豬的“身份”——物聯(lián)網(wǎng)追溯動物疫病

　　畜禽標(biāo)識申購與發(fā)放管理通過耳標(biāo)申請、耳標(biāo)審核、耳標(biāo)審批、編碼生成、下達(dá)編碼、耳標(biāo)生產(chǎn)、耳標(biāo)簽收和耳標(biāo)發(fā)放等程序，實(shí)現(xiàn)耳標(biāo)編碼的統(tǒng)一生成和耳標(biāo)生產(chǎn)、收發(fā)、使用的全程監(jiān)控;動物生命周期全程監(jiān)管流程是在動物飼養(yǎng)、運(yùn)輸、屠宰的全部生命周期中，利用移動智能識讀器采集并傳輸規(guī)定數(shù)據(jù)信息到中央數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)對防疫、檢疫、監(jiān)督工作和動物運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡的實(shí)時監(jiān)控;動物產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯流程通過對屠宰動物的耳標(biāo)注銷和條碼轉(zhuǎn)換，并對動物產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)識，實(shí)現(xiàn)對動物產(chǎn)品的全程可追溯。

　　我國養(yǎng)殖情況復(fù)雜，規(guī)模養(yǎng)殖只占40%，60%的飼養(yǎng)來自農(nóng)村散養(yǎng)戶，因此，以鄉(xiāng)、村為單位的“最后一公里”的可達(dá)性不容忽視。據(jù)了解，獸醫(yī)行業(yè)分三類——行政體系、疫控機(jī)構(gòu)、監(jiān)督機(jī)構(gòu)，三個機(jī)構(gòu)的工作性質(zhì)不同，行政部門和監(jiān)督機(jī)構(gòu)延伸到縣級，而疫控機(jī)構(gòu)則延伸到鄉(xiāng)、行政村、自然村。按規(guī)定，散養(yǎng)動物的免疫、二維碼耳標(biāo)佩戴將由轄區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)畜牧獸醫(yī)站及村防疫員具體實(shí)施。只有直接面對個體養(yǎng)殖者，才能更好地保證溯源系統(tǒng)的深度延展。

　　技術(shù)保障全程追蹤

　　在研發(fā)過程中，以二維碼影像識讀為代表的技術(shù)打破了國際企業(yè)的價格壟斷，保障了追溯體系的可靠運(yùn)行。

　　動物防疫標(biāo)識溯源系統(tǒng)應(yīng)用到了二維碼溯源標(biāo)識、移動智能識讀器、電子票據(jù)打印設(shè)備、中央數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)分析軟件等先進(jìn)手段。系統(tǒng)以動物標(biāo)識編碼為數(shù)據(jù)軸心，將牲畜從出生到屠宰歷經(jīng)的防疫、檢疫、監(jiān)督工作貫穿起來，利用Internet和GPRS網(wǎng)絡(luò)把生產(chǎn)管理和執(zhí)法監(jiān)督數(shù)據(jù)匯總到數(shù)據(jù)中心，建立從動物出生到動物產(chǎn)品銷售各環(huán)節(jié)一體化全程追蹤監(jiān)管的管理系統(tǒng)。

　　動物標(biāo)識是追溯體系建設(shè)的基本信息載體，所采用的主要是二維碼動物標(biāo)識，藉以建立全國統(tǒng)一、惟一的動物個體編碼體系。標(biāo)識由二維碼和編碼兩個部分組成，二維碼耳標(biāo)具有低成本、易識讀、耐磨損等優(yōu)勢。二維碼采用加密技術(shù)的行業(yè)專用碼，還具有防偽防篡改功能;編碼由動物種類+區(qū)劃編碼+標(biāo)識順序號組成，共15位數(shù)字。由于二維碼識讀技術(shù)應(yīng)用涉及知識產(chǎn)權(quán)，當(dāng)時全球掌握條碼識讀知識產(chǎn)權(quán)的7家企業(yè)又對二維碼識讀使用形成了價格壟斷。為突破此瓶頸，中國動物疫病預(yù)防控制中心牽頭，指導(dǎo)有關(guān)單位自主研發(fā)了二維碼影像識讀技術(shù)。

