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作者:an888    发布于:2024-08-09 21:59   

  首页(利澳娱乐)首页,前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的畜牧养殖技术主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。

  养殖户在接受养殖技术时,最关心的就是这个技术该如何使用,对于技术中所蕴含的复杂的理论知识并不看重。因此,农牧企业可以为养殖户开展技术讲座及相关的培训活动,使养殖户懂得的应用方法,以此来提高养殖户的经济收益。同时,在进行技术讲座及培训的过程中,企业要选择一些具有使用价值的技术手段,讲解时尽量保证语言通俗易懂,并且使用图片资料及可靠的实践数据,利用先进的投影设备将其直观地展现在养殖户面前,使养殖户对此产生兴趣,积极学习相关技术。此外,在开设培训班时,还应根据养殖户的文化水平及年龄层次对其进行具有针对性的讲解,使所有养殖户都可以理解相关的技术知识,以此来提高培训效率。

  随着科学技术的不断发展,互联网已逐渐走入人们的生活,是现代人类沟通时经常采用的方式。并且由于互联网的与传输没有时间与空间的限制,很容易实现资源的全球共享。因此,很多农牧企业开始建立自己的网站,利用这个网络平台进行企业产品展示、养殖技术推广、信息等。互联网是未来发展的趋势,但对于文化程度相对较低的养殖户来说,使用互联网较为困难,因此农牧企业应帮助这些养殖户,让其学会互联网的应用方法,这样养殖户就可以通过互联网学习到新的养殖技术,丰富自身的养殖知识,促进养殖业的发展[1]。

  推广员进行入户指导能够与养殖户进行面对面、一对一的沟通,因此在推广员进行入户指导时,应事先了解该养殖户的文化水平及年龄层次等信息,然后采用具有针对性的推广方式,使养殖户能够顺利接受全新的养殖技术,特别是对于文化程度相对较低的养殖户来说,推广员要采用特别的推广方法,积极地与养殖户进行交流沟通,从而及时解答养殖户的问题,以此来使养殖户不断掌握新的养殖技术。

  2.1技术市场型技术市场型推广模式是指通过技术市场进行技术转让的模式。目前,我国的畜牧养殖技术市场还不成熟,并且农牧企业通过技术交易市场推广畜牧养殖技术的意识不强,因此导致运用这种模式进行技术推广的比例较低。

  承包技术是指农牧企业与养殖户或者养殖场签订技术承包合同时,运用经济手段及采用合同形式明确双方的责任、权利和义务,以此来达到推广畜牧养殖技术的目的。其中,具体的形式有联产提成技术承包、定产联质技术承包等。此外,该模式在实际运用过程中会出现3种情况,分别是运作良好、合作出现问题撤销合同以及发生争议而诉讼法律。因此,为了保证技术承包健康、稳定的发展,一定要采取相关措施,如双方合作应本着诚信至上的态度,并在此基础上邀请具有权威的相关人员组成公正小组,以此来保证合同的公平合理性,从而促进农牧企业与养殖方的长久合作。

  技物结合型是一种畜牧养殖技术与产品经营相结合的推广模式。农牧企业将农村中具有广阔应用前景的畜牧养殖技术物化为具体产品,比如兽药疫苗、饲料、良种等,然后将其向养殖户进行推广。目前养殖户在选择饲料、兽药上对厂家的售后服务越来越重视,由此可见技术推广已经与售后服务一起逐渐成为了农牧企业产品销售的主要手段之一。

  在对养殖户进行畜牧养殖技术推广时,一定要根据养殖户的文化水平、年龄层次等因素对其进行具有针对性的讲解培训,以此来提升养殖户对于畜牧养殖新技术的接受程度,从而不断提高养殖户的经济效益。

  目前,我国的畜牧养殖业发展模式发生着改变,正向着集约化、现代化的方向发展。然而,在畜牧养殖技术推广过程中,还存在一些问题,必须采取针对性的措施,保证畜牧养殖技术能够顺利推广。

