圖1 奶牛疫病網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

　　近年來(lái),，由于食品安全危機(jī)頻繁發(fā)生，嚴(yán)重影響了人們的身體健康,，引起了全世界的廣泛關(guān)注,，歐盟、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)要求對(duì)出口到當(dāng)?shù)氐氖称肪仨毮軌蜻M(jìn)行跟蹤和追溯,，在此次項(xiàng)目中采用了RFID(電子標(biāo)簽)技術(shù),，實(shí)施“源頭”食品追蹤，在食品供應(yīng)鏈中提供透明度,。RFID系統(tǒng)可提供食品鏈中食品與來(lái)源之間的可靠聯(lián)系,，確保到達(dá)超市貨架及餐館廚房的食品的來(lái)源史是清晰的，并可追蹤到具體的奶牛場(chǎng),，可回答用戶有關(guān)“食品從哪里來(lái),，中間處理環(huán)節(jié)是否完善”等問(wèn)題，并給出詳盡,、可靠的回答,。可有效監(jiān)控解決食品安全問(wèn)題,。

　　利用RFID實(shí)現(xiàn)奶牛疫病監(jiān)管全過(guò)程的監(jiān)控,。這本身就要求對(duì)飼養(yǎng)奶牛群的總體狀況有詳細(xì)的了解，對(duì)奶牛的飼養(yǎng),、生產(chǎn),、繁殖，特別是對(duì)疾病的預(yù)防與控治進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控，這對(duì)保障奶牛產(chǎn)品的安全衛(wèi)生,，保障奶牛業(yè)生產(chǎn)健康持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,、保障人民身體健康和生命財(cái)產(chǎn)安全起著重要作用。利用RFID給決策部門(mén)提供有利信息作好疫病防控措施,，實(shí)現(xiàn)奶牛飼養(yǎng)的規(guī)?；⒓s化,、現(xiàn)代化管理方式,。隨著奶牛飼養(yǎng)業(yè)的不斷發(fā)展，提高奶牛個(gè)體產(chǎn)乳量,、提高飼養(yǎng)牛群總體經(jīng)濟(jì)效益,、生產(chǎn)管理水平和對(duì)主要疫病的控制水平已經(jīng)是提升奶牛生產(chǎn)發(fā)展的重要措施，從目前的生產(chǎn)現(xiàn)狀以及對(duì)奶牛生產(chǎn)和疫病控制管理的要求,，奶牛生產(chǎn)引入計(jì)算機(jī)管理已成為必然趨勢(shì)和發(fā)展方向,。

　　2 基于RFID技術(shù)的奶牛疫病監(jiān)管系統(tǒng)的信息采集

　　2.1 RFID的原理

　　在奶牛疫病監(jiān)管系統(tǒng)的RFID標(biāo)簽采用奶牛電子編碼ECC(Electronic CowCode)標(biāo)準(zhǔn)體系，該體系包括ECC,、Tag、Reader,、Savant,、ONS、PML等要素,。ECC碼是奶牛疫病監(jiān)管過(guò)程中給奶牛打上的惟一標(biāo)識(shí),，記錄著奶牛場(chǎng)所屬行政區(qū)域代碼、牛只編碼,、出生基本信息編碼等：讀卡器(Reader)用于采集標(biāo)簽數(shù)據(jù),，養(yǎng)殖場(chǎng)管理員通過(guò)固定式RFID讀卡器讀取奶牛的RFID耳標(biāo)，讀卡器將采集的標(biāo)簽數(shù)據(jù)傳送給中間件(Savant),，Savant中間件負(fù)責(zé)管理和傳送奶牛電子碼相關(guān)數(shù)據(jù)：對(duì)象命名系統(tǒng)ONs(Object—Name System)是一個(gè)自動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng),，類(lèi)似于域名解析服務(wù)(DNS)，提供全局范圍的信息共享機(jī)制,，這樣Savant軟件通過(guò)ONS實(shí)現(xiàn)ECC與奶牛疫病監(jiān)管各個(gè)環(huán)節(jié)信息采集：從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理與監(jiān)控,。通信的語(yǔ)言規(guī)范采用物理標(biāo)記語(yǔ)言PML(PhysicalMarkup Language)

　　2.2 RFlD技術(shù)應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)

　　飼養(yǎng)管理員通過(guò)固定式RFID讀卡器，讀取任一頭奶牛的RFID耳標(biāo),，電腦識(shí)別出該頭牛的編號(hào)：牛場(chǎng)編號(hào)(牛場(chǎng)名稱(chēng)),、牛只編號(hào)，在電腦系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取該頭牛的詳細(xì)信息包括：父號(hào),，母號(hào),，祖父、母號(hào)，外祖父,、母,，來(lái)源地，來(lái)源類(lèi)型,，品種,，毛色，出生日期,，初生重,，所屬牛舍，牛只狀態(tài),，轉(zhuǎn)入日期(轉(zhuǎn)入日期必須大于出生日期),，別名等，奶牛實(shí)行RFID電子信息卡制管理,，全部實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)管理與監(jiān)控,。

