基于RFID的犬类数据系统设计研究

丁雅玲 吴祐听

摘要：分析现有宠物犬管理系统存在的问题，利用现有的RFID技术搭建犬类数据库，为人犬共患病防治行为提供有益参考。对宠物电子芯片及其应用进行分析，探讨基于RFID技术的宠物犬管理系统如何收集宠物犬的免疫信息，建立犬类数据库，最后探讨犬类数据库如何用来分析防控人犬共患病的发生。设计了宠物犬免疫信息管理系统，实现了犬群防疫信息收集的过程。RFID技术与设计方法相结合，旨在为人犬共患病相关互联网产品的用户体验设计提供新的思路和解决方法。

关键词：RFID宠物犬 宠物电子芯片 犬类数据库 人犬共患病

中图分类号：TB47

文献标识码：A

文章编号：1003-0069 （2020） 03-0137-03

引言

随着社会经济和城市化的进步，越来越多的宠物犬走进家庭，宠物犬的总数也在增加。虽然宠物犬已成为人们情感寄托，但在与人类长期的接触中产生的一系列人犬共患病问题也日益突出。除了专业人员外，这些问题尚未引起广大宠物主的关注，宠物主在饲养过程中对人大共患病的预防和治疗也知之甚少。结果，宠物犬带给人类的传染性疾病逐步高发，疾病预防和控制工作开始面临更多问题。

基于RFID技术的电子芯片在技术层面上很大程度解决了宠物监管问题，可有效地管理宠物犬。有了RFID技术的支持，可结合设计理论构建人.犬一社会一环境的系统去有效且科学地干预、指导目标人群的养犬行为，以增强饲养者们的生物安全意识，在源头控制人犬共患病的感染和传播。

一、RFID技术在宠物管理方面的应用

RFID（Radio Frequency ldentification）技术即射频识别技术，也被称作无线射频技术。宠物电子芯片是RFID技术在动物管理中的应用，是一种可以储存和处理信息的射频标签，用来表示动物属性[1]。宠物电子芯片已广泛应用于犬籍管理、动物育种、实验动物个体识别、野生动物或水产动物的保护和追踪。电子芯片呈米粒大小，可被吞入胃中，或者通过悬挂在动物身上，也可通过注射的方式被植入动物体内。该芯片是独一无二的，包含全球动物唯一的身份编号识别和后端数据库的协同管理，可以直接记录犬只以及主人的信息。

RFID技术在动物管理上的应用源于赛马的识别。[2]如今通过RFID技术搭建犬类数据系统可以准确而全面地记录宠物犬的饲养、生长以及免疫行为、驱虫除螨行为，从而监控宠物犬的疾病防治情况，更有效地实现养犬管理的信息化、数字化和可追溯管理，以规范养犬人的行为，有效预防和控制人犬共患病，保障动物卫生安全和公共卫生安全。

二、宠物电子芯片的优势

在整个犬类数据系统中，宠物电子芯片，即宠物犬的身份证，使用先进科技制造的身份证，方便数据的收集和管理。使用RFID技术制造的宠物电子芯片具有以下突出优势。1.无需在系统和目标之间建立直接接触，可通过无线电识别，并且可以从远处读取。即使有障碍物也能够穿透，使工作人员能够在复杂的环境中有效识别宠物。2.识别速度快，可快速识别快速移动的宠物犬。3.体积小，可嵌入产品内部或注射入宠物犬体内;4.序列号唯一[3]，难以复制，具备一定的仿制门槛。

在犬类数据系统中的宠物犬免疫信息的收集和利用方面，宠物电子芯片的应用可以使宠物犬管理更加高效合理。宠物电子芯片是宠物犬唯一且永不消逝的“电子身份证”，可以一直被识别，相当于人类的身份证。

三、宠物犬管理现状

（一）我国犬只管理存在的问题

很早以前，豢养宠物只是富有群体的专利，但随着社会经济的发展，越来越多的宠物犬走进寻常百姓家里，并且成为了一种社会现象，也催生了宠物经济。随着宠物犬的数量越来越多，我国在宠物犬管理方面存在如下问题：