  (1)推广方式不当。现阶段,我国畜牧养殖技术推广方式过于简单,集中在现场指导、咨询、培训及宣传方式上,从模式上还处于说教层面,导致整体的技术推广效果不佳。在畜牧养殖新技术推广前,要经过严格的试验、示范,经过实践过程后,才能向基层推广。(2)推广资金短缺。在畜牧养殖技术推广过程中,还需要一定的资金、设备等。现阶段,推广资金不足是影响畜牧养殖技术推广的主要因素,导致技术推广设备、手段等滞后,也不能够吸引更多的高素质优秀人才参与其中。(3)推广知识陈旧。经过大量的实践调查发现,我国目前畜牧养殖技术推广过程中,对养殖户推广的相关技术相对陈旧,很多技术都是沿用十几年的老技术,已经不能适应现代化畜牧业的发展。一方面,由于相关部门的不重视,加上基层技术推广部门经费紧张,导致推广人员的技术更新受阻;另一方面,受当前畜牧养殖技术推广单位人事制度制约,导致很多推广人员都不具备相应的技术与能力。(4)人员素质偏低。现阶段,我国从事畜牧养殖的人员文化水平较低、年龄偏大,对于新的养殖技术不能够很好地接收,加上新技术传播因素的制约,导致很多懂得基本畜牧技术的人员,很少接触到畜牧养殖新技术,更谈不上技术推广。

  针对现阶段我国畜牧养殖技术推广中存在的问题,必须采取有效地措施,保证新技术能够及时地传播到基层养殖户中。

  政府相关部门应加强对畜牧养殖技术推广的重视程度,制定相关的政策,保证推广工作的有序进行。面对复杂的技术推广形势,各级领导必须提高认识,为地方营造良好的畜牧养殖技术推广氛围、环境等。

  (1)要建立专门的畜牧养殖技术推广机构,成立技术推广基地等,为养殖技术、养殖项目等,提供必要的试验、示范、培训及实践场地。为提高基地的实用性,可以采取半经营的模式,为技术推广赚取一定的资金。(2)对新技术研究成果,应该在基地进行试验。同时,保证基地向专业毕业生、养殖户开放,拓宽技术推广的渠道等。(3)技术推广基地可以招收一批固定的学员,由学员负责基地的生产经营等。同时,进行新技术的学习。

  保证资金充足是确保畜牧养殖技术推广的前提条件。为了保证畜牧养殖技术的良性推广,有关部门应加大资金投入。特别是对经济欠发达的地区,政府相关部门更需要加大资金投入,不断完善畜牧养殖基础设施,对相关人员进行必要的培训,引进大量的优秀人才,推广多元化的技术方式等。还可以采用网络推广、电子教学等模式,保证畜牧养殖技术推广的效果。

  通过分析可知,随着我国社会经济的快速发展,特别是科技水平的提升,带动了我国畜牧养殖业的快速发展。畜牧技术推广工作,对于畜牧业整体的发展至关重要,针对现阶段我国畜牧养殖技术推广中存在的问题,包括推广方式落后、资金不足、人员素质低等,必须不断的优化养殖推广模式,增加资金投入,强化对推广人员的培训工作等,落实畜牧养殖技术推广工作,促进我国畜牧养殖业的高效发展。

  [1]罗厚才.畜牧养殖技术推广中存在的问题及对策.湖北畜牧兽医,2015,23(2):122~123

  [2]陈金勇.畜牧养殖技术推广中的问题及对策.湖北畜牧兽医,2014,32(12):65~66

  畜牧养殖业技术的推广对于发展畜牧业生产具有非常重要的意义。近年来,政府也大力支持畜牧养殖生产,给予了大量的资金投入和政策扶持,但农村畜牧养殖技术的推广和应用还存在一定的不足。

