黃惠珍 劉善文

摘 要：【目的/意義】應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)和射頻識別技術(shù)，構(gòu)建土雞全產(chǎn)業(yè)鏈監(jiān)管體系，從而實(shí)現(xiàn)山林土雞的生態(tài)養(yǎng)殖管理，架設(shè)農(nóng)戶與消費(fèi)者的互信橋梁?！痉椒?過程】搭建智能雞舍、生產(chǎn)智能化管理系統(tǒng)、生產(chǎn)可視化監(jiān)控系統(tǒng)、智能立體棲架觀測與評價(jià)系統(tǒng)、安全生產(chǎn)監(jiān)管與溯源系統(tǒng)以及互聯(lián)網(wǎng)定制認(rèn)養(yǎng)系統(tǒng)，構(gòu)建土雞全產(chǎn)業(yè)鏈監(jiān)管體系。通過在智能雞舍內(nèi)布署物聯(lián)傳感設(shè)備及以射頻識別技術(shù)讀寫雞腳環(huán)信息，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)、農(nóng)產(chǎn)品信息、農(nóng)產(chǎn)品溯源信息的采集和監(jiān)測，養(yǎng)殖基地可視化360°高清24h展示，農(nóng)產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)認(rèn)養(yǎng)與訂購等功能?！窘Y(jié)果/結(jié)論】構(gòu)建土雞全產(chǎn)業(yè)鏈監(jiān)管體系，識別雞只個(gè)體狀態(tài)及活動(dòng)行為，形成可追溯、可驗(yàn)證、透明化的全產(chǎn)業(yè)鏈過程信息的傳輸與展示，可實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定的溯源，保障農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)和質(zhì)量安全。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);NFC腳環(huán);食品安品;監(jiān)管

Abstract： 【Objective/Meaning】The Internet of Things and Radio Frequency Identification Technology were applied to build the supervision system of whole industry chain for native chickens， so as to realize the ecological breeding and management of native chickens in the mountain forests and build a bridge of mutual trust between farmers and consumers. 【Methods/Procedures】Through establishing the intelligent chicken house， the intelligent production management system， the visual production monitoring system， the intelligent three-dimensional roost observation and evaluation system， the safety production supervision and traceability system and the Internet customized adoption system， the supervision system of whole industry chain for native chickens has been constructed. By placing the iot sensing equipment in the intelligent chicken coop and reading and writing the information of chicken foot rings with Radio Frequency Identification Technology， the functions could be realized including the collection and monitoring of the production process data， the agricultural product information and the information of agricultural product traceability， the visual 360-degree display of aquaculture base for 24 hours， and the adoption and order of agricultural products on the online platform. 【Results/Conclusions】By establishing the supervision system of whole industry chain for native chickens， identifying the individual status and activities of chickens， and forming the transmission and display of traceable， verifiable and transparent process information of the whole industry chain， the efficient and stable traceability could be achieved， thus to ensure the high-quality production and the quality safety of agricultural products.

Key words： Internet of Things; NFC foot ring; food safety; supervision

近年來，出于對安全食品的渴望，在山林生態(tài)養(yǎng)殖的土雞越來越受到消費(fèi)者的親睞。經(jīng)過動(dòng)物行為學(xué)家的分析，山里的土雞具有晝夜節(jié)律性，白天在外站立或活動(dòng)行為較多，晚上習(xí)慣回雞舍的趴臥行為和棲息行為表現(xiàn)較多[1]。傳統(tǒng)的養(yǎng)殖雞舍以人力管理為主，人員需要時(shí)常進(jìn)出雞舍，不僅極易攜帶細(xì)菌，感染群，還易對土雞造成應(yīng)激，影響雞只的生長發(fā)育[2]。另外，“臟、亂、臭、差”的養(yǎng)殖環(huán)境也非常不利于雞只的健康生長，甚至導(dǎo)致家禽疫病問題[3]。

