智慧养殖在肉羊产业中的应用

王旺虎，郭子记，李锦旗

(1.榆林市榆阳区动物疫病预防控制中心,陕西 榆林 719000；2.榆林市榆阳区畜牧技术推广站；3.榆林市榆阳区畜牧兽医局)

羊肉是我国各民族普遍青睐的食品之一，改革开放后，羊肉消费从区域性逐步变为全国性、全年性、大众性食品。如今，养羊产业面临着复杂的外界影响因素，例如品种、医疗技术、饲料、环境、市场变化等诸多的问题是导致肉羊产业低效、高消耗的主要原因。此外，我国“一带一路”政策的实施，给肉羊产业出口带来了前所未有的机遇，同时也面临着巨大的挑战，因为对我国肉羊产品质量提出了更加严格的要求。如何在复杂背景下达到肉羊养殖低成本、高产出、高收益是我国肉羊产业共同的梦想。

物联智能化系统可以实现对畜舍参数的自动调节与控制，通过手动与自动的完美结合，达到精准饲养的效果；大数据以互联网为基本载体，承载着巨量信息资源和潜在产业价值，包括养殖数据、肉羊交易数据、消费数据和社会经济数据，通过可视化的曲线分析，挖掘大数据背后的养殖行情，从而了解肉羊产业的景气指数，减少了养殖的盲目性，规避养殖风险。总之，传统肉羊养殖靠的是经验和感觉，而智慧养殖利用物联网智能和大数据等技术将模糊的经验变成精确的控制，通过改造流程，重组要素，将传统的肉羊养殖变成工厂化的批量生产。随着人工智能、大数据及5G等技术的进一步发展应用，肉羊产业中的养殖、管理、市场三大环节普遍存在的管理不到位和衔接漏洞等现象将会等到彻底解决。

1 物联网智能管理系统与肉羊产业链深度融合

1.1 肉羊养殖智能联网管理系统

在养殖区域内设置可移动监控设备，结合视频识别技术，可对羊群进行远程实时监控；视频信息可回看、传输和存储，及时发现养殖过程中碰到的问题，查找分析原因。还可以提供历史数据查询，支持过去任一时段的数据查询，对一些突发事件提供数据依据，确保安全生产。

1.2 肉羊养殖智能环境监测系统

智慧养殖环境监控系统，可以对养殖场的空气温湿度、光照度、CO-2浓度、硫化氢、氨气、溶氧量、pH值、水温、铵氮等各项环境参数进行实时采集，无线传输至监控服务器，系统软件具有人机界面友好、结果可视化的特点，因此管理者可随时通过电脑或智能手机了解养殖场的实时状况，并根据养殖现场内外环境因子的变化情况将命令下发到现场执行设备，环境指数可进行手动调节，与羊舍自动化设备联合调控，达到了较理想的控制，确保羊只处于一个良好的生长环境。

1.3 肉羊养殖产品质量安全追溯平台

实施动物产品的溯源追踪和监督是保障产品质量的有效途径。将远程查询系统、全周期追溯及产品安全质量监督平台相结合，可以实现从牧场到餐桌每一个环节的追踪。目前大数据平台正在被用来改善肉羊产业各个环节，使用物联网穿感器技术，扫描收集产业链的相关数据，例如养殖、屠宰加工、运输及销售环节的品质或操作规范性可以通过追溯系统进行溯源，有助于预防食源性疾病，提高市场竞争力。此外，有了基于大数据技术的肉羊产业链追溯系统，消费者可通过扫描包装上的二维码，就可追溯羊肉的详细情况，例如来源、品种、防疫、健康状况、屠宰时间等信息，保证消费者的知情权的同时提高了消费者对羊肉产品及企业的信任。

1.4 产品电子商务平台

电子商务正在以一种广为消费者欢迎的商业模式渗透进养殖业的各个环节当中，肉羊养殖企业与电商携手发展，通过加快建立电商平台、线上线下联手、强化实体店配套服务等措施，具有成本优势、通路优势和现金流通优势，为肉羊产业发展带来更多机会和空间。肉羊活体及产品销售可利用电商平台交易，商家和养殖户在线一对一沟通，在线招标，在线拍卖竞价，平台联合防疫部门进行监管，线下企业积极参与线上交易，获得安全的供货和销售渠道，有效扩大了肉羊产业市场。采用电商平台营销模式，可以减少宣传费用、省去中间环节和流通时间，降低了资金和时间成本。此外，通过电商销售不用给分销商留足利润空间，因而可以节约33%以上的营销费用。