  1.1促进农村生产意识的转变。过去人们从事农村畜牧养殖行业,收入微薄,主要是为了养家糊口,所以农民一旦有机会就会进城打工而不愿意继续在农村从事畜牧养殖,农村畜牧养殖产业一度面临着荒废[1]。但现在有所不同,随着人们生活水平的提高,对于肉类、禽类和蛋类的需求也逐渐增多,所以畜牧养殖产业是一个可以获得丰厚经济效益的热门产业,进行农村畜牧养殖产业技术的推广,可以让农民意识到畜牧养殖产业的价值,从根本上转变农村生产意识,让农民不仅可以依靠更少的人力进行更多的生产,在满足自家生活需要的同时还可以运用先进技术,为农民提供创业发展机会,走向发家致富的小康之路。1.2提高农村畜牧养殖人员专业技术。畜牧养殖工作也不是一件简单的事,它会运用到许多复杂的专业知识,尤其是在大规模生产当中,仅凭经验已经不能满足生产需要,所以畜牧养殖技术的推广就显得尤为重要,如果养殖人员没有相关的专业知识,很容易造成经济损失。养殖人员需要有扎实和丰富的植物学、动物学基础以及一定的医学知识,还要对现代应用设备有充分了解,因此,养殖人员要提高自身知识和专业技能,更快地应对生产当中出现的问题,为农村畜牧养殖产业的发展提供了更有力的保障。

  2.1对于技术应用有难度。由于畜牧养殖产业历史悠久,在长期发展当中,根据经验形成了属于自己的一套养殖模式,再加上农民普遍文化程度有限,不注重对于新技术的研究和开发,也没有积极的去借鉴国内外优秀的养殖方法,所以对畜牧养殖技术的推广带来了一定的困难。2.2畜牧养殖技术的推广方式还不够完善。当前,畜牧养殖技术的推广方式还比较单一和落后,主要是采用宣传或是培训的方式。但这些方式对于农村畜牧养殖技术的推广还有一定局限性,只是对于理论知识的传授并不能进行实战性演练,不能达到很好的推广效果。2.3推广的知识不够先进。目前我国农村地区的畜牧养殖人员所掌握的养殖技术都比较落后。加上受到经济条件因素的限制,即使是有专门的人员在农村进行推广,推广知识也不能适应对于畜牧养殖技术的实际需求。造成技术上的匮乏,经济效益也无法提升。

  3.1推广人员自身素质要提高。农村畜牧养殖技术需要的知识储备非常丰富,这就要求进行技术推广的人员自身要有相当的职业素养,对于技术推广人员也要进行相应的培训工作。3.2政府要加大对于农村养殖产业的投资力度。目前,我国农村畜牧养殖产业发展的最大障碍就是资金不足[2],这就需要有关部门加大对畜牧养殖产业的资金投入和政策上的支持,这包括物资上的供应,也包括技术上的传播和普及。3.3丰富和完善推广的形式。我国畜牧养殖业的推广方式还较为落后,这在很大程度上影响技术推广的效果,所以就需要相关推广技术人员不断采取措施来丰富和完善推广形式,以取得更好的普及效果,提升农民的应用水平。

  总而言之,我国畜牧养殖产业先进技术需要进行广泛而有效的推广,相关工作人员要了解当前农村畜牧养殖产业所面临的困境以及推广中受的阻力,找到科学合理的解决方式,积极采取措施,才能够使农村畜牧养殖产业水平得到提升。

  随着我国经济发展,人们健康意识的增强,绿色产品越来越受到欢迎。当前我国更加注重绿色畜牧养殖,要为人们提供营养含量高且能够保证质量的畜牧产品。畜牧养殖业要在动物健康得到有效保证的基础之上才能很好发展的,动物健康是畜牧养殖业能够创造可观经济效益的关键。目前,我国已经制定了相关法律法规和技术规范要求,在推广绿色畜牧养殖技术方面予以了大力支持,能够更好地促进我国绿色畜牧养殖业的发展,同时带来更大的经济效益[1]。

  随着畜牧业的迅猛发展,牲畜粪便超量的问题也越来越显著。据相关数据统计,当下我国的总体土地负荷警戒值已达到0.49,而正常情况下该值应该小于0.4为宜。除此之外,伴随着每年的粪便积累,该值也呈现出不断增大的趋势。造成这一问题的主要因素是畜牧业的牲畜粪便积累,而有害物质兽药、激素、重金属等以及违禁物质“瘦肉精”不但在一定程度上加剧了该问题,还给人们的身体健康带来一定的危害。国家大力发展绿色畜牧养殖技术,可以提高我国畜牧产品在世界同行业领域中的竞争力,同时也是保护我国生态环境的重要途径。因此,加强绿色畜牧养殖技术的推广迫在眉睫,也是保障食品安全和畜牧养殖业经济效益的必然趋势[2]。