　　“中國動物疫病預(yù)防控制中心主要職責(zé)是承擔(dān)全國動物疫情分析和處理、動物標(biāo)識及疫病可追溯體系建設(shè)、重大動物疫病防控等事物。”朱長光告訴記者，為了保障追溯體系的可靠運(yùn)行，必須完善后臺支撐系統(tǒng)。

　　我國基層獸醫(yī)工作環(huán)境復(fù)雜、野外作業(yè)居多，因此，中國動物疫病預(yù)防控制中心還組織了電腦、芯片、影像識讀等各方面專家反復(fù)論證和設(shè)計修改，并與有關(guān)廠家進(jìn)行研發(fā)合作，最終突破了相關(guān)技術(shù)難點(diǎn)，成功研制出集耳標(biāo)二維碼影像識讀、無線傳輸、可嵌入應(yīng)用、手寫觸摸屏、IC卡識讀、串口連接打印機(jī)等6項(xiàng)功能于一體的便攜式移動智能識讀器。

　　在數(shù)據(jù)存儲方面，全國一年的畜禽標(biāo)識(豬、牛、羊)數(shù)據(jù)存儲量就可達(dá)到1500GB，養(yǎng)殖、防疫、檢疫、監(jiān)督等工作信息全部入庫后，一年的數(shù)據(jù)存儲量將高達(dá)8000GB以上，采用分布式數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)，開發(fā)并建立邏輯目錄檢索服務(wù)的海量中央數(shù)據(jù)庫，能夠?qū)崿F(xiàn)在海量數(shù)據(jù)存儲中瞬間鎖定數(shù)據(jù)源，快速查詢牲畜標(biāo)識號碼等數(shù)據(jù)的目的。

　　此外，對進(jìn)入流通的牲畜進(jìn)行檢疫并開據(jù)檢疫證明是動物防疫工作的一個重要環(huán)節(jié)。為改進(jìn)傳統(tǒng)紙質(zhì)手寫檢疫證明存在的易偽造等弊端，提高檢疫工作的現(xiàn)代化水平，中國動物疫病預(yù)防控制中心還組織開發(fā)出網(wǎng)絡(luò)檢疫出證系統(tǒng)。

　　為順利推進(jìn)動物標(biāo)識及疫病可追溯體系建設(shè)，今年8月，全國還開展了牲畜二維碼耳標(biāo)質(zhì)量抽檢，包括耳標(biāo)厚度、大小、重量、顏色等外觀檢測，耳標(biāo)結(jié)合力、耳標(biāo)頭拉升斷裂力等強(qiáng)度指標(biāo)檢測，以及耳標(biāo)字跡附著力、磨砂試驗(yàn)等激光刻痕深度檢測。

　　10億耳標(biāo) RFID迎考

　　無線射頻技術(shù)比二維碼有著更廣闊的應(yīng)用前景，突破關(guān)鍵技術(shù)，追溯體系才能夠得以深入應(yīng)用，中國物聯(lián)網(wǎng)也才能真正起步快跑。

　　二維碼畜禽標(biāo)識的特點(diǎn)是密度高、容量大、成本低。不過，中國動物疫病預(yù)防控制中心的下一步打算是，提高信息新技術(shù)手段的利用，引用RFID無線射頻標(biāo)識技術(shù)逐步替代現(xiàn)有的二維碼影像標(biāo)識，以提高動物標(biāo)識識讀的便利性;用5年左右時間，逐步建立既適合我國國情又與國際通行做法接軌的動物標(biāo)識及疫病可追溯體系。

　　實(shí)際上，可追溯體系堪稱目前全國物聯(lián)網(wǎng)最切實(shí)的應(yīng)用之一，今年，全國產(chǎn)地檢疫動物83.2億頭/只，屠宰檢疫動物43.4億頭/只，全國已經(jīng)累計發(fā)放牲畜耳標(biāo)18.49億枚，耳標(biāo)佩戴率接近70%。

