智慧養豬中豬只個體識別技術的選擇

羅遠明

（無錫市富華科技有限責任公司，江蘇 無錫 214135）

1 引言

生豬產業是我國畜牧業的支柱產業，生豬產業市場巨大。智能化時代下，伴隨著互聯網、大數據、物聯網、人工智能、區塊鏈技術的高速發展，中國的生豬產業也進入了轉型升級的關鍵時期。 智慧養豬作為當前養豬的新風口，集精細化養豬、智能化養豬、平臺化養豬于一體，可以進行生產經營數據的自動收集處理，自動整合連接各類設備和系統，并且用算法模型替代人工決策。當前的解決方案中主要聚焦于智能環控、智能飼喂和對豬群的視頻監控等技術的運用，改造提升的重點也是豬舍和飼喂設備。相比較而言，目前我國大部分養豬企業對于豬只個體識別技術的采用和重視程度是不足的。

2 豬只個體識別技術簡介

豬只個體識別技術，顧名思義，就是研究豬的電子身份證的技術。根據2021年1月農業農村部辦公廳印發了新的《畜牧耳標技術規范》和《畜牧電子耳標技術規范》等文件的規定。我國生豬免疫標識的主流技術是二維碼耳標，但是隨著射頻識別技術的成熟和成本的不斷降低，農業農村部也開始鼓勵采用這個新的技術，電子耳標的應用也越來越多地被政府和養殖企業所采用。二維碼耳標的最大優點就是成本低，缺點在于基于圖像識別，在耳標表面存在污損，或者在動物處于運動狀態時，識別困難的問題。

基于射頻識別的RFID電子耳標，內部有芯片和天線組成，用無線電波技術實現數據的傳輸，因此，即使耳標表面被遮蓋或者污損或者動物在運動狀態下，也可以實現精準快速的識別，這個技術在動物疫病監控實現可追溯，養豬業的自動化諸如自動飼喂、自動稱重和發情檢測方面都有成熟的應用，都屬于這些應用的關鍵的基礎技術。在現代的畜牧業養殖過程中，特別在歐美發達國家，已經被廣泛使用。它的缺點是成本比二維碼耳標要高，目前，由于RFID芯片的國產化以及電子標簽產業化技術的不斷成熟，使得成本下降非常快，在大量使用的情況下，單個電子耳標的成本可以控制在3元人民幣以內。

3 豬只個體識別技術應用的重要性

養豬業大數據是實現智慧養豬的前提。只有讓每頭豬擁有一個電子身份證，才能實現每頭豬全生命周期的可追溯管理。基于這個全球唯一的一個ID才能夠采集每頭豬的有價值的數據，如品種、譜系、體重、料重比、產仔數等等 所以基于豬的個體電子標識是實現養豬大數據的基礎。

豬是養豬企業的核心資產，因此讓每個豬企老板實時了解自己有幾頭豬是管理上的一個關鍵需求。當前養豬業的兩大背景情況，使得豬企面臨巨大的挑戰和管理的難題。

其一、散戶逐步退出養豬行業，規模豬企迅猛擴張。養豬規模超百萬頭、千萬頭的豬企不斷涌現，一方面是如何做到規模養殖情況下的精細化管理，實現養豬效益的提升？另一方面是如何實現遠程管理模式下的有效的企業財產的監控？這些都是規模化養殖的管理難題。

其二、非洲豬瘟陰影之下的中國養豬業，如何實現疫病風險的管控？一方面要實現健康養殖和疾病預警的挑戰，另一方面也在于養豬企業如何才能有效解決豬保險和豬金融的監管需求？信息不對稱和風險控制的難題已經制約了行業的快速發展。

解決這些問題的關鍵，就是要實現對于每一頭豬個體的精準識別和全程監管。使用RFID電子耳標可以輕松為養豬企業的每一頭豬，建立唯一的數字身份檔案，并且具有加密防偽和防篡改、防重復使用的功能，從而實現每頭豬全生命周期的可追溯管理，確保企業中每頭豬的資產安全和健康安全。