1.人犬共患病感梁趋势上升：在中国，各种工作犬和宠物犬被大量饲养，且密度高。据统计，宠物犬的数量已超过过1亿，还有更多的农村地区散养的犬没有登记。农村地区放养狗现象非常严重，导致狗伤人的几率增加，而疫病极易在动物之间和人犬之间传播，这也导致了人感染人犬共患病的病例增加[4]。

2.宠物检疫体系有待完善：宠物犬管理涉及很多部门，但各职能部门间合作并不紧密，没有有效的管理制度。另外，宠物市场混乱，存在多渠道多形式的宠物交易行为，动物防检疫工作存在较大漏洞。最后流通到宠物主手中的宠物犬大多未到公安部门进行登记备案，缺乏畜牧兽医管理部门的免疫证以及具体来源和免疫记录[5]。

3.宠物管理制度有效性微弱：中国宠物市场规模庞大，但宠物管理方面法律法规建设严重滞后，国家层面仅有《动物防疫法》和《野生动物保护法》。现行法律法规的立法旨意远远落后于宠物业发展的现实和趋势，存在法律盲区。此外，还缺乏配套实施细则和相关的技术标准和规程，实际操作存在很大困难。

4.宠物主生物安全观念缺乏：由于养犬人群素质参差不齐，加上相应的防疫宣传不到位，很多人缺乏人犬共患病的常识，自我防护意识淡薄。

5.实体犬籍证明弊端明显：以宠物犬个体为单位，将个体犬的基本和相关情况进行登记备案、管理和颁发证明的活动被称之为犬籍管理。[6]目前，国内普遍的犬籍管理采用的是传统的实体证明方法，例如相关机构颁发纸质证明或者外挂犬牌，如图1。[7]这种方式存在诸多问题，例如携带不方便、容易丢失以及容易伪造等问题。对于宠物主来说，容易丢失，且外出携带不方便;对于政府机构来说，该方式存在证明易伪造、信息不匹配、重复发放难以及时更新等缺陷，造成統计数据不实，宠物犬信息严重失真，管理混乱等问题。对于宠物犬免疫信息管理方面也—直存在较大的漏洞，无法在目前的宠物犬管理系统中及时录入和更新犬只的免疫信息，也无法对犬只的免疫情况进行评估以及对宠物主进行防疫指导。

（二）现有宠物犬管理解决方案

随着科学技术的发展，电子芯片的出现使得宠物犬拥有自己的身份证，利用设计手段结合互联网发展趋势，可以实现宠物犬的管理实名化和信息化。基于宠物电子芯片技术的宠物犬管理在我国是一个新兴行业。中国工作犬管理协会出台相关的犬籍管理制度，并且于2006年，北京城区率先将电子芯片技术应用于宠物犬管理，随后上海、杭州等城市也对该技术进行了推广。

现有的宠物犬管理系统主要分为三个过程：确定宠物犬电子身份、宠物犬身份识别、防疫情况查询，主要的执行者均为防疫部门的工作人员，具体流程如图2。

1.确定宠物犬电子身份：在获得宠物电子芯片的时候，宠物犬便获得了唯一的身份信息。首先，免疫人员通过读写设备（如图3）获取到宠物的e-ID，并将宠物相关信息绑定到宠物管理系统中，例如宠物犬品种、性别以及宠物主的信息，进行该系列操作之后，相当于对宠物犬的身份进行认证;

2.宠物犬身份识别：相关人员可以通过专用读写设备可获取宠物身份信息，检查当前宠物犬是否与数据库内宠物犬信息相匹配。

3.防疫情况查询更新：防疫部门的工作人员可通过读写设备读写芯片数据或者登录中央服务器查询宠物犬的防疫情况，以及更新宠物犬防疫信息。

（三）现有宠物犬管理系统存在的问题

宠物管理系统的意义在于，人们可以通过各类读写器方便地对每一只入库的宠物犬进行自动识别。但是在实现过程中，仍存在以下几个问题：

1.宠物主参与度低：在芯片普及过程中遇到一些问题，例如宠物主对芯片植入宠物犬体内的必要性持怀疑态度。再加上宠物犬免疫信息的收集和查看均由防疫部门工作人员执行，数据没有反馈到宠物主手里，宠物主没有看到数据收集后的正面效果。因此宠物主在数据收集阶段参与度较低，影响宠物芯片普及率，也影響了犬只数据的收集。