　　2.3 新型的數(shù)據(jù)采集方式

　　利用新型的Socket CF Reader讀卡器，結(jié)合現(xiàn)有的掌上電腦PDA,，開(kāi)發(fā)新的數(shù)據(jù)采集方式特點(diǎn)：

　　(1)雙重功能

　　獨(dú)特的雙重功能CFRFID掃描讀卡器6M／6P為帶cF插槽的Windows Mo—bi le設(shè)各添加HFRFID讀／寫(xiě)和條形碼掃描功能,。

　　(2) 手操作

　　將CFRFID讀卡器插入到PDA后，可以單手操作,。

　　(3)低能耗設(shè)計(jì)

　　Socket設(shè)計(jì)的便攜式CFRFID讀卡器能耗最低,，當(dāng)讀卡器用于電池供電的掌上電腦時(shí)，這點(diǎn)顯得十分重要,。工作幾小時(shí)而不必更換電池或?yàn)檎粕想娔X的電池充電,。

　　3 基于RFID技術(shù)的奶牛疫病監(jiān)管系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作都是以RFID中記錄的奶牛編號(hào)為唯一一標(biāo)識(shí)，來(lái)獲取奶牛生長(zhǎng)過(guò)程中的所有數(shù)據(jù),。

　　系統(tǒng)將采用四層體系結(jié)構(gòu)：即物理層,、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層,、表現(xiàn)層,。其中物理層主要是建立RFID與數(shù)據(jù)層物理接口，實(shí)現(xiàn)RFID編碼采集,。數(shù)據(jù)層主要包含基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中心,、數(shù)據(jù)匯總處理組成，將采集的編碼通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)中的奶牛疫病網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管功能添加奶牛生長(zhǎng)過(guò)程的詳細(xì)信息,，然后應(yīng)用平臺(tái)的數(shù)據(jù)交換組件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總,、篩選等處理后重新進(jìn)入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)庫(kù)中的資源由各養(yǎng)殖場(chǎng)和生產(chǎn)合作社提供,。在應(yīng)用層,，奶牛疫病網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管系統(tǒng)的信息資源,，通過(guò)疫病監(jiān)管環(huán)節(jié)對(duì)疫病分析、疫情預(yù)案整理,，警情發(fā)布環(huán)節(jié),，最終在數(shù)據(jù)展現(xiàn)層根據(jù)發(fā)布渠道選擇將監(jiān)管信息發(fā)布出去。發(fā)布方式包括WEB信息網(wǎng)站,、P D A掌上電腦,、電視、電話等,。

　　4 奶牛疫病監(jiān)管系統(tǒng)的應(yīng)用

圖2 奶牛疫病監(jiān)管系統(tǒng)的應(yīng)用模型

　　4.1 牛群管理功能

　　牛群管理功能叉包括兩個(gè)主要功能模塊

　　(1)牛只管理模塊記錄奶?；拘畔ⅲ瑢?shí)現(xiàn)奶牛的標(biāo)準(zhǔn)化管理,，主要指標(biāo)包括：牛場(chǎng)編號(hào)(牛場(chǎng)名稱(chēng)),，牛只編號(hào)，父號(hào),，母號(hào),，祖父、母號(hào),，外祖父,、母號(hào)，來(lái)源地(或出生地),、來(lái)源類(lèi)型(分為本地出生和外來(lái)引進(jìn)),，品種，毛色,，出生日期，初生重,，所屬牛舍,，牛只狀態(tài)，轉(zhuǎn)入日期(轉(zhuǎn)入日期必須大于出生日期),，別名,，備注：奶牛哺乳信息：犢牛斷奶重量、哺乳期,、哺乳天數(shù)等：異動(dòng)信息(限進(jìn)出場(chǎng)信息)：包括當(dāng)前奶牛國(guó)家規(guī)定檢疫和控制的疫病狀況,、出入場(chǎng)等相關(guān)繁育信息，發(fā)病記錄等：

　　系統(tǒng)具備可修改刪除奶?；拘畔⒐δ?，瀏覽系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)有奶牛實(shí)行“照片管理”顯示奶牛照片，可添加修改刪除現(xiàn)有奶牛照片,，簡(jiǎn)單搜索奶牛信息：搜索結(jié)果顯示牛場(chǎng)編號(hào),、牛只編號(hào),、來(lái)源地、來(lái)源類(lèi)型,、品種,、毛色、牛只狀態(tài),、疫病防疫狀態(tài)等,。