  绿色畜牧养殖是在自然条件下进行饲养绿色畜牧养殖,要对环境高度重视。环境要选择没有遭到污染的,各项自然资源,包括空气、水以及土壤资源等等都符合国家规定的标准,而且在该地区的附近也没有工业企业,即便是农业耕地,也要不存在滥用农药的问题。养殖户将畜禽类在这样的环境区域内自然放养,或农家小规模养殖。虽然养殖规模会受到限制,且养殖的周期比较长、产量也会很低,但是,可以保证产品的质量非常高。如若满足市场需求,则需要扩大畜牧业的规模,也可建牧区,各种食草动物都在这里放养,不仅可以实现在畜牧业的规模化,而且能够满足市场供应[3]。绿色畜牧养殖要按照生态原理进行饲养畜牧养殖业规模化发展,如果在生产中不避免污染源,就会导致各种公害。特别是动物的排泄物以及有机废水等等,都需要进行生态无害化处理,以确保养殖的动物都是在无污染的生态环境下生存。从绿色技术层面来看,绿色畜牧养殖技术主要嵌入到养殖场地址的选择以及场基础设施的建设,养殖饲料以及饲养管理、生产技术、病死畜禽和粪便污水无害化处理技术和畜禽疫病防治技术。为了确保畜牧养殖场的自然环境平衡,就要在饲养中按照生态原理进行。可以将生态畜牧场管理模式构建起来,将畜牧场养殖所产生的粪便和废水等等,都采用生态技术处理方式忽视系统化处理,并合理利用。绿色畜牧养殖技术能够在最大程度上减少由于养殖引起的环境污染、保障食品安全,同时还能够为养殖场带来可观的经济效益。采用生态原理对生态环境进行保护,不仅改善了环境质量,同时还大大降低了畜牧养殖的成本。畜禽类处于良性循环的环境中生存,就必然会更为健康,且能够生产出“绿色”产品。比如,在畜牧养殖场,鸡粪可以用来喂猪,而猪粪则可以用来制沼气,使畜牧养殖场成为生态循环良好的环境[4]。

  绿色畜牧养殖能够从多方面有益于国家和社会的发展,而反过来,绿色畜牧养殖业的发展也需要国家和社会的大力支持。国家给予政策福利,资金和法律方面的支持,社会共同遵守绿色畜牧养殖的相关规定,同时养殖场经营者建立系统化、体系化的稳定管理机制。加强绿色畜牧养殖技术的行政管理虽然在食品安全方面,我国一直都采取绝对严格的执法态度,但近年来的多发食品安全事故却表明我国的食品安全监控工作做得远不够到位。深究其原因,是由行政部门负责的管理工作不够完善所导致。建立第三方技术推广机构,形成稳定的、有效的推广机制我国在推广绿色畜牧养殖技术的机制上还没有完全成熟,甚至在技术应用层面还处于初级阶段,以致出现许多大大小小的问题,而解决这类问题的关键就是建立一个稳定而有效的推广机制[5]。做好疫病防治,保证食品质量动物疫病的发生率与养殖场的规模成正相关关系,所以,为了保证养殖养的食品安全以及由此带来的经济效益,对疫病的防治显得至关重要。而在我国由于技术以及设备等条件不具备的原因,导致出现了疫病的误诊率高的现象。除此之外,泛滥的使用疫苗也导致了动物产生抗体和耐药性等状况。总之,为了我国畜牧业能够更好地发展,我们应该大力推广绿色畜牧养殖技术。该技术既能够解决养殖业中出现的诸多问题,同时还能够帮助我们建立一个稳定而有效的管理机制,更好地实现绿色养殖。

  [1]纪卫香.绿色畜牧养殖技术的有效推广研究[J].中国畜禽种业,2016,12(01):31-31.

  [2]戴荣国,魏强,陈强谱.加速康复外科理念在肝胆胰外科中应用[J].世界最新医学信息文摘,2015,(A5).

