我國畜牧業的發展提供更大的加速度，創造出了更具有挑戰性和高效益的行業，進而增強了國際競爭力。

大數據系統來源于生產實踐中的客觀數值，對其分析處理后得到的精細化數值是保證大數據系統不斷發展的關鍵因素。大數據將生產、管理和流通帶入了一個網絡經濟、數字化生存的新時代。如今大數據技術不斷創新和發展，云端基礎設施低成本化，肉羊養殖人力成本投入比例下調，加快了肉羊產業應用大數據技術智能化服務的進程。由此看來，大數據技術養殖勢必會替代傳統小規模養殖模式，大數據養殖平臺將會貫穿肉羊飼養全過程。

隨著智能化程度越來越高，在未來肉羊養殖無需大量人力就可管理大規模場區，物聯網智能管理系統實現精準養殖、擴繁并對肉羊產業鏈進行無縫銜接，而大數據平臺可以掌握市場走勢，再結合物聯網把圍繞肉羊產業全產業鏈的環境參數、營養指標、加工分割和冷鏈配送等各環節相關信息可視化、透明化；采用線上線下交流平臺對產品溯源、銷售行情、商品預定及庫存等進行掌握和預判，將構建肉羊養殖企業與消費市場之間的良性互動構紐帶。將物聯網智能、大數據平臺與肉羊養殖相結合，借助區塊鏈技術+互聯網24小時直播+云端數據追蹤，實現從養殖到餐桌的追蹤溯源，實現全程監管，打造真正的數字化智慧養殖。