為了保障原始農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量，提高消費(fèi)者對食品安全的信任度，近些年國家頒布了多項(xiàng)新政策。中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳2019年印發(fā)的《數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展戰(zhàn)略綱要》，明確提出要推進(jìn)農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，加快推廣云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等現(xiàn)代信息化技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理中的應(yīng)用[4]。趙春江[5]在《發(fā)展智慧農(nóng)業(yè) 建設(shè)數(shù)字鄉(xiāng)村》中提到對“十四五”數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)戰(zhàn)略的考慮：“加強(qiáng)農(nóng)村地區(qū)信息化建設(shè)，大力發(fā)展以數(shù)據(jù)為關(guān)鍵要素的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)，加快數(shù)字技術(shù)對農(nóng)村地區(qū)生產(chǎn)、生活、治理（公共服務(wù)、公共事務(wù)、公共安全）等全面滲透，加快信息化服務(wù)普及，降低應(yīng)用成本，為老百姓提供用得上、用得起、用得好的信息服務(wù)，讓老百姓有獲得感與幸福感?！?/p>

因此，越來越多的科技企業(yè)和科研專家深入田間地頭，改變傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，推動(dòng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)整體提檔升級，帶動(dòng)脫貧攻堅(jiān)與產(chǎn)業(yè)振興。隨著信息網(wǎng)絡(luò)和智慧農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)已經(jīng)大量應(yīng)用到了生產(chǎn)監(jiān)測、精準(zhǔn)灌溉、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯、定制農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)域，收效甚佳。例如：湖南省永州市寧遠(yuǎn)縣的農(nóng)戶結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，運(yùn)用智能化手段實(shí)現(xiàn)“手機(jī)養(yǎng)豬”，通過手機(jī)終端實(shí)施養(yǎng)豬生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)信息的24 h遠(yuǎn)程監(jiān)控，該模式給當(dāng)?shù)剞r(nóng)民帶來了可觀的收入[6]。

針對土雞傳統(tǒng)養(yǎng)殖中難以將健康散養(yǎng)管理過程進(jìn)行數(shù)字化[7]，阻礙規(guī)?；l(fā)展;無法自動(dòng)化改善雞舍環(huán)境，影響土雞發(fā)育生長;生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)透明化程度較低，土雞系列產(chǎn)品信任度得不到保障等系列問題，本研究基于物聯(lián)網(wǎng)與射頻識別技術(shù)，設(shè)計(jì)了土雞全產(chǎn)業(yè)鏈監(jiān)管體系，通過智能手機(jī)或電腦進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)對土雞24 h活動(dòng)與生產(chǎn)的自動(dòng)監(jiān)管，不僅保持了土雞的自由活動(dòng)，減少了應(yīng)激干擾，還能最大程度地節(jié)約養(yǎng)殖場的物力和人力成本。該土雞全產(chǎn)業(yè)鏈監(jiān)管體系已在古田縣錢厝村試驗(yàn)點(diǎn)的養(yǎng)殖戶中應(yīng)用，完成了對土雞日常活動(dòng)、生產(chǎn)過程管理的監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集，體系運(yùn)行穩(wěn)定可靠。

1 土雞全產(chǎn)業(yè)鏈監(jiān)管體系應(yīng)用技術(shù)

1.1 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IOT），是一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)、無線網(wǎng)等信息承載體，讓所有能夠被獨(dú)立尋址的普通物理對象形成互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。它通過各種傳感裝置與技術(shù)，包括信息傳感器、紅外感應(yīng)器、激光掃描器、射頻識別技術(shù)、全球定位系統(tǒng)等，實(shí)時(shí)聯(lián)系目標(biāo)物體與過程，采集目標(biāo)的生物、化學(xué)、力學(xué)、位置、聲、光、熱、電等各類信息，實(shí)現(xiàn)物與物、物與人的泛在連接，完成對物品和過程的智能化感知、識別和管理[8]。

1.2 射頻識別技術(shù)