  [3]程尚,殷素会,刘佳霖,等.蛋白酶K水解蜂王浆蛋白的研究[J].云南农业大学学报(自然科学),2016,(2).

  [4]戴荣国,曹兰,王瑞生,等.不同水平亮氨酸对繁殖期意大利蜜蜂蜂群群势及工蜂发育的影响[J].昆虫学报,2016,(5).

  在新形势下,我国畜牧业迅猛发展,已成为农村经济发展过程中不可或缺的支柱产业。在畜牧业发展过程中,由于受到各方面主客观因素影响,生态环境、畜牧产品质量二者存在一定的矛盾,急需要采取有效的措施加以解决,优化利用生态养殖技术,促进畜牧业持续发展。因此,本文作者客观分析应用畜牧业生态养殖技术的重要性,多层次探讨了畜牧业生态养殖技术的应用。

  生态养殖技术是指借助生态经济学以及生态学方面的理论知识,将畜牧业生产全过程落到实处,优化利用清洁生产工艺,全方位有效保护生态环境的基础上,生产出更多优质的畜产品,促进畜牧业健康稳定发展。在新形势下,畜牧业生态养殖具有多样化的优势,“低消耗、低排放、高效率”是其显著特点,具有多样化的生态养殖模式,农-林-牧-渔,确保动物与食品更加安全。在应用畜牧业生态养殖技术过程中,养殖人员可以根据地区各方面发展情况,采用适宜的养殖模式,自然放牧与种养相结合的模式、以沼气为中心的种养模式、立体化养殖模式,提高经济效益的同时,有效保护生态环境。以“立体化养殖模式”为例,在该模式作用下,可以降低养殖过程中能源的损耗,降低对周围环境的污染程度,可以在一定程度上增强动物自身的抵抗能力,可采用猪-沼-果模式,减少投入饲料的基础上,实现粪尿的循坏利用。

  (1)资源化利用技术在养殖过程中,养殖人员必须意识到生态养殖的重要性,注重资源化利用技术,根据地区各方面情况,养殖适宜的低等动物,比如,蚯蚓,因为蚯蚓具有多样化的作用。比如,含有丰富的蛋白质,有效处理养殖场中的粪便。养殖人员可以借助各类废弃物,比如,牲畜粪便、农副产品,饲养这些低等动物,可降低废弃物对养殖场污染程度,还可以将粪便变废为宝,成为高质量的生物肥料。在此过程中,养殖人员可以对其进行深加工,开发出更多牲畜所需的营养保健品,提高养殖场各种资源利用率,顺利实现生态养殖。

  (2)种养结合畜牧业技术的应用在养殖过程中,养殖人员要多层次优化利用种养结合畜牧业的这类生态养殖技术,可以野外自由放养家畜,适时补充所需的各类饲料。野外自由放养,畜群可以自由采食,还能呼吸到新鲜空气,吃到高质量的草料等,在一定程度上各类饲料的投入量有所减少,还能产出“绿色、高质量”的畜产品,减少养殖成本。针对这种生态养殖技术,养殖人员需要选用优良的畜种,这是提高家畜饲养效果与结果的关键所在。

  (1)优化整个养殖场的共生系统在应用生态养殖技术中,养殖人员要注重低等动物食物链环节的发展,提高可再生资源利用率,科学转化畜禽粪便、秸秆,使其成为具有较高营养价值的动物饲料,具有无公害的特点。养殖人员综合分析各方面影响因素,优化整个养殖场的共生系统,构建合理化的人工生物链,代替传统的饲料工业生产体系,不断增强人工生物链薄弱环节,确保构建的生物链处于高效运行中,加大低等动物食物链环节的建设。此外,养殖人员要尽可能采用极易生产、质量较高的品种,采用适宜的形式将培育工作落到实处,构建“健康、稳定”的产业链,确保各类动物饲养过程中有充足的饵料,有着较好的生存环境,尽可能降低饲养成本,提高养殖场的经济效益。

  (2)无害化处理粪便,注重生态饲料的使用养殖人员要注重有机肥技术的制作,根据动物生长情况,综合分析主客观影响因素,采用多样化的方法科学开发各类有机肥,比如,基质肥、有机肥、高效活性有机肥,实现粪便的无害化处理,多角度优化畜禽粪便资源,提高利用率的基础上,避免周围生态环境被污染。

