新疆牲畜標識技術應用研究

陳新文

（新疆畜牧科學院畜牧業(yè)經(jīng)濟與信息研究所，新疆　烏魯木齊　830000）

新疆牲畜標識技術應用研究

陳新文

（新疆畜牧科學院畜牧業(yè)經(jīng)濟與信息研究所，新疆烏魯木齊830000）

實施精準養(yǎng)殖是未來畜牧業(yè)發(fā)展的必然趨勢。如何確保對牲畜個體的精確識別成為關鍵。本文結合新疆“十三五”畜牧業(yè)信息化發(fā)展規(guī)劃，明確實施牲畜標識信息化管理，分析研究目前牲畜編碼、二維碼和RFID技術在國內外應用現(xiàn)狀，以及在牲畜標識應用中存在的問題；利用RFID技術組成及工作原理，對不同頻段RFID特性以及牲畜標識應用成熟度分析，研究提出牲畜編碼技術、二維碼和RFID牲畜標識并用過程、牲畜標識數(shù)據(jù)庫和應用系統(tǒng)開發(fā)的完整解決方案。

牲畜標識；編碼技術；二維碼；RFID，標識數(shù)據(jù)庫

10.16863/j.cnki.1003-6377.2016.02.004

牲畜標識是現(xiàn)代畜牧業(yè)精準養(yǎng)殖管理的一項基礎工作，是推進牲畜精準管理及疫病可追溯體系的重要依據(jù)，是保障畜禽產(chǎn)品質量安全的一項基本制度?！秳游锓酪叻ā?、《畜牧法》、《畜禽標識和養(yǎng)殖檔案管理辦法》、《牲畜耳標技術規(guī)范》、《牲畜耳標生產(chǎn)系統(tǒng)技術規(guī)范》、《牲畜耳標管理規(guī)范》、《畜禽標識信息數(shù)據(jù)庫管理規(guī)范》等法規(guī)對畜禽標識編碼、生產(chǎn)、使用及畜禽標識信息化管理等作出了明確規(guī)定。

1　牲畜個體標識技術現(xiàn)狀

自2006年農(nóng)業(yè)部推行《畜禽標識和養(yǎng)殖檔案管理辦法》以來，畜禽標識編碼、二維碼標識技術開始推廣應用，新疆牲畜標識有了明確目標和方向，標識推進工作取得明顯成效。但經(jīng)過多年應用，15位標識碼的表達方式不能有效追溯牲畜原產(chǎn)地責任主體；二維碼標識技術在牲畜養(yǎng)殖實際應用中存在一系列問題，一方面識讀困難，識讀距離要求控制在（20～30）cm，不適于大畜（如牛）的識讀，另一方面二維碼標跡易老化、易褪色，受環(huán)境污染而不能識讀。通過在昌吉州、巴州等實地調研，因牲畜佩戴二維碼的系列問題，存在多次反復佩戴而出現(xiàn)一畜多標的情況普遍存在，造成標識管理混亂；同時因材質問題牲畜掉標也較為普遍。為應對農(nóng)業(yè)部動物疾病預防控制溯源要求，防疫部門慣用作法是商品畜在出欄時一次性佩戴二維碼標識，產(chǎn)地防疫、檢疫數(shù)據(jù)采用批次錄入，同樣符合農(nóng)業(yè)部標識申請、發(fā)放、佩戴過程，實現(xiàn)牲畜防疫原產(chǎn)地的追溯。

對種畜、良種畜、奶牛、良種馬等牲畜的精準養(yǎng)殖，現(xiàn)有二維碼標識技術已不能滿足養(yǎng)殖過程管理的需要，牲畜繁育、精細飼喂、防疫等，需要頻繁讀取牲畜個體標識，二維碼標識在實際操作上存在不足。

近年來RFID技術發(fā)展迅猛，其應用領域越來越廣泛?！笆濉逼陂g，我區(qū)將逐步完善畜禽標識及信息化管理工作，對種畜、良種畜、奶牛、良種馬等牲畜全面推行佩戴RFID電子標識，但牲畜RFID電子標識技術目前仍然沒有相關規(guī)范和標準可供參考。