射頻識別技術(shù)（Radio Frequency Identification，RFID），是一種通過無線射頻方式進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)通信的自動(dòng)識別技術(shù)，由專用記錄媒體（電子標(biāo)簽或射頻卡）進(jìn)行識別與讀寫，達(dá)到數(shù)據(jù)無線快速交換的作用，被認(rèn)為是21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ男畔⒓夹g(shù)之一[9]。最基本的RFID系統(tǒng)由3個(gè)部分組成，讀寫器（Reader）、標(biāo)簽（Tag）、天線（Antenna）。近場通信（Near Field Communication，NFC），是由非接觸式射頻識別（RFID）及互聯(lián)互通技術(shù)整合演變而來的一種新興技術(shù)，使用了NFC技術(shù)的設(shè)備（如智能手機(jī)）可以在彼此靠近的情況下進(jìn)行數(shù)據(jù)交換[10]。NFC系統(tǒng)的工作原理：首先讀寫器將要發(fā)送的信息，經(jīng)編碼并加載到高頻載波信號上再經(jīng)天線向外發(fā)送。當(dāng)進(jìn)入讀寫器工作區(qū)域的電子標(biāo)簽接收到此信號，其內(nèi)部芯片的有關(guān)電路對此信號進(jìn)行倍壓整流、調(diào)制、解碼、解密，然后對命令請求、密碼、權(quán)限等進(jìn)行判斷。

2 土雞全產(chǎn)業(yè)鏈監(jiān)管體系構(gòu)建

2.1 體系設(shè)計(jì)及功能實(shí)現(xiàn)

基于物聯(lián)網(wǎng)與射頻識別技術(shù)的土雞全產(chǎn)業(yè)鏈監(jiān)管體系，包括：智能雞舍、生產(chǎn)智能化管理系統(tǒng)、生產(chǎn)可視化監(jiān)控系統(tǒng)、智能立體棲架觀測與評價(jià)系統(tǒng)、安全生產(chǎn)監(jiān)管與溯源系統(tǒng)以及互聯(lián)網(wǎng)認(rèn)養(yǎng)與銷售推廣系統(tǒng)（圖1）。整個(gè)體系通過智能雞舍內(nèi)布署的物聯(lián)傳感設(shè)備實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)、產(chǎn)品信息、農(nóng)產(chǎn)品溯源信息的采集和監(jiān)測，養(yǎng)殖基地可視化高清展示，農(nóng)產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)認(rèn)養(yǎng)與訂購等功能。

2.2 智能雞舍搭建

2.2.1 必備條件

智能土雞舍首先要考慮防疫隔離條件。選擇自然環(huán)境生態(tài)，水源光照充足、水質(zhì)較好、地勢高且遠(yuǎn)離生活區(qū)，有足夠的放養(yǎng)面積（450～750只/hm2）的山地林下區(qū)域，便于雞只活動(dòng)與覓食。場地及雞舍周圍必須實(shí)現(xiàn)電信寬帶有線/無線網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，安裝穩(wěn)定電源和配置避雷設(shè)備等基礎(chǔ)設(shè)施，針對野外及農(nóng)村電網(wǎng)的特點(diǎn)，雞舍內(nèi)配套的電子/電氣設(shè)備均滿足《GB7450-87》《IEC61312-1》《GBT19271.1-2003》等防雷、電涌防護(hù)相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.2 設(shè)計(jì)步驟

雞舍主體框架按照低成本、高牢固的要求建設(shè)，采用堅(jiān)固耐用的材料，保證有效防止外來敵害入侵的同時(shí)，可以抗暴雨和9級臺(tái)風(fēng)。物聯(lián)設(shè)備遵循可拆卸、易安裝、故障率低的原則，選用易于拆卸安裝且可多次利用的材料，并在舍內(nèi)設(shè)計(jì)好相應(yīng)的連接端口，使操作簡單易懂，達(dá)到無需專業(yè)人員現(xiàn)場指導(dǎo)，農(nóng)戶可按照說明書自行快速搭建及拆卸，從而減少人工成本，且該設(shè)備在一批次雞的全飼養(yǎng)周期（即8個(gè)月）內(nèi)故障率低于2%。