  从一定意义上来说,绿色畜牧养殖技术是贴合国家可持续发展战略的,但是从根本上来说,在大同市推行绿色畜牧养殖技术的根本原因还是为了促进大同市的农业发展以及经济发展,维护社会稳定。因此,在推广绿色养殖技术之前,还要做好市场调查,将“什么品种的产品适合大同市”以及“什么品种的产品单位经济效益最高”等问题搞清楚,给农民实实在在的调研报告,同时将可行性计划等向相关农户说明清楚,将完善的市场调查资料作为推广绿色养殖技术的有力保障,才能为绿色畜牧养殖技术的推广保驾护航。同时,还要做好相关的宣传工作,将绿色畜牧养殖技术的重要性以及其对于农户、政府和社会的意义说清楚,使得农民朋友明白其中的关系利害,晓之以理,动之以情,将思想工作做好,会减小绿色畜牧养殖技术的推广阻力,更有利于大同市开展绿色畜牧养殖技术的推广。

  在有了良好的市场调查作支撑以及大量的宣传工作铺垫之后,还要做好相关的技术力量支持工作。由于绿色畜牧养殖技术对于大同市的农民朋友来说是一项比较陌生的农业科学技术,因此相关的技术指导工作更是必不可少。因此,笔者提出如下几点建议:首先,大同市将市、县、区等各级农业技术部门的技术人员统一培训,在培训之后让培训人员回到各单位宣传相关知识,使得各单位有充足的后备人员进行技术支持工作;其次,将所有有资质进行技术支持的人员进行轮班编制,每人确定技术支持对象,最大程度地保障每一户农民朋友都能够得到技术支持工作,为其绿色畜牧养殖技术的应用提供坚实的保障;接着,农业技术部门将一些常用的农药配比、施用量以及注意事项等进行宣传,将“技术送到家”;最后,笔者认为大同市的农业技术部门可以效仿我国一些农业发达地区的做法,即设立相关的农业技术帮扶站以及模范试验区,以便于绿色畜牧养殖技术的推广工作更好地开展。

  有了专业的技术指导之后,农民朋友绝不能放松警惕,还需要进行科学的管理。具体来说,一方面将生活环境等方面进行调整,另一方面将动物的饮食等方面进行科学控制。生活环境等方面的调整主要集中在温度、湿度、光照以及圈舍的干净程度、细菌残留量等方面,如果动物生活的地区每天没办法得到长时间的光照来杀死细菌,笔者建议相关的农户使用紫外线灯来帮助杀菌,饮食方面的科学控制主要体现在对饲料的配比、食物的投放量、时间以及饮水的“质”与“量”。只有多管齐下,才能真正做好绿色畜牧养殖。

  随着人们物质生活水平日益提高,人们不再满足于生活需求,精神需要开始成为人们逐渐追捧的目标,食品安全问题也成为人们重点注意的一个重要内容。面对这种市场环境的需要,绿色畜牧养殖技术的意义愈发凸显出其重要性。无论是养殖户还是消费者,对于绿色养殖产品更加看重,其不仅含有较高的市场价值,为养殖户带来客观的经济效益,而且对于人的身体更加有利,这符合消费者追求的目的。

  1.1 绿色养殖技术的推广,是人类社会快速发展过程中的一个必然趋势,也是一个必须要经历的阶段。由于受到科学技术发展的影响,一些高科技化学制品也被广泛运用于养殖技术中,这些制品在一定程度上对于畜牧养殖工作起到一定的积极作用。但是,畜牧养殖过程中,化学制品的过分使用不可避免的带来一些负面影响,如农药等化学用品,或多或少会有一定的残留,人类使用后会对人体造成一定的危害。对于这种情况,相关部门也采取了相应的措施予以减少负面影响,如进行绿色养殖技术大力宣传,使得农药规范化应用等。这一系列措施的运用,在一定程度上起到一定的作用,但短期内取得更好效果还需要更大的努力。