2 大数据平台促进肉羊产业链各环节无缝对接

2.1 加速肉羊品种改良及繁育进程

大数据对种养谱系繁育改良的具有促进作用，肉羊品种改良的进步反过来又进一步推进大数据肉羊产业链发展。肉羊品种的改良需要建立繁育系谱网络系统，每只羊配置有ID电子档案，记录种羊与子代肉羊的谱系关系，追踪子代肉羊生产性能、抗病能力等重要遗传相关性能。肉羊个体情况包含了品种、来源、生日、性别、父母系、繁育状况、产肉率、抗病力和防疫等管理信息。

不同的畜禽品种需要实施不同饲养模式，积极进行本地品种的良种培育，有效利用不同品种生产性能的大数据信息，选取适合当地环境养殖的品种，从而保证优良品种发挥高效的生产潜能。同时，建立畜禽数据档案可对本品种诸多性状有更深入和准确的了解，加快优质品种的培育，促进肉羊产业的快速发展。

此外，由于传统的实验室精子检测无法追踪到采精和配种现场限制了肉羊产业的进步。随着精液智能检测系统的进步，以及创新性的分析模型和数学模型建立可对种羊精液数据自动生成并分析判断结果，精液数据可永久储存，溯源追踪，大大便利了种羊产业。真正实现了肉羊精液品质检测的智能化、数据化、规范化。

2.2 羊舍环境智能化调控

利用智能化和信息化技术，从饲料智能化打包和投喂、羊粪的自动清除和处理、羊的自动分栏和分群、各种感应设备的自动化调控到智能模型疾病诊断等可高效管理整个养殖场。

随着人工智能的进一步发展，以互联网、云计算技术对羊舍环境实时监测，利用摄像头、传导设备等对羊的面部表情、声音、行为采集，智能识别肉羊的活动状态，对羊群声音及环境的异常实时监控，自动评估羊的生命特征指数养殖户及管理者通过随身的手机实现更智能的管理，避免了羊只应激，有利于羊群的健康。

根据饲养密度和舍饲特点，智能检测系统可以实时监测羊舍环境，通过射频设备把监测到的数据发送到电脑终端，进行智能分析，达到定时定量光照，保证肉羊的健康生产；羊舍内传感器采集相关数据(主要包括H2S、氨气浓度、温度、湿度和通风情况等)后，养殖户可通过安装有配套系统的操作软件对羊舍的空气、电闸、紫外线灯及清粪开关系统智能控制；羊舍内全天候监测，确保每个参数控制在一定范围内，羊舍的环境始终保持最佳的状态。通过综合控制箱对数据存储、汇总、分类后发送到系统软件对其处理，完成后在手机、电脑终端显示实时数据，养殖户仅通过终端数据信息就可对羊舍了如指掌。

2.3 饲料配方更加科学

合理的营养搭配有助于获得最佳料肉比，并且有利于羊只的健康。肉羊处于不同环境和营养状况下，往往需要动态的营养需求指标。传统肉羊养殖在养殖过程中对肉羊的生长情况无法准确判断，饲喂期间的饲喂量和营养投入只能靠经验把握。此外，多数试验发现参照NRC(2007)的营养标准饲喂，已经不适合我国肉羊品种。如今，有了大数据支持，料肉比数据清晰可见，采用智能化设备可实现肉羊饲喂的精确化。还可智能地对其他因素调整优化，不断提高养羊效益。使用大数据系统可将传感器采集的数据自动生成生长曲线统计表，计算出饲料报酬，保证肉羊始终在稳定的环境中健康生长。