現在很多智慧養豬解決方案，集中于養殖場的環境監控和自動喂養方面的投入，這些系統和采集到的數據不是不重要，但是如果缺少了豬個體的真實數據的采集，也是達不到智慧養殖的效果。

4 豬只個體識別技術的選型

前幾年，關于豬個體識別的技術路徑的選擇，業內還沒有形成共識。特別是視頻識別和AI技術的概念之下，豬臉識別一度成為行業的熱點話題。實踐證明，人臉識別的技術成功不等于豬臉識別可行，在現有的技術條件下，這條路看來行不通。基于射頻識別的個體識別技術是更靠譜，更有效，也是成本更低的解決方案。

目前市場上比較常見是LF低頻134.2 KHZ和UHF超高頻900 MHZ兩種電子耳標，兩種技術并不兼容，具有不同的特性，如表1。

表1 不同RFID技術的動物標識對比分析表

5 豬的不同生命周期應該選用合適的電子耳標

豬只在幼年階段個體較小、數量多、體型變化速度快，需要更輕的耳標，更適合群讀功能。所以建議在豬只幼年的時候使用超高頻耳標作為識讀依據。同時適度放大超高頻耳標的面積取代原可視耳標的作用。這樣仔豬可以直接走群讀通道，實現快速精準盤點。

低頻耳標雖然重一點，但是工藝堅固耐用。而超高頻耳標相對壽命較短（天線工藝特點決定，不如LF的耳標耐用），適合群讀不適合個體識別的特點。所以低頻耳標更適合作為種豬終生的標識。用于成年母豬的管理。

配合不同的讀寫設備，可以滿足不同使用場景中對于電子耳標數據的采集。如圖1所示，使用帶藍牙接口的手持式識讀器可以將電子耳標數據，傳輸到智能手機的APP中，實現數據的現場采集。使用中遠距離的通道式識讀器，再配合稱重傳感器和遠程無線智能終端，可以自動采集經過通道的豬只的體重數據，并無線傳輸到云端的服務器中。

圖1 電子耳標數據采集系統示意圖

斷奶豬用UHF耳標代替目前的可視耳標，可以實現仔豬群養模式下的可靠盤點。此時可以同時帶上LF耳標，也可以在轉后備母豬時再帶LF耳標。

豬在幼年階段個體較小、數量多、體型變化速度快，需要更輕的耳標，更適合群讀功能。所以建議在豬只幼年的時候使用超高頻耳標作為識讀依據。如果仔豬采用低頻耳標，而低頻通道只適合豬只單頭依次通過，這樣的通道會大大影響原有工作習慣和工作速度。小豬被驅趕時也可能造成應激。

后備母豬到能繁母豬階段，主要是用LF耳標來做身份識別。根據LF適合單個識讀不適合群讀的特點，定制了專用的低頻轉群通道，兩組天線分列在左右兩側，成年豬可以一頭頭排隊通過，而且針對不同日齡的不同大小的豬，可以通過調整通道寬度來保證每次只通過1頭豬。這樣的有效識讀率可以接近100%。通道上還設有彩色漆噴頭，萬一出現沒有識讀到的豬或者有掉耳標的豬，可以通過噴上彩色標記容易識別出來。2個天線之間距從50～80 cm可調。

6 結論

電子耳標由于成本較低，佩戴方便，具備可視和自動識別雙功能，在養豬業使用越來越多。它承載了生豬個體信息，通過電子耳標，能夠準確掌握每一頭豬從出生到屠宰再到消費市場終端之間的信息，從而確保了動物健康養殖和疫病控制和食品安全。隨著農業農村部辦公廳印發了新的《畜牧耳標技術規范》和《畜牧電子耳標技術規范》等文件，基于射頻識別的豬只個體識別技術會得到更多的應用，在促進我國養豬業提高智慧化信息化水平的實踐中具有重要的價值。