  1.2 绿色畜牧养殖技术与传统养殖技术相比较,前者更加具有科学性,而且其提供的养殖产品没有毒害制剂的添加,为人们身体健康提供强有力的保障。因此,绿色养殖技术产品更符合市场的发展需求,一直在市场中处于供不应求的状态,相比较于同种产品价格较高,能够为养殖户带来很好的经济效益。

  1.3 绿色养殖技术不仅仅是养殖户的愿望,而且也是消费者和相关部门的共同目标。它在推广使用的过程中,不仅可以提供有利于人体健康的畜牧产品,由于属于绿色产品的范畴,而且可以营造一个良好的生态环境。使得有毒害食品逐渐远离市场,让人与自然间的关系更加和谐。

  绿色养殖技术虽然在一定程度上可以符合国家可持续战略的需要,但是其主要目的还是为了促进经济的更快更好的发展,从而提高人们的生活水平,维持社会的繁荣稳定。绿色养殖技术在大力推广的过程中,要努力做好市场调查工作。根据品种养殖的合理性,以及在市场中所占的比例做下详细的调查,努力做好数据的分析研究,为绿色养殖技术的开展做好充分的保障性工作。同时,还要做好对于产品的大力宣传,将绿色养殖的重要性向人们充分展示出来,以提高人们的认识,使得农民养殖户认识到绿色养殖技术的价值,以及其对人们生活所起到的作用。此外,需要为绿色养殖技术的全面开展提供一个良好的环境,形成一个相互合作、互利共赢的经营模式,减少绿色养殖技术在推广过程中所带来的阻力。

  经过广泛的市场推广和精密的市场数据分析后,还需要将重点工作转移到绿色养殖技术中来。绿色养殖技术目前还处于初级阶段,农民对于此项技术还比较陌生,没有比较成熟的经验作为参考依据,所以在养殖过程中还需要更为专业的人士作指导,才能使这项工作更加顺利的开展。为此可以从下面几点着手:一是对于从业的技术人员进行统一培训,然后在相关部门做好宣传性工作,使得工作人员有个更加深入的理解,为绿色技术的开展提供更好的理论支持。二是对于有专业技术人员进行重新分配,实行责任到人制度,使其负责的工作有个更明确的分工,确保技术合理到位。农业技术等相关部门,可以加大宣传的力度,对于绿色技术开展中的重点和注意事项做好落实,提高农民养殖户的专业技术知识。同时,要勇于向发达地区和国家学习先进绿色技术知识,汲取其中先进的经验和教训,避免在绿色技术运用中走入不必要的误区。

  引导农户运用科学的管理模式,当农户掌握一定的绿色养殖技术后,仍然需要抱着谦虚的学习态度进行工作。掌握基本理论知识虽然对于畜牧养殖工作有了很大的帮助,但是具体到实际工作还要经历一个漫长的过程。一方面绿色养殖技术所需成长模式与传统相比较有着较大的差别,在具体养殖过程中适时需要进行合理的调整。另一方面动物的饮食方面需要进行科学的控制,对于养殖动物的环境也有很高的要求。其生活环境主要是指养殖过程中所需要的温度、湿度和细菌残留量等。饮食方面主要是饲料的配比、食物的投放量、以及食物与水的清洁度等。只有从多个方面着手,才能来保证绿色养殖工作的顺利进行。

  由于绿色技术的推广工作还不够成熟,许多理论性知识还需要实践得到进一步验证,所以在推广过程中势必会遇到一定的困难。就目前绿色养殖技术工作而言,与发达国家相比较也存在很大的差距,需要更加的努力。由于绿色养殖技术符合市场的需求和实际经济发展的需要,所以绿色养殖业将会越来越被人们所重视和接受,进而为绿色养殖技术提供一个良好的发展空间和环境。目前,相关部门也开始认识到绿色养殖技术的重要性,各部门进行了密切配合,抓住了绿色养殖技术的发展机遇,加快了绿色养殖技术的快速发展步伐。以此来保证食品的安全问题,促进人民身心健康的发展,为社会的进步做出应有的贡献。

  [1]于有贵.绿色畜牧养殖技术的有效推广[J]. 中国农业信息,2014(07):234.

  农村畜牧养殖技术的大