魏金海，許建明，嚴 安，金 錚，段向英，魯龍翔，王曉潔，張開展，趙 鵬

（1.通州出入境檢驗檢疫局，北京通州 101113；2.北京中地種畜有限公司，北京朝陽 100028）

基于射頻識別技術的進口種牛檢疫采樣記錄系統(tǒng)的設計與開發(fā)

魏金海1，許建明1，嚴 安1，金 錚1，段向英1，魯龍翔1，王曉潔1，張開展2，趙 鵬2

（1.通州出入境檢驗檢疫局，北京通州 101113；2.北京中地種畜有限公司，北京朝陽 100028）

針對進口種牛檢疫采樣人員需求多、容易出錯、耗時長的問題，設計開發(fā)了基于射頻識別技術的動物檢疫采樣記錄系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過便攜式電子耳標識別設備直接讀取牛電子耳牌信息，通過藍牙錄入計算機，由電腦核對并記錄動物耳號信息后制作樣品標簽，實現(xiàn)了采樣記錄的自動化，節(jié)省了人力、時間，降低了差錯率。

射頻識別；電子耳牌；檢疫采樣；檢疫記錄

射頻識別（Radio Frequency Identifi cation，RFID）是無線電頻率識別的簡稱，是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù)[1]。目前已廣泛應用于奶牛飼養(yǎng)管理的電子耳標，是基于射頻識別技術的一種專用于動物識別和信息化管理的電子產(chǎn)品。它儲存代表動物身份信息的一串數(shù)字，通過特定的讀取設備，對每一個動物個體進行快速地身份識別，從而實現(xiàn)自動化系統(tǒng)與動物個體之間的信息傳遞[2，3]。目前已成為現(xiàn)代化牧場對動物進行自動化和信息化管理的重要工具[1]。

檢疫采樣是進口奶牛檢疫過程中最為重要的關鍵環(huán)節(jié)。以往在對動物逐頭采血時，動物數(shù)量核對、耳號記錄、樣品標識、耳號核對等工作完全依賴人工完成，效率低，且容易出現(xiàn)差錯。傳統(tǒng)采樣工作模式，在種牛進口數(shù)量少的情況下，是可以勝任采樣工作需要的，但是一旦面臨數(shù)量較大的進口牛群，這種采樣模式，就顯出了不足。復雜的環(huán)節(jié)設計，容易出現(xiàn)人為失誤；落后的糾錯手段，很難滿足識錯、糾錯的需要；人員需求大，但利用率低；工作繁重，尤其是重復的記號、核號，占用了大量的時間。這些都成為制約采樣工作效率的重要因素，尤

其是在分組采樣的情況下，各組之間采樣數(shù)據(jù)不能實時共享，這種不足就顯得更加突出。

在這種情形下，北京出入境檢驗檢疫局根據(jù)多年進口種牛檢疫工作經(jīng)驗，充分利用信息化手段，將射頻識別技術應用到進口奶牛檢疫工作中，設計開發(fā)了動物檢疫采樣記錄系統(tǒng)，以實現(xiàn)記號、核號、樣品標識制作的自動化。

1 系統(tǒng)總體設計

系統(tǒng)主要由便攜式電子耳標識別設備、計算機、服務器、無線網(wǎng)絡設備、打印設備等組成，其工作模式見圖1。其中，便攜式電子耳標識別設備、計算機和打印設備可單獨組成一個系統(tǒng)，可以單機使用，也可以通過無線網(wǎng)絡設備和服務器與其他計算機聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，滿足分組采樣，集中數(shù)據(jù)處理的需要。

系統(tǒng)運行環(huán)境要求不高，在普通電腦上就可以正常工作。另外，通過無線網(wǎng)絡設備構建的局域網(wǎng)，布置簡便，不需要在工作區(qū)域進行人工布線，適用于在偏遠隔離場的檢疫采樣工作。

圖1 采樣記錄系統(tǒng)模式

2 系統(tǒng)組成與工作原理

2.1 便攜式電子耳標識別設備

讀取電子耳標中的數(shù)據(jù)，并將其傳輸?shù)接嬎銠C中，進行后續(xù)的數(shù)據(jù)處理。讀碼設備通過藍牙與計算機進行數(shù)據(jù)傳輸，不受實體線路的限制，傳輸距離遠，可極大地擴展設備的使用范圍，操作起來靈活便捷。

2.2 計算機（信息處理系統(tǒng)）

使用微軟ACCESS數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)設計的小型數(shù)據(jù)庫，是整個采樣記錄系統(tǒng)的核心，主要功能是代替人工完成記號、核號和制作樣品標簽等工作。該系統(tǒng)預先存儲待檢電子耳標信息和可視耳牌號碼，通過與讀碼設備錄入的數(shù)據(jù)進行比對、核對，自動計算采血順序號，輸出樣品標簽。同時，可對出現(xiàn)重復采樣、耳號與名單不符時即時提醒，以防出錯。

除了配合便攜式讀碼設備使用外，該系統(tǒng)還具備另一個補充功能——接受可視牛耳牌號的手工錄入。一方面可以保證對電子耳標損毀的動物的記/核號；另一方面，也可以與平板電腦等移動無線設備對接，實現(xiàn)遠程錄入牛可視耳牌號，從而完成采樣記、核號工作。