　　朱長光介紹說，全國每年出生6億多頭豬、3億多只羊、7000萬?8000萬頭牛，全年新增的耳標(biāo)需求就有近10億，應(yīng)用前景很廣闊。幾年前，由于RFID成本太高，進(jìn)口一枚芯片將近3元，加上制造成本，一枚豬標(biāo)要20多元，財政承擔(dān)不起，因此退而求其次，采用了二維碼影像，使耳標(biāo)成本降低到一枚1角錢左右。

　　二維碼雖然成本低，弊端卻也不可忽視。朱長光分析說，首先，二維碼是光學(xué)讀取，受光線影響大，需要在太陽光線不足或光線過強(qiáng)時用正補(bǔ)光或負(fù)補(bǔ)光，非常麻煩;其次，二維碼受距離影響，只能識別15?20厘米以內(nèi)的距離，對于牲畜來說這是個難以克服的缺陷，畢竟，揪著豬耳朵進(jìn)行識別難度太大;第三是讀取時間問題，二維碼要求靜止2秒鐘進(jìn)行讀取，這對固定物體很容易，可是對于牲畜來說，就很難做到;第四，二維碼讀取還要求試讀設(shè)備和耳標(biāo)之間的角度要垂直，不能傾斜太多;第五就是磨損問題，牲畜的耳標(biāo)被污染或磨損是常有的事情，會造成信息無法讀取。

　　這些問題如果要逐一解決，會極大地增加成本，例如現(xiàn)在一臺識讀器的售價在1700?1800元，如果要延長到讀取50厘米的距離，識讀器的成本會增加數(shù)倍。如果采用RFID作為耳標(biāo)，這些問題都可以得到很好的解決。超高頻芯片可以很輕易地實(shí)現(xiàn)50厘米到1米的識讀，這個距離是畜牧行業(yè)應(yīng)用的最佳距離。近年來，RFID的發(fā)展使其成本下降了許多，以一枚霍尼韋爾的超高頻耳標(biāo)為例，大概成本在10美分左右，封裝后可以控制在一元以內(nèi)。

　　超高頻雖然在成本、讀取距離等方面都可以達(dá)到要求，但是在封裝過程中卻遇到一個難解的問題：注塑工藝要求嚴(yán)格，280度的高溫容易使芯片受損，會造成讀取不穩(wěn)定，雖然在別的行業(yè)，可以直接把芯片鑲嵌到卡中，不用經(jīng)過注塑過程。但是在牲畜行業(yè)，存在許多特殊的應(yīng)用場景，比如在黑龍江，冬天溫度低至零下40度，塑料發(fā)脆，容易開焊;此外，牲畜間喜歡互相撕咬，很容易將耳標(biāo)咬成兩半，因此，芯片必須要進(jìn)行一次成型的注塑。但目前，傳統(tǒng)制造工藝還不能解決這一問題，朱長光感嘆說：“我們目前正在組織技術(shù)攻關(guān)，希望本土廠商能夠提供好的解決方案，否則，如果采用了國外的技術(shù)，又將是一筆昂貴的專利費(fèi)。我們的剛性需求擺在這里，物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)步源自應(yīng)用的推動，希望我們這樣的行業(yè)需求能夠讓中國物聯(lián)網(wǎng)真正起步快跑!”

　　評論

　　RFID實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用仍需闖兩關(guān)

　　■ 深圳市遠(yuǎn)望谷信息技術(shù)股份有限公司市場總監(jiān) 鐘書華

　　物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈可分為三大部分——感知層、傳輸層、應(yīng)用層。作為新興的識別技術(shù)，RFID在感知層的應(yīng)用前景最為廣闊。