雞舍頂棚修建成斜坡式，坡面向南，面積以16 m2為宜;南、北墻設(shè)通風(fēng)窗口，窗口面積與地面面積比達(dá)1∶5，方便采光，通風(fēng)效果好，墻體和舍頂加入石棉保溫材料，做好隔熱保暖措施;地面用木屑、稻草桔等做墊料[11]，提高雞只生活環(huán)境的舒適度，增強(qiáng)雞只體質(zhì)和抵抗力。在雞舍接入穩(wěn)定電源和網(wǎng)絡(luò)后，配置物聯(lián)網(wǎng)各類傳感器（圖2），按雞舍大小與實(shí)際需求選擇安裝傳感器的數(shù)量與位置;在雞舍進(jìn)出口及雞舍內(nèi)四面方向上方，各裝一臺(tái)高清夜視網(wǎng)絡(luò)攝像頭，用以保證雞只全天24 h雞舍范圍內(nèi)的活動(dòng)數(shù)據(jù)的采集，同時(shí)為保證飼養(yǎng)安全，在雞舍外投料槽上方也同樣安裝高清可旋轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)攝像頭，監(jiān)管投料過程和雞只集中進(jìn)食情況;雞舍入口通道的地板上鋪設(shè)有稱重塊，稱重塊與遠(yuǎn)程主機(jī)連接，稱重塊用于獲取當(dāng)前入口通道上雞的總重量，由遠(yuǎn)程電腦記錄及分析雞只的體重變化。

2.2.3 實(shí)現(xiàn)功能

這樣運(yùn)用各種傳感器組成的無線傳感網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了雞舍內(nèi)環(huán)境的溫度、濕度、光照強(qiáng)度等多個(gè)物理量參數(shù)的檢測。智能雞舍既保障了雞只生態(tài)健康生長的環(huán)境條件，又能完成生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)、產(chǎn)品信息、產(chǎn)品溯源信息的采集和監(jiān)管。

2.3 生產(chǎn)智能化管理系統(tǒng)

2.3.1 系統(tǒng)功能

通過雞舍內(nèi)研發(fā)安裝的可以自動(dòng)采集二氧化碳濃度、氨氣濃度、粉塵、風(fēng)速、溫濕度等環(huán)境信息的無線數(shù)據(jù)傳感器，對雞舍的溫度、濕度、氨氣等養(yǎng)殖環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測[12]（表1），并依靠5G、2.4G無線技術(shù)和ZigBee技術(shù)將采集到的數(shù)據(jù)信息通過無線傳輸與數(shù)據(jù)交換器進(jìn)行通信數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化并傳到裝有專家系統(tǒng)的控制器，由控制器根據(jù)設(shè)定的參數(shù)控制供熱、通風(fēng)、光照、舍門開關(guān)、數(shù)量清點(diǎn)、食物及飲水添加等設(shè)備的運(yùn)作。

2.3.2 設(shè)計(jì)原則

溫濕度傳感器配置要求：性價(jià)比高，測量精度高，可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，適合農(nóng)業(yè)應(yīng)用。二氧化碳傳感器和氨氣傳感器配置要求：低功耗，響應(yīng)時(shí)間不超過2 min[13]，準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)對氨氣濃度和二氧化碳濃度的實(shí)時(shí)采集，即使在1 d內(nèi)氣體量變化很大，也能連續(xù)不斷地監(jiān)測及捕獲異常變化。網(wǎng)絡(luò)連通要求：穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)信號，傳輸速度快。大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)傳感裝備兼具環(huán)保性：采用微功耗“無線”化的數(shù)據(jù)采集及交換系統(tǒng)。舍內(nèi)的數(shù)據(jù)采集器（如：溫度、濕度、氨氣采集器等）均設(shè)計(jì)為微功耗模式，（即在一批次雞只的全飼養(yǎng)周期8個(gè)月內(nèi)無需更換電池）。同時(shí)，控制器將智能地判斷設(shè)備的使用情況，及時(shí)將暫時(shí)不工作的設(shè)備切換至睡眠狀態(tài)，為養(yǎng)殖戶節(jié)約能源，減少養(yǎng)殖成本。

2.3.3 關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)現(xiàn)