除此之外，采樣工作中需要的各種記錄表單也都集成到了該系統(tǒng)中，不再需要人工記錄，可根據(jù)需要由系統(tǒng)直接調出。

2.3 服務器

服務器是在分組采樣時，提供數(shù)據(jù)共享的平臺。

2.4 無線網(wǎng)絡設備

無線網(wǎng)絡設備用來構建工作區(qū)的局域網(wǎng)，在分組采樣時，構建與服務器連接的橋梁，實現(xiàn)各組之間的數(shù)據(jù)共享。

2.5 打印設備

打印設備用來完成樣品標簽的打印，打印出的不干膠標簽，可直接粘貼在采血管上。通過固定格式的預制標簽，對采集樣品進行管理，既可以使標識更加清晰，識讀時不易出錯，又可以使標簽所含信息更加詳細，對應更加準確，方便樣品管理和追溯。

3 系統(tǒng)的優(yōu)勢對比

該系統(tǒng)的優(yōu)勢：一是簡化了采樣工作流程，使采樣參與人員的平均工作量的大為減少；二是對人員的組成和分工進行了重新整合，減少了輔助人員數(shù)量。采樣工作中，不需要設立專門的耳號核查人員、采血記錄表登記人員等輔助人員，也不需要再安排專人進行后期的核號工作 ；三是采樣速度加快；四是準確率更高；五是樣品的管

理更加科學規(guī)范。系統(tǒng)優(yōu)勢對比如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)優(yōu)勢對比

2014年12月，在北京完成的4500頭進口奶牛采樣工作中，對該系統(tǒng)進行了實際應用測評，每批牛（平均40頭/批）的平均采血速度為2頭牛/分鐘，最快達到2.9頭/分鐘，其中記/核號、制作樣品標簽僅耗時2分鐘左右。在奶牛數(shù)量、采血人員數(shù)量、熟練程度相當?shù)那闆r下，與傳統(tǒng)手工記（核）號相比節(jié)省至少2/3時間，且未出現(xiàn)重號、錯號、漏號現(xiàn)象。

4 問題與展望

北京出入境檢驗檢疫局設計開發(fā)的采樣記錄系統(tǒng)，是對傳統(tǒng)采樣工作進行創(chuàng)新的大膽嘗試，它的成功應用，也體現(xiàn)了信息技術在檢疫工作中的應用優(yōu)勢。

當然，在實際應用中，也遇到了以下一些困難和問題：一是網(wǎng)絡設備問題。由于網(wǎng)絡設備采用的是普通家用產(chǎn)品，在信號覆蓋及傳輸速度上存在不足，在交換數(shù)據(jù)量大的時候，會影響系統(tǒng)的運行速度。最終我們選擇采用外接大功率無線網(wǎng)卡來解決信號和傳輸問題。二是低溫的影響。冬季，在戶外溫度較低的情況下，路由器和打印機的運行都會受到影響。在實際應用時，我們需要用電熱器對路由器和打印機進行保暖，以保證其正常運行。

信息技術的應用不單是專門的軟件開發(fā)，或是各種高端設備的應用。正如本文所述，一個簡單的ACCESS程序，或者一個簡單的輔助設備的應用，都會起到意想不到的效果，簡單實用是信息化的生命力。信息化的手段帶來的不僅僅是工作效率的提高，更多的還是對檢疫工作流程的改進和規(guī)范。

[1] 譚春林，坎雜，曾明軍，等. 無線射頻識別技術在奶牛飼喂機器人上的應用[J]. 農(nóng)機化研究，2007（2）：169-171.

[2] 張晶聲，周河. 動物標識技術比較研究[J].中國畜牧雜志，2008，44（11）：55-58.

[3] 陸榮鑑，章琦，李品. 基于射頻識別技術的奶牛自動放料系統(tǒng)設計[J]. 中國奶牛，2012（4）：49-52.

Sample Record System Based on RFID for Quarantine of Imported Cattles

Wei Jinhai1，Xu Jianming1，Yan An1，Jin Zhen1，Duan Xiangying1，Lu Longxiang1，Wang Xiaojie1，Zhang Kaizhan2，Zhao Peng2
（1.Tongzhou Exit-entry Inspection and Quarantine Bureau，Tongzhou，Beijing 101113；2. Beijing SinoFarm Stud Livestock Co.Ltd，Chaoyang，Beijing 100028 ）

In view of the sampling problems occurred during the quarantine of the imported cattle including more staffs，frequently mistaking，and time consuming，an sampling record system was designed which based on the radio frequency identifi cation technology （RFID）.The system read the cattle EID tag information by portable RFID reader and transmitted to the computer with the blue tooth technology，and then printed a serial number as the corresponding sample label after checking the information with the ear tag list automatically. The system made progress on the information recording of sampling automatically，which needs fewer staff numbers，shorts the time and reduces the error rate to the minimum.

RFID；EID tag；Quarantine Sampling；Quarantine Record

S851.34+5.2

B

1005-944X（2015）05-0024-03