智慧养猪中猪只个体识别技术的选择

罗远明

（无锡市富华科技有限责任公司，江苏 无锡 214135）

1 引言

生猪产业是我国畜牧业的支柱产业，生猪产业市场巨大。智能化时代下，伴随着互联网、大数据、物联网、人工智能、区块链技术的高速发展，中国的生猪产业也进入了转型升级的关键时期。 智慧养猪作为当前养猪的新风口，集精细化养猪、智能化养猪、平台化养猪于一体，可以进行生产经营数据的自动收集处理，自动整合连接各类设备和系统，并且用算法模型替代人工决策。当前的解决方案中主要聚焦于智能环控、智能饲喂和对猪群的视频监控等技术的运用，改造提升的重点也是猪舍和饲喂设备。相比较而言，目前我国大部分养猪企业对于猪只个体识别技术的采用和重视程度是不足的。

2 猪只个体识别技术简介

猪只个体识别技术，顾名思义，就是研究猪的电子身份证的技术。根据2021年1月农业农村部办公厅印发了新的《畜牧耳标技术规范》和《畜牧电子耳标技术规范》等文件的规定。我国生猪免疫标识的主流技术是二维码耳标，但是随着射频识别技术的成熟和成本的不断降低，农业农村部也开始鼓励采用这个新的技术，电子耳标的应用也越来越多地被政府和养殖企业所采用。二维码耳标的最大优点就是成本低，缺点在于基于图像识别，在耳标表面存在污损，或者在动物处于运动状态时，识别困难的问题。

基于射频识别的RFID电子耳标，内部有芯片和天线组成，用无线电波技术实现数据的传输，因此，即使耳标表面被遮盖或者污损或者动物在运动状态下，也可以实现精准快速的识别，这个技术在动物疫病监控实现可追溯，养猪业的自动化诸如自动饲喂、自动称重和发情检测方面都有成熟的应用，都属于这些应用的关键的基础技术。在现代的畜牧业养殖过程中，特别在欧美发达国家，已经被广泛使用。它的缺点是成本比二维码耳标要高，目前，由于RFID芯片的国产化以及电子标签产业化技术的不断成熟，使得成本下降非常快，在大量使用的情况下，单个电子耳标的成本可以控制在3元人民币以内。

3 猪只个体识别技术应用的重要性

养猪业大数据是实现智慧养猪的前提。只有让每头猪拥有一个电子身份证，才能实现每头猪全生命周期的可追溯管理。基于这个全球唯一的一个ID才能够采集每头猪的有价值的数据，如品种、谱系、体重、料重比、产仔数等等 所以基于猪的个体电子标识是实现养猪大数据的基础。

猪是养猪企业的核心资产，因此让每个猪企老板实时了解自己有几头猪是管理上的一个关键需求。当前养猪业的两大背景情况，使得猪企面临巨大的挑战和管理的难题。

其一、散户逐步退出养猪行业，规模猪企迅猛扩张。养猪规模超百万头、千万头的猪企不断涌现，一方面是如何做到规模养殖情况下的精细化管理，实现养猪效益的提升？另一方面是如何实现远程管理模式下的有效的企业财产的监控？这些都是规模化养殖的管理难题。

其二、非洲猪瘟阴影之下的中国养猪业，如何实现疫病风险的管控？一方面要实现健康养殖和疾病预警的挑战，另一方面也在于养猪企业如何才能有效解决猪保险和猪金融的监管需求？信息不对称和风险控制的难题已经制约了行业的快速发展。

解决这些问题的关键，就是要实现对于每一头猪个体的精准识别和全程监管。使用RFID电子耳标可以轻松为养猪企业的每一头猪，建立唯一的数字身份档案，并且具有加密防伪和防篡改、防重复使用的功能，从而实现每头猪全生命周期的可追溯管理，确保企业中每头猪的资产安全和健康安全。

现在很多智慧养猪解决方案，集中于养殖场的环境监控和自动喂养方面的投入，这些系统和采集到的数据不是不重要，但是如果缺少了猪个体的真实数据的采集，也是达不到智慧养殖的效果。

4 猪只个体识别技术的选型

前几年，关于猪个体识别的技术路径的选择，业内还没有形成共识。特别是视频识别和AI技术的概念之下，猪脸识别一度成为行业的热点话题。实践证明，人脸识别的技术成功不等于猪脸识别可行，在现有的技术条件下，这条路看来行不通。基于射频识别的个体识别技术是更靠谱，更有效，也是成本更低的解决方案。

目前市场上比较常见是LF低频134.2 KHZ和UHF超高频900 MHZ两种电子耳标，两种技术并不兼容，具有不同的特性，如表1。

表1 不同RFID技术的动物标识对比分析表

5 猪的不同生命周期应该选用合适的电子耳标

猪只在幼年阶段个体较小、数量多、体型变化速度快，需要更轻的耳标，更适合群读功能。所以建议在猪只幼年的时候使用超高频耳标作为识读依据。同时适度放大超高频耳标的面积取代原可视耳标的作用。这样仔猪可以直接走群读通道，实现快速精准盘点。

低频耳标虽然重一点，但是工艺坚固耐用。而超高频耳标相对寿命较短（天线工艺特点决定，不如LF的耳标耐用），适合群读不适合个体识别的特点。所以低频耳标更适合作为种猪终生的标识。用于成年母猪的管理。

配合不同的读写设备，可以满足不同使用场景中对于电子耳标数据的采集。如图1所示，使用带蓝牙接口的手持式识读器可以将电子耳标数据，传输到智能手机的APP中，实现数据的现场采集。使用中远距离的通道式识读器，再配合称重传感器和远程无线智能终端，可以自动采集经过通道的猪只的体重数据，并无线传输到云端的服务器中。

图1 电子耳标数据采集系统示意图

断奶猪用UHF耳标代替目前的可视耳标，可以实现仔猪群养模式下的可靠盘点。此时可以同时带上LF耳标，也可以在转后备母猪时再带LF耳标。

猪在幼年阶段个体较小、数量多、体型变化速度快，需要更轻的耳标，更适合群读功能。所以建议在猪只幼年的时候使用超高频耳标作为识读依据。如果仔猪采用低频耳标，而低频通道只适合猪只单头依次通过，这样的通道会大大影响原有工作习惯和工作速度。小猪被驱赶时也可能造成应激。

后备母猪到能繁母猪阶段，主要是用LF耳标来做身份识别。根据LF适合单个识读不适合群读的特点，定制了专用的低频转群通道，两组天线分列在左右两侧，成年猪可以一头头排队通过，而且针对不同日龄的不同大小的猪，可以通过调整通道宽度来保证每次只通过1头猪。这样的有效识读率可以接近100%。通道上还设有彩色漆喷头，万一出现没有识读到的猪或者有掉耳标的猪，可以通过喷上彩色标记容易识别出来。2个天线之间距从50～80 cm可调。

6 结论

电子耳标由于成本较低，佩戴方便，具备可视和自动识别双功能，在养猪业使用越来越多。它承载了生猪个体信息，通过电子耳标，能够准确掌握每一头猪从出生到屠宰再到消费市场终端之间的信息，从而确保了动物健康养殖和疫病控制和食品安全。随着农业农村部办公厅印发了新的《畜牧耳标技术规范》和《畜牧电子耳标技术规范》等文件，基于射频识别的猪只个体识别技术会得到更多的应用，在促进我国养猪业提高智慧化信息化水平的实践中具有重要的价值。