該系統(tǒng)的智能化在于：控制器會(huì)根據(jù)生產(chǎn)設(shè)定數(shù)據(jù)判斷環(huán)境參數(shù)值是否超標(biāo)，如果超標(biāo)，則發(fā)出指令啟動(dòng)相應(yīng)的通風(fēng)、排氣、加熱裝置來改善舍內(nèi)環(huán)境，當(dāng)環(huán)境參數(shù)值回歸系統(tǒng)允許范圍內(nèi)時(shí)，控制器發(fā)出信號停止設(shè)備，系統(tǒng)中同時(shí)設(shè)置手動(dòng)按鈕作為輔助控制設(shè)備，可通過按鈕人工控制設(shè)備的啟停，以備不時(shí)之需，增加系統(tǒng)的可靠性。雞舍情況通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)上傳控制中心，管理人員或養(yǎng)殖戶可使用手機(jī)或電腦，通過5G網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)查看雞舍狀況，對養(yǎng)殖現(xiàn)場進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤監(jiān)測與控制，異常情況實(shí)時(shí)預(yù)警、遠(yuǎn)程管控等智能化管理，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖過程的精準(zhǔn)管理、過程可視、全程可查詢的全自動(dòng)智能化監(jiān)控功能。

2.4 生產(chǎn)可視化監(jiān)控系統(tǒng)

雞舍內(nèi)外指定區(qū)域安裝高清智能化攝像機(jī)，對雞群的日常事件進(jìn)行記錄，并對是否有其他大型動(dòng)物對雞群進(jìn)行騷擾進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控;同時(shí)支持視頻無限回放和自動(dòng)切片上傳喂食、上腳環(huán)、消毒、免疫等重要事件（圖3）。一家養(yǎng)殖戶安裝一個(gè)監(jiān)控主機(jī)，10路300萬高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、星光級夜視H.265編碼的?？低暰W(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，將網(wǎng)絡(luò)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)分布在雞舍產(chǎn)蛋處、雞只棲息處，出入口及雞舍外雞只頻繁出現(xiàn)的重點(diǎn)區(qū)域。

在監(jiān)控系統(tǒng)中，產(chǎn)業(yè)體系管理者及終端消費(fèi)者能連接網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)入信息管理平臺(tái)，隨時(shí)察看和跟蹤的雞只個(gè)體，了解特定雞只的活動(dòng)情況和養(yǎng)殖過程，讓管理者遠(yuǎn)程了解全產(chǎn)業(yè)范圍的養(yǎng)殖情況，同時(shí)消費(fèi)者也能獲得認(rèn)養(yǎng)雞只的生長情況等相關(guān)信息，真正做到買得放心，吃得安心。

2.5 智能立體棲架觀測與評價(jià)系統(tǒng)

2.5.1 設(shè)計(jì)原理

雞屬于禽類，在被馴化的過程中，仍然保留一定的飛行能力和樹棲習(xí)慣，所以晚上還保存著棲息在高處的習(xí)性。智能棲架就是利用雞的這一習(xí)性，在養(yǎng)殖舍內(nèi)部署多個(gè)棲架，每個(gè)棲架各安裝多個(gè)高度不一的棲桿，每根棲桿上各安裝1個(gè)射頻讀寫器，遠(yuǎn)程主機(jī)預(yù)存有每個(gè)射頻讀寫器的水平位置信息以及其所在棲架的高度位置信息，且每只雞腳上佩戴有NFC一次性溯源腳環(huán)。通過二者結(jié)合，智能棲桿可以實(shí)時(shí)觀察雞群的活動(dòng)軌跡和準(zhǔn)確記錄雞只個(gè)體的棲息位置。

2.5.2 裝配步驟

雞舍內(nèi)設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的電子棲架（梯式或登式）。首先，棲架用直徑10 cm左右的毛竹和直徑2 cm的圓形小木棍搭建。本文試驗(yàn)點(diǎn)棲架采用雙邊階梯型，與地面呈45°的2根斜支撐桿上放置多個(gè)與地面平行而高度不一的橫向棲桿。其次，采用腳環(huán)模具依次放入水晶滴膠、線圈+芯片，至凝固定型，設(shè)計(jì)制作出NFC腳環(huán)（圖4），這樣的NFC腳環(huán)即為NFC系統(tǒng)中的被動(dòng)式電子標(biāo)簽。