体重是获得饲料报酬的基础数据，传统的肉羊体重数据采集完全不适合规模化、集约化养殖场的需要。有了物联网技术的支持，采用自动分栏称重设备对肉羊体重数据传感式自动采集或者更高级的三位视觉智能测重系统技术可及时掌握肉羊的生长状况。另外，面对养殖场肉羊个体的更新而发生的数据的改变，需要在发生数据变化的同时分析个体繁育性能和生产性能变化，及时对肉羊的饲养方式和营养配比比例做出适应性的优化。

现如今数据化智能养殖设备的开发不断创新，目前我国已自主开发的有奶山羊的智能定量饲喂设备、妊娠母猪饲喂站、奶牛个体智能饲喂系统等。目前饲料饲喂领域主要在智能化配料和给料设备上取得进展，接下来通过国内企业同科研院校合作，有望实现肉羊的精准饲喂、智能自动化饲喂及饮水调控。

2.4 饲喂方式高效化

为了达到智能化合理饲喂，羊舍内安装行为管理终端，设置羊饮水监测，水温自动化控制，同时根据监测羊的饮水饮食状况初步判断羊只健康状况。国家“十三五”中在重大畜禽疫病防控及健康高效养殖中部署了关于数据化节水系统和精准投药设备项研究，在未来肉羊的智能化需求背景下，将有一批自主创新的肉羊养殖智能装备产生。

2.5 肉羊防疫规范化

肉羊饲养中防疫工作极为重要，尤其是舍饲肉羊。有大数据背景的联网溯源监测和控制，在发生疫情时，有了实时的数据信息，养殖从业者可以对当地的疫情情况及时有效把控，避免疫情的发生。

对于疫情发生地，利用大数据及时检查并记录肉羊的健康状况，并对发病肉羊进行及时隔离，易感肉羊紧急免疫，减少疾病的蔓延和不必要的经济损失。进行全省乃至全国的养殖场联网管理，及时了解疫情的发生和发展，最大程度降低传染病造成的经济损失。

此外，在肉羊驱虫方面，应用大数据采集统计羊只感染寄生虫及种类的数据，科学客观地反应肉羊感染寄生虫的真实情况。结合准确用药预防和治疗，避免了盲目定期驱虫和预防性驱虫造成的羊只应激，减少了人力物力财力的浪费。同时，根据数据进行的决策同样可运用于同一地区其他肉羊养殖场，达到技术共享，推动肉羊产业的发展。

2.6 粪污资源化利用

现在大部分的肉羊养殖废物的污染防治水平低，一定程度上增加了肉羊患病率。此时，对羊舍内定时远程刮粪、清理，同时利用大数据环境传感器感知重金属的成分和占比、有毒气体的浓度和药物的残留，结合污染防治模型和肉羊营养配比模型，将影响因素输入到饲料配方模型中，生成动态饲料配方。此外粪便净化装置通过控制单元实现催化剂的自动投放，极大地节省了人力物力的成本。保证了肉羊的健康生长，同时有效控制了粪便的化学元素超标造成的环境污染。另一方面，羊粪高温发酵后加入矿物质、微量元素后是良好的有机肥，达到羊粪的资源化利用的目的。

2.7 肉羊屠宰加工标准化

随着羊肉产品需求的上升，屠宰企业也在寻求技术生产线自动化的创新，通过引进现代设备、工艺，提高了屠宰效率，保证了羊肉卫生指标。近年来，我国政府高度重视肉羊产业的发展，且制定了多项规章制度规范我国的屠宰加工。肉羊屠宰工艺自动化流水线加载数据管理系统，量化羊肉各项指标，制定出最优化的品质标准。羊肉的产品信息都记录在数据系统，让消费者购买羊肉时对产品信息一目了然，食用更加放心。

2.8 市场预测现代化

市场的供需信息和行情变化对不同的养殖行业的影响甚大，是广大养殖从业者和销售公司高度关注的问题，市场行情的变化受很多因素影响，例如风俗节日，国内养殖密度，疫病情况，食品安全事故和国外市场变化等综合因素的影响。对以往的销售数据进行分析，得出市场供应需求预测及价格预测，制定加工计划；肉羊销售针对餐饮行业羊肉需求状况制定采购计划，进而指导肉羊养殖育种和养殖计划；掌握肉羊产业大数据信息将推动肉羊市场向规范化方向发展，政府对肉羊市场调控将更加灵活，肉羊从业者对市场有了更理性的定位。