2　牲畜個體標識編碼規(guī)則

2.1農(nóng)業(yè)部牲畜個體編碼規(guī)范

農(nóng)業(yè)部于2006年發(fā)布的67號令《畜禽標識和養(yǎng)殖檔案管理辦法》中，對牲畜編碼定義15位編碼，牲畜標識編碼由牲畜種類代碼、縣級行政區(qū)域代碼、標識順序號共15位數(shù)字編碼組成。編碼形式為：1位為畜種編碼，豬、牛、羊的牲畜種類代碼分別為1、2、3；2～7位為養(yǎng)殖場所在縣級行政區(qū)域代碼，服從GBT2260-1999；后8位為動物個體標識順序號。該規(guī)范目前已在國內牲畜標識中廣泛應用。該編碼規(guī)則，沒有設計養(yǎng)殖場（戶）編碼，無法指定標識的個體來自哪家養(yǎng)殖場（戶），無法直接追溯到牲畜的責任主體。

2.2一種溯源管理編碼

目前，一種適應溯源的管理編碼，也是由15位組成，其中：1～7位定義與農(nóng)業(yè)部編碼規(guī)則相同；8～9位為所在縣市養(yǎng)殖場（戶）編碼，由縣畜牧局統(tǒng)一編碼，如縣內超出99個，可加入英文字母補充；10～11位為年份號，最后4位為養(yǎng)殖場指定年份內出生或購入牲畜的順序號，最大數(shù)量為9 999，一般情況下，完全能滿足編碼的需要。

該編碼規(guī)則，不僅具有全國唯一性，即便是不接入網(wǎng)絡，也能直觀的確定牲畜個體的來源，適應當前溯源體系的需要。國際上大多數(shù)國家，如：法國、德國就是將養(yǎng)殖場編入個體編碼中。

2.3國際流通的編碼規(guī)則

動物活體進入國際流通，一般采用ISO11784/5編碼規(guī)則，按照64位編碼組成，在實際應用過程中，將國家代碼（ISO3166）帶入編碼中，采用15位數(shù)字編碼。

也可考慮國際動物編碼委員會（ICAR）編碼規(guī)則，由專業(yè)的制標公司事先打標編制，事先產(chǎn)生統(tǒng)一的15位編碼，編碼是唯一的，但編碼沒有意義，養(yǎng)殖場購入后佩帶，一并錄入信息系統(tǒng)，其優(yōu)點，無重碼、成本低。

我國商品牲畜主要在國內流動，其編碼規(guī)則在國內的一定時間范圍內具有唯一性與可讀性就可以了。

3　牲畜RFID個體標識

3.1RFID識別效果影響因素分析

RFID電子標識，采用無源芯片技術，使用壽命長，牲畜標識應用RFID更主要原因是信息讀取精準、方便，可自由工作在各種惡劣環(huán)境下，影響標識和識讀效果主要因素有：識讀距離、RFID頻率、讀取速率、抗金屬/水干擾、識別方向角度，識別靈敏度，抗沖突等。

3.2不同RFID頻率特點分析

目前RFID技術規(guī)范頻率有：低頻、高頻、超高頻、微波，通過實際應用調研和典型測試，得出結果如表1。

表1　不同頻率RFID標簽影響因素（應用效果）對比表

通過調研和對比試驗研究，識讀距離通常依賴于RFID天線設計、讀寫器功率、標簽芯片功耗和識讀器接收靈敏度等。由于高頻標簽比低頻標簽在技術上各有優(yōu)缺點，在頻率使用上存在爭論，低頻存在國際規(guī)范，傳統(tǒng)上是采用低頻頻段的RFID技術，相應的國際規(guī)范分別為ISO11784和ISO11785，但實際操作不方便實用，而超高頻在大畜標識上反而易操作。

3.3應用建議

低頻由于存在國際規(guī)范，寵物或高價值動物建議采用低頻，需要皮下植入式標簽也建議使用低頻134.2 KHz標簽；良種畜（包括群養(yǎng)牛、羊、豬等）建議使用超高頻915 MHz標簽，雖然抗沖突能力差，但實際應用中需要多標簽同步識別，應用時要注重使用環(huán)境對識讀效果的影響。良種馬因為存在觀賞性和器官的高敏感性，需要植入式的電子標簽，建議使用低頻。