其次，在每根棲桿上與地面平行的位置安裝1個(gè)射頻讀寫器[14]，棲桿內(nèi)部安裝天線，外置遠(yuǎn)程主機(jī)（樹莓派卡片機(jī)）預(yù)存每個(gè)射頻讀寫器的水平位置信息以及所在棲架的高度位置信息。當(dāng)NFC腳環(huán)靠近棲桿，腳環(huán)內(nèi)線圈與棲桿天線形成磁場，NFC腳環(huán)通過該磁場獲取能量并返回電磁波，返回電磁波被轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信息，遠(yuǎn)程主機(jī)通過編程語言執(zhí)行機(jī)器指令，采集、存儲(chǔ)NFC腳環(huán)和電子棲桿交換的數(shù)據(jù)信息（圖5），包括土雞在所有棲桿上棲息的位置和停留時(shí)間。

2.5.3 特點(diǎn)與功能

智能立體棲架觀測與評價(jià)系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于：（1）自動(dòng)清點(diǎn)數(shù)量：可以實(shí)現(xiàn)對歸舍雞群的數(shù)量清點(diǎn)，以及對串舍率、未歸舍率的計(jì)算并上傳服務(wù)器。（2）健康狀況評價(jià)：通過NFC腳環(huán)和射頻讀寫器獲取每一只土雞活動(dòng)與棲息的位置坐標(biāo)，構(gòu)建土雞個(gè)體行為習(xí)慣與活動(dòng)偏好模型。

基于13.56GHz射頻技術(shù)的智能立體棲架觀測與評價(jià)系統(tǒng)，利用NFC腳環(huán)和電子棲桿，對土雞在立體棲架上的分布狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)采集監(jiān)測[15]，實(shí)時(shí)在線分析土雞棲息分布數(shù)據(jù);應(yīng)用平臺(tái)進(jìn)行批量數(shù)據(jù)特征提取，探明雞只個(gè)體日常活動(dòng)行為習(xí)慣，為土雞健康評價(jià)提供理論依據(jù)。

通過清點(diǎn)雞群和對雞只個(gè)體日?；顒?dòng)數(shù)據(jù)模型分析，能夠及時(shí)感知數(shù)據(jù)流中的異常變化，結(jié)合高清視頻和圖像采集和檢測，預(yù)測雞只個(gè)體的健康變化，及時(shí)預(yù)防和診治。另外，結(jié)合雞肉品質(zhì)鑒定，形成雞只個(gè)體行為習(xí)慣與肉質(zhì)評級對應(yīng)關(guān)系，進(jìn)一步為雞肉品質(zhì)評判提供有力的事實(shí)依據(jù)[16]。

2.6 安全生產(chǎn)監(jiān)管與溯源系統(tǒng)

2.6.1 設(shè)計(jì)步驟

利用高清視頻人工智能監(jiān)控技術(shù)、產(chǎn)品標(biāo)識體系（GS1編碼體系、物流分銷管理技術(shù)及NFC溯源腳環(huán)），建立土雞日志檔案信息數(shù)據(jù)庫，實(shí)行“一個(gè)產(chǎn)地一個(gè)編碼一套檔案”的管理方式，進(jìn)行個(gè)體識別和場內(nèi)事件跟蹤監(jiān)管。從雞苗的選擇到養(yǎng)殖、檢疫、出售、宰殺、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)，詳細(xì)記錄產(chǎn)地環(huán)境、原料采購、養(yǎng)殖管理、疫苗及用藥、采集雞蛋、雞肉加工、運(yùn)輸?shù)刃畔ⅲ▓D6）;經(jīng)過信息采集歸納與分析，建立土雞精細(xì)化安全生產(chǎn)監(jiān)管與溯源管理系統(tǒng)，搭建數(shù)據(jù)反饋鏈路，形成畜禽智慧養(yǎng)殖的“感知-傳輸-應(yīng)用-反饋”閉環(huán)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖過程物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)的無人值守。