圖3 奶牛基礎(chǔ)信息

圖4 奶牛記錄查詢(xún)

　　(2)牛群繁殖管理模塊記錄牛群繁殖情況,，管理種牛譜系資料,，查詢(xún)父、母譜系,，生成種牛譜系繁殖圖譜等功能,。

　　4.2 奶牛場(chǎng)管理功能

　　對(duì)各個(gè)奶牛場(chǎng)基本信息進(jìn)行管理，包括系統(tǒng)提供奶牛場(chǎng)各方面管理,，包括人員管理,，奶農(nóng)管理，奶廳管理,，設(shè)備管理,，還有飼料，獸藥,，凍精的庫(kù)存管理等：主要操作有：奶牛場(chǎng)基礎(chǔ)信息錄入,、修改、刪除,、查詢(xún),。

圖5 奶牛場(chǎng)基礎(chǔ)信息

　　4.3 疫病與防疫管理主要包括以下功能

　　(1)疫苗管理功能：針對(duì)疫苗的數(shù)量、進(jìn)貨時(shí)間,、生產(chǎn)日期或批號(hào)等進(jìn)行管理：主要操作有：疫苗信息錄入,、修改、刪除,、查詢(xún),，各奶牛場(chǎng)疫苗注射情況查詢(xún)。

　　(2)接種管理功能：與牛只管理相關(guān)聯(lián),，存放每頭?；蛎咳号５姆酪呙庖呓臃N的信息。

　　(3)疫情信息管理：對(duì)奶牛場(chǎng)常規(guī)疾病的監(jiān)測(cè)(如口蹄疫,、藍(lán)舌病,、炭疽、牛白血病,、結(jié)核病,、布魯氏菌病等的發(fā)病情況監(jiān)測(cè)),，疫病名稱(chēng)、特征等：主要操作有：疫病信息的錄入,、修改,、刪除、查詢(xún),。

　　(4)應(yīng)急預(yù)案管理：針對(duì)疫情,、疫病的發(fā)生，提出應(yīng)急預(yù)案或解決辦法：主要操作有：應(yīng)急預(yù)案信息的錄入,、修改,、刪除、查詢(xún),。

　　4.4 產(chǎn)乳管理

　　主要記錄日或月產(chǎn)量,，并可生成產(chǎn)量報(bào)表，可提供牛只或牛群產(chǎn)奶量分析表,。

　　4.5 系統(tǒng)管理

　　主要進(jìn)行數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)功能,，還有用戶管理功能(如用戶權(quán)限管理：畜牧管理部門(mén)用戶，可查詢(xún)奶牛場(chǎng)的疫病監(jiān)測(cè)信息和預(yù)防接種情況：系統(tǒng)管理用戶,，具有數(shù)據(jù)備份,、用戶權(quán)限管理、系統(tǒng)升級(jí)權(quán)限等),。

　　4.6 警情報(bào)告

　　當(dāng)出現(xiàn)疫情時(shí),，可及時(shí)有效采用多種報(bào)告形式。

　　結(jié)語(yǔ)

　　本項(xiàng)目基于RFID電子標(biāo)簽在任何時(shí)候,，任何地方去訪問(wèn)不斷變化的中心數(shù)據(jù)庫(kù),，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，將進(jìn)一步提升畜產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管能力,，保障農(nóng)產(chǎn)品消費(fèi)安全,，促進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展，保障人民群眾健康安全：有力促進(jìn)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè),，促進(jìn)城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)發(fā)展：有力促進(jìn)現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展，提高畜牧業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,；有力促進(jìn)畜牧業(yè)部門(mén)職能轉(zhuǎn)變,，強(qiáng)化公共管理能力，這對(duì)于從源頭上保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全,，維護(hù)公眾身體健康,，促進(jìn)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。而且,，隨著奶牛飼養(yǎng)業(yè)的不斷發(fā)展,，提高奶牛個(gè)體產(chǎn)乳量,、提高飼養(yǎng)牛群總體經(jīng)濟(jì)效益、生產(chǎn)管理水平和對(duì)主要疫病的控制水平已經(jīng)是提升奶牛生產(chǎn)發(fā)展的重要措施,，從目前的生產(chǎn)現(xiàn)狀以及對(duì)奶牛生產(chǎn)和疫病控制管理的要求,，奶牛生產(chǎn)引入計(jì)算機(jī)管理已成為必然趨勢(shì)和發(fā)展方向。因RFID動(dòng)物識(shí)別應(yīng)用技術(shù)的推行又涉及到相應(yīng)管理,、監(jiān)察工作流程模式的改變,，短期內(nèi)RFID在動(dòng)物識(shí)別領(lǐng)域不會(huì)出現(xiàn)全方位的規(guī)模化應(yīng)用