由于大数据区块链具有信息不可篡改、公开透明等的特征为市场中的羊肉品种信息溯源带来新思路，同时在养殖环节中的肉羊穿戴传感器产生的数据与区块链平台对接，真实记录肉羊养殖过程中的地理位置和生长状况信息，利用大数据处理技术生成可信生态指数。

2015年3月，内蒙古力农集团推出“云联牧场”，该平台已经通过手机端为4276只育肥羊找到“牧场主”，是一款主打全透明、线上农牧业投资的移动互联网金融平台。如今有了互联网金融平台，可以提前扩大养殖，提高养殖效益。投资人足不出户就可通过手机客户端查大数据在查看饲养情况、养殖场实时环境信息等。

3 实现智慧养殖亟待解决的问题

目前在肉羊产业中的大数据的建设中还处于初级阶段，数据智能化产品还未真正与产业完美融合，缺乏行业指导；对于大数据的对象而言，肉羊的品种、大小、年龄等对象多样性在一定程度上加大了大数据建设复杂性；国内用于生命信息领域的传感器类型少，价格高、大规模覆盖到养殖场的难度大；构建大数据采用的远程通讯技术应用是推广平台的一大难点，市面上的4G技术无法实现畜牧业大数据的覆盖问题，要等5G技术的全面推广应用还需一些时间；大数据决策需保证数据的准确度和可信度，面对复杂问题也得靠人员综合分析去挖掘数据反映的深层次问题，这对从业人员提出来更高的要求。

由此看来，想利用大数据整合肉羊产业中的流动数据并非简单的数据收集之事，想真正利用大数据实现肉羊产业链的整体发展，需将技术、管理、环境、屠宰、及市场五个产业链精确衔接，各个环节形成整个产业链数据的因果关系，衔接后方可形成真正意义上的大数据。大数据处理系统对肉羊养殖周期长短、环境的变化、远程专家会诊、饲料饲喂量、精粗搭配量等都做出适应性自动化设备智能控制操作，为肉羊养殖提供了全方位的综合服务，使养殖规模逐渐规范及良种化。大数据技术从规范肉羊生产到市场中羊肉产品的精准销售，整个产业链的整合优化带来的效益将推动养羊业跨时代的进步。

4 小结与展望

无论在国家政策大环境下还是肉羊产业的小环境下，大数据信息的整合和应用已成大趋势，包括饲养、扩繁、防疫、屠宰、销售以及粪污处理或循环利用等，大数据平台的有效利用为畜牧从业者从容解决复杂问题提供可能，为我国畜牧业的发展提供更大的加速度，创造出了更具有挑战性和高效益的行业，进而增强了国际竞争力。

大数据系统来源于生产实践中的客观数值，对其分析处理后得到的精细化数值是保证大数据系统不断发展的关键因素。大数据将生产、管理和流通带入了一个网络经济、数字化生存的新时代。如今大数据技术不断创新和发展，云端基础设施低成本化，肉羊养殖人力成本投入比例下调，加快了肉羊产业应用大数据技术智能化服务的进程。由此看来，大数据技术养殖势必会替代传统小规模养殖模式，大数据养殖平台将会贯穿肉羊饲养全过程。

随着智能化程度越来越高，在未来肉羊养殖无需大量人力就可管理大规模场区，物联网智能管理系统实现精准养殖、扩繁并对肉羊产业链进行无缝衔接，而大数据平台可以掌握市场走势，再结合物联网把围绕肉羊产业全产业链的环境参数、营养指标、加工分割和冷链配送等各环节相关信息可视化、透明化；采用线上线下交流平台对产品溯源、销售行情、商品预定及库存等进行掌握和预判，将构建肉羊养殖企业与消费市场之间的良性互动构纽带。将物联网智能、大数据平台与肉羊养殖相结合，借助区块链技术+互联网24小时直播+云端数据追踪，实现从养殖到餐桌的追踪溯源，实现全程监管，打造真正的数字化智慧养殖。