2.6.2 實(shí)現(xiàn)功能

利用雞腳上不可損壞、不可替換、不脫落的定制NFC腳環(huán)，即農(nóng)產(chǎn)品個(gè)體身份證，實(shí)現(xiàn)通過智能手機(jī)NFC射頻感應(yīng)獲得產(chǎn)品編碼（圖7），輕松追溯查詢到相應(yīng)的基地檔案、農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)全過程相關(guān)記錄、相關(guān)農(nóng)資投入品采購驗(yàn)收等信息，從源頭確保質(zhì)量可追溯。場地高清監(jiān)控、NFC不可拆卸腳環(huán)、智能棲架等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)施，讓每一粒蛋和每一只雞的生產(chǎn)過程、養(yǎng)殖周期都可以被視頻和數(shù)據(jù)重現(xiàn)[17]。通過建立“生產(chǎn)有記錄、過程留痕跡、質(zhì)量能追溯，產(chǎn)品可召回”的生態(tài)食品安全生產(chǎn)質(zhì)量管理模式，運(yùn)用精準(zhǔn)推送、用戶畫像等技術(shù)，面向政府部門、養(yǎng)殖戶、科研高校、科技公司和農(nóng)產(chǎn)品消費(fèi)者等不同群體，開展個(gè)性化、專業(yè)化、定制化服務(wù)，真正實(shí)現(xiàn)了“從山頭到餐桌”的全程監(jiān)管與溯源，以此獲取公眾的信任。

2.7 互聯(lián)網(wǎng)定制認(rèn)養(yǎng)與銷售推廣系統(tǒng)

2.7.1 意義

定制農(nóng)業(yè)是按照消費(fèi)者而非生產(chǎn)者的主觀意愿進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，將特定的需求通過網(wǎng)絡(luò)信息等媒介直接作用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，完成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的“私人訂制”[18]。李克強(qiáng)總理在2015年政府報(bào)告中首次提出“將物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)與傳統(tǒng)類型產(chǎn)業(yè)相結(jié)合”，隨后國內(nèi)引起廣泛關(guān)注。馬云曾在2019年“阿里巴巴技術(shù)脫貧大會(huì)”上指出“未來的農(nóng)業(yè)是數(shù)據(jù)農(nóng)業(yè)，是定制化的農(nóng)業(yè)，是智能化的農(nóng)業(yè)”。

飛速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推動(dòng)農(nóng)戶使用生態(tài)食品互聯(lián)網(wǎng)銷售系統(tǒng)或第三方網(wǎng)絡(luò)交易平臺(tái)開展農(nóng)業(yè)電子商務(wù)，對接各大商超、零售店、用戶等渠道，打通線上線下交易[19]，打破傳統(tǒng)的“先產(chǎn)后賣”格局。這樣讓市場來決定農(nóng)戶按需生產(chǎn)投入，重構(gòu)農(nóng)業(yè)產(chǎn)銷關(guān)系。引導(dǎo)農(nóng)村合作社組織農(nóng)戶進(jìn)行生產(chǎn)更優(yōu)質(zhì)、安全的特色農(nóng)產(chǎn)品，最大化地合理使用農(nóng)村自然資源，以達(dá)到可持續(xù)地開發(fā)“金山銀山”，具有良好生態(tài)示范效應(yīng)。

2.7.2 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

本研究通過自營電商平臺(tái)“佳仆網(wǎng)”，銷售可驗(yàn)證可溯源的定制化土雞和土雞蛋;消費(fèi)者通過微信公眾號或“佳仆網(wǎng)”直接觀察土雞的日常生活情況，看中后即可直接對某一區(qū)域的某只土雞或其雞蛋進(jìn)行網(wǎng)上下單，在預(yù)付一定的訂金后，等到土雞一出欄或雞蛋一落地，定制雞即可定向送到消費(fèi)者手中。