　　自動識別技術(shù)包括條碼、射頻識別和生物特征識別三大塊。在建立以RFID標(biāo)識為信息載體的全國動物疫病可追溯體系過程中，下一步要重點(diǎn)攻克的難題主要有兩方面：一是標(biāo)準(zhǔn)的制訂，主要是以RFID技術(shù)為基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)制訂，以便下一步大規(guī)模推廣應(yīng)用;二是RFID產(chǎn)品在應(yīng)用中的適應(yīng)性，如耳標(biāo)封裝的一次性注塑，耳標(biāo)封裝材料的柔軟度和韌性、對高低溫的適應(yīng)性等。

　　目前，國內(nèi)廠商與國外廠商的差距主要體現(xiàn)在技術(shù)含量最高的芯片設(shè)計、制造與封測層面。雖然國內(nèi)廠商也具備了提供射頻識別系統(tǒng)中標(biāo)簽芯片與讀寫器芯片的能力，但同等技術(shù)水準(zhǔn)的芯片在時間上比國外先進(jìn)水平要晚兩年左右。芯片方面也與國內(nèi)集成電路整體發(fā)展水平與國際先進(jìn)水平之間的差距密切相關(guān)。國內(nèi)在掌握芯片核心技術(shù)單元、即芯片IP核方面明顯投入與儲備不足，在集成電路制造與后封測方面與國外先進(jìn)技術(shù)之間還存在著不小的差距。

　　耳標(biāo)的申購與發(fā)放流程

　　申請

　　縣級管理機(jī)構(gòu)根據(jù)本轄區(qū)耳標(biāo)需求數(shù)量，通過網(wǎng)上申請該數(shù)量的耳標(biāo)。申請以任務(wù)作為單位，申請任務(wù)畜種由用戶指定。

　　審核

　　市級耳標(biāo)管理機(jī)構(gòu)查看并對縣級機(jī)構(gòu)的耳標(biāo)申請任務(wù)進(jìn)行審核，審核意見作為上級耳標(biāo)管理機(jī)構(gòu)審批耳標(biāo)的參考意見。

　　審批

　　省級(自治區(qū)、直轄市)耳標(biāo)管理機(jī)構(gòu)對提交的耳標(biāo)申請進(jìn)行審批，審批時指定耳標(biāo)生產(chǎn)廠商。如果審批通過，由中央管理機(jī)構(gòu)生成耳標(biāo)的序列號碼。

　　生成與下載

　　中央耳標(biāo)管理機(jī)構(gòu)定期查看耳標(biāo)申請和審批情況，通過系統(tǒng)生成耳標(biāo)編碼和二維碼數(shù)據(jù)。同時設(shè)定耳標(biāo)下載的權(quán)限和參數(shù)，使耳標(biāo)廠商可以從中央服務(wù)器下載耳標(biāo)數(shù)據(jù)。

　　生產(chǎn)

　　耳標(biāo)生產(chǎn)企業(yè)定期上網(wǎng)查看耳標(biāo)序號生成情況，下載已允許生產(chǎn)的耳標(biāo)序列號。待生產(chǎn)完工后，企業(yè)通過網(wǎng)絡(luò)上傳數(shù)據(jù)確認(rèn)耳標(biāo)已生產(chǎn)完畢。

　　發(fā)貨

　　生產(chǎn)完畢后，生產(chǎn)企業(yè)將合格的耳標(biāo)通過物流網(wǎng)絡(luò)發(fā)貨到地區(qū)或縣級管理機(jī)構(gòu)，同時通過移動智能識讀器將發(fā)貨信息傳至中央服務(wù)器。

　　簽收

　　縣級管理機(jī)構(gòu)收到耳標(biāo)后，以任務(wù)為單位，核對耳標(biāo)包裝箱信息，如果信息無誤，通過網(wǎng)上或移動智能識讀設(shè)備簽收耳標(biāo)。

　　發(fā)放

　　鄉(xiāng)鎮(zhèn)或縣級機(jī)構(gòu)耳標(biāo)管理員通過網(wǎng)上或移動設(shè)備向防疫員發(fā)放耳標(biāo)，將領(lǐng)用信息傳至中央服務(wù)器。防疫員領(lǐng)用耳標(biāo)后，可以完成為畜禽佩戴耳標(biāo)和其它的防疫工作。