2.缺少宠物犬平时行为数据收集：宠物管理系统先将宠物犬信息录入数据库，此后宠物监管部门、防疫部门、宠物医院等方可共享宠物信息。若要全面了解宠物犬健康状况，只有官方免疫记录是不够的。若能收集宠物犬平时免疫行为的数据，例如日常驱虫、身体清洁等数据，就能更全面地评估健康状况，也在宠物生病时为医生的治疗诊断提供更多的信息。

3.缺乏科学养犬指导：现有的宠物犬管理系统仅仅停留在数据收集和更新上面，没能进一步使用数据。考虑到养犬人群素质层次不齐，加上相应的防疫宣传不到位，很多人缺乏宠物防疫常识，自我防护意识淡薄。4犬类数据库的建立不仅仅是为了收集宠物犬的免疫信息，更进一步的是能将这些数据反馈到宠物主手里，并能通过数据指导宠物主科学养犬。

四、犬类数据系统优化设计构思

犬类数据系统涉及到多个利益相关者，除了政府相关部门，还包括宠物主、宠物医院等。该系统相对较大，需要通过设计将多个利益相关者的动机和目标结合起来。其中劝导式设计是一种适合引导用户完成各环节的操作的设计理论方法，其成功就在于用户与产品和服务交互的各阶段中用户在引导下所具备的能力。[8]在数据收集和使用的各阶段，要利用劝导策略提升用户的动机策略，例如加强用户的自我认同感、社会认同感，[9]从而使系统稳定运行。

（一）设计思路

犬类数据库系统应设计到多个利益相关者，除了政府部门、宠物医院，还应包括宠物主，通过设计将多个利益相关者的动机和目标结合起来。为加强宠物主的科学养犬意识和规范宠物主的养犬行为，更好地利用犬类数据，可在原有的宠物管理系统的基础上增加宠物主端的设计点，例如宠物主手机移动端、家庭防疫箱、智能犬只项圈等。

（二）系统框架

整个系统主要分为硬件和软件。硬件包括宠物电子芯片、读写设备和家庭防疫箱、智能犬只项圈;软件包括数据库、管理软件以及宠物主客户端APP;涉及到的利益相关者有宠物犬、宠物饲养者、相关执法人员、检疫相关人员。其中各个软硬件以及利益相关者之间的结构关系如图4。

图4中可见，宠物犬获得了唯一的身份证后，宠物信息被录入数据库。此后，当宠物犬进行免疫注射、年检等活动时，通过装有宠物管理系统的终端软件可以将信息录入进行同步。

对于执行管理人员，专门配备一个综合手持终端，相关人员可以通过手持终端实时查询宠物信息。对于检疫员，在宠物犬进行相关免疫注射之后，可以通过宠物犬管理系统对信息进行更新同步至数据库。对于宠物主，不仅可以在移动终端查看宠物犬的免疫情况，也可以在终端收到免疫消息的提醒，同时移动终端可以跟家庭智能防疫箱连接，同步平时的防疫行为。因部分宠物饲主缺乏人大共患病防治的知识，该移动终端可以对用户的养犬行为进行指导，以达到科学养犬的目的。

图中虚线框内为增加的宠物主端数据收集点。根据需求建立相应的犬类数据系统，可实现犬只个体识别、病虫害防治和犬类检查等方面的社会管理。在对宠物犬进行有效管理并且避免一系列“卫生与健康”问题的同时，也能帮助宠物主实时定位宠物犬位置，防止犬只被盗、丢失和流浪。