通過互聯(lián)網(wǎng)定制認(rèn)養(yǎng)與銷售系統(tǒng)，農(nóng)戶的優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品與消費(fèi)者的個(gè)性需求直接對接，免去中間環(huán)節(jié)，既節(jié)省農(nóng)戶外銷產(chǎn)品的市場成本，又降低了消費(fèi)者的購買成本;憑借土雞全產(chǎn)業(yè)鏈監(jiān)管體系的應(yīng)用與指導(dǎo)，潛移默化地提升農(nóng)業(yè)經(jīng)營者的誠信服務(wù)意識，增強(qiáng)農(nóng)產(chǎn)品品牌形象，形成區(qū)域的特色產(chǎn)業(yè)，讓優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品營銷網(wǎng)絡(luò)化，農(nóng)民賣出優(yōu)質(zhì)價(jià)[20]，促進(jìn)農(nóng)民增產(chǎn)增收，加快鄉(xiāng)村振興步伐。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

基于物聯(lián)網(wǎng)與射頻識別技術(shù)的土雞全產(chǎn)業(yè)鏈監(jiān)管體系的創(chuàng)新之處在于：利用物聯(lián)網(wǎng)溯源技術(shù)和射頻個(gè)體識別技術(shù)，采集從養(yǎng)殖到屠宰、儲(chǔ)運(yùn)至加工等各環(huán)節(jié)的全信息化電子數(shù)據(jù)，形成可定制、可追溯、可驗(yàn)證的土雞、土雞蛋供應(yīng)鏈，讓公眾遠(yuǎn)程觀察到農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖過程，起到質(zhì)量安全監(jiān)管作用，進(jìn)一步強(qiáng)化農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)與質(zhì)量安全;通過定位于安全、綠色、有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品的互聯(lián)網(wǎng)定制認(rèn)養(yǎng)與銷售推廣，農(nóng)戶按消費(fèi)需求生產(chǎn)，消費(fèi)者參與生產(chǎn)過程，由此建立起消費(fèi)者與農(nóng)戶的互信互利橋梁，大大降低農(nóng)產(chǎn)品滯銷積壓風(fēng)險(xiǎn)，減少生產(chǎn)資料的浪費(fèi)，同時(shí)對保障農(nóng)業(yè)資本投入，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力有重要意義。

在土雞全產(chǎn)業(yè)鏈監(jiān)管體系構(gòu)建過程中，也發(fā)現(xiàn)存在一些現(xiàn)實(shí)問題。安裝物聯(lián)網(wǎng)傳感設(shè)備需要一定費(fèi)用進(jìn)行前期投入，啟用全產(chǎn)業(yè)鏈監(jiān)管體系后，農(nóng)戶無法在短期內(nèi)快速獲得經(jīng)濟(jì)回報(bào)，從而打擊農(nóng)戶建立全套監(jiān)管體系的積極性，至今應(yīng)用范圍較小。定制認(rèn)養(yǎng)與銷售推廣過程中，由于定制認(rèn)養(yǎng)的農(nóng)產(chǎn)品需要精細(xì)化管控、綠色化生產(chǎn)、高端化包裝、定制化配送等過程，需要投入大量資金與技術(shù)設(shè)備，抬高了生產(chǎn)成本，使得產(chǎn)品銷售價(jià)格高于普通市場價(jià)格;因此該農(nóng)產(chǎn)品的消費(fèi)客戶群體比較局限，推廣速度緩慢，市場滲透率較低。

3.2 討論

基于物聯(lián)網(wǎng)與射頻識別技術(shù)的土雞全產(chǎn)業(yè)鏈監(jiān)管體系，用NFC腳環(huán)（土雞身份證）精準(zhǔn)識別雞只個(gè)體和智能管理，采集捕獲土雞全產(chǎn)業(yè)鏈過程的全信息化關(guān)鍵數(shù)據(jù)，建立土雞檔案數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)回溯農(nóng)產(chǎn)品信息和定制認(rèn)養(yǎng)銷售，可保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，建立農(nóng)戶與消費(fèi)者的互信關(guān)系，增強(qiáng)優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品市場競爭力。

隨著智能信息技術(shù)的更替發(fā)展和農(nóng)民觀念的轉(zhuǎn)變，智慧農(nóng)業(yè)未來可期。本課題組今后將進(jìn)一步細(xì)化研究數(shù)字信息在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，讓農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)對接農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，開辟以產(chǎn)業(yè)興農(nóng)促鄉(xiāng)村振興的新路徑。

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