同時在識讀器設計上，手持識讀器和門閘式識讀通過功率和天線來控制作用范圍，以利于實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。

3.4牲畜耳標材質

牲畜耳標材質同樣直接影響標簽的壽命，牲畜耳標采用聚乙烯材質，雖然成本低，但材質脆、易碎、易老化，不建議使用。建議采用TPU聚氨酯材質，材質韌性好、耐磨、耐寒、耐油、耐水、耐老化、耐各種氣候環(huán)境，是一種成熟的環(huán)保材料。

4　牲畜標識系統(tǒng)的建立（圖1）

圖1　牲畜標識應用系統(tǒng)架構圖

實施牲畜標識及養(yǎng)殖檔案信息化管理，實現(xiàn)牲畜及牲畜產(chǎn)品可追溯，參照《畜禽標識信息數(shù)據(jù)庫管理規(guī)范》相關要求，建立新疆牲畜標識信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，與國家畜禽標識信息數(shù)據(jù)庫對接，數(shù)據(jù)庫以畜禽標識編碼為基準，關聯(lián)現(xiàn)有養(yǎng)殖檔案、防疫檔案，為實現(xiàn)檢疫證章、移動監(jiān)督、產(chǎn)品標識、疫病追溯等應用管理做支撐。

[1]中華人民共和國農(nóng)業(yè)部令（第67號）.畜禽標識和養(yǎng)殖檔案管理辦法[L].2006年6月26日.

[2]熊本海,傅潤亭,林兆輝.動物標識及其產(chǎn)品溯源技術研究進展[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科學技術出版社, 2009.

[3]陳新文，溫希軍，王瓊，等.新疆牛肉質量安全溯源關鍵技術研究[J].物聯(lián)網(wǎng)技術，2012，（7）：28-30.

[4]陳新文，溫希軍，王瓊，等.物聯(lián)網(wǎng)技術在畜牧業(yè)中的應用[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡信息，2012，（7）：8-9.

[5]陳新文，李捷，王田田，等.新疆畜產(chǎn)品質量安全及高效生產(chǎn)監(jiān)測預警體系研究[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡信息，2014，（12）：31-33.

[6]熊本海，楊振剛，楊亮，等.中國畜牧業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術應用研究進展[J].農(nóng)業(yè)工程學報，2015，(z1)：237-246.

[7]楊亮，楊振剛，熊本海.對我國肉牛及其產(chǎn)品溯源的編碼規(guī)則設計的初步建議[C].中國畜牧獸醫(yī)學會信息技術分會,2014，131.

[8]呂明.現(xiàn)階段畜禽標識佩戴中的問題和改進構想[J].吉林畜牧獸醫(yī)，2013，（10）：61-62.

[9]楊磊，劉承，張智勇，等.基于RFID可追溯系統(tǒng)的畜產(chǎn)品供應鏈安全控制研究[J].中國畜牧雜志，2009，（18）：22-25.

[10]許斌.新疆高級畜牧技術推廣體系建設研究[J].草食家畜，2015，（1）：17-22.

Study on Application of Xinjiang Livestock Identification Technology

CHEN Xin-wen
（Institute of Livestock Economy and Information,Xinjiang Academy of Animal Science，Urumqi 830000,China）

It is an inevitable trend for the development of livestock husbandry to implement precise farming in the future,therefore,how to ensure accurate identification of individual livestock becomes critical.Based on the livestock information development planning as indicated by the“Thirteenth Five Year Plan”in our region, The paper states to definitely implement livestock identification information management,analyzes and studies current application of livestock code,two-dimensional code and RFID technology both at home and abroad as well as issues occurs therefrom,analyzes the characteristics of different frequencies of RFID and application maturity of livestock identification,and proposes a complete solution that simultaneously uses livestock coding technology,two-dimensional code and RFID livestock identification,and develops the livestock identification database and relevant application system.

livestock identification；coding technology；two-dimensional code；RFID；identification database

S818.9

A

1003-6377（2016）02-0017-04

自治區(qū)科技計劃項目“牛肉質量安全溯源關鍵技術研究”（201291145）

陳新文（1968-），男，高級工程師，主要從事畜牧業(yè)信息應用研究。E-mail:20850920@qq.com

2016-02-15

2016-02-24