（三）特色功能设计

除了原宠物犬管理系统具备的功能流程外，宠物主端增加的功能点包括宠物犬证件申办、宠物犬信息查询、记录宠物日常防疫情况。

1.宠物犬证件申办：宠物主必须在线提交犬籍注册申请，申请注册登记的犬只去有关部门进行基本认证，获得犬籍登记证明，并获得具有唯一编码的动物芯片和二维码，宠物犬即获得自己的身份编号。宠物主可选择植入芯片或者采取悬挂方式让犬只携带芯片。已注册的犬只会被收入犬类数据库进行日常管理。

2.宠物犬信息查询：宠物主可以通过下载移动端APP，输入宠物犬身份证号，可实时查询宠物犬的相关信息，包括宠物品种、性别、图片以及防疫情况（如图5），根据现有的情况作出养犬行为的调整，做到科学养犬，也使宠物更加健康。若宠物犬丢失，拾到者可通过扫描二维码获得宠物及宠物主信息，联系宠物主（如图6）;宠物主也可通过芯片定位获得宠物犬位置信息。

3.记录宠物日常防疫情况：有关防疫部门可以通过中央服务器对宠物犬进行宠物防疫情况的实时更新和查询。同时宠物主在注册宠物证件的时候也会获得相应登录账号，通过账号登录移动APP，结合家庭智能防疫箱可以对日常的防疫行为，包括日常清洁、定期驱虫等进行记录，收集到的数据可以作为日后宠物犬的健康评估或健康检查的参考维度之一。

4.科学养犬行为指导：结合平时对宠物犬数据的收集，软件平台可对宠物犬进行健康评估，实现个性化科学养犬指导。APP日常推送科学养犬知识，并定期对宠物主进行例如体内外驱虫、环境消毒等任务提醒。

（四）数据库设计

根据不同的利益相关者，系统管理模块可以为不同的用户定制级别权限，通过权限管理实现不同用户对应不同系统的操作权限，—方面使得执法单位各司其职，—方面保证高权限的数据的权威性和真实性。例如针对免疫检疫方面，相对来说，检疫人员有最高的权限，他们不仅能够查看相关的信息，而且能够修改和增加宠物的免疫信息，但是他們不能对用户平时产生的防疫驱虫行为进行修改。而对于宠物饲主来说，他们只能查看宠物犬的免疫检疫情况，无法进行修改，但是对平时的防疫驱虫行为可以进行记录和修改。

小结

随着宠物数量的增加，宠物犬的管理成了社会关注的问题。宠物管理涉及多方角色，需要宠物饲主、宠物医院、宠物服务中心等各方共同完善。现如今随着物联网技术的不断发展，宠物管理可以依托现有技术使管理更加高效，例如本文提到的RFID技术，用于收集宠物犬信息和建立电子档案，使宠物管理信息更高效集中，形成一个比较价值的犬类数据库。我们可以使用这个数据库对宠物服务行业进行规范化的管理，宠物医院、疫苗中心等都可以共用同一套数据。用户也可以在日常的疾病防治过程中对宠物犬进行记录，为宠物的情况增加多维度的信息，更方便宠物监管以及对宠物自身健康进行更全面科学的评估。.

参考文献

[1]陈思国，陈思义，黄玲.基于RFID技术的宠物管理系统设计与实现[J]硅谷，2013，6（23）：16+8

[2]周元军.电子标签（RFID）技术在动物生产管理中的应用[J]黑龙江畜牧兽医，2007 （08）：57-58

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[4]余春.犬源性人兽共患病的防控[J]中国工作犬业，2017，（09）：16-18

[5]张淼洁，王立林，曲萍，遇秀玲.翟新验，田克恭我国人与犬、猫共患病防控存在的主要问题与对策建议[J]中国比较医学杂志，2012，22 （04）：82-86

[6]黄婧溪，杨锦东，刘清神.电子芯片在犬籍管理中的现状和对策[J]广东畜牧兽医科技，2014.39 （02）：37-39

[7]张红飞，周光胜，夏炉明，张敏，陈亮.宠物犬电子芯片的应用[J]中国动物检疫，2018，35 （01）：32-34

[8]孟娇.劝导式设计理论在健康生活方式相关产品中的应用研究[J]设计，2015 （04）：95-96

[9]王芷璇，丁伟.基于用户无意识行为的劝导式交互研究[J]设计，2018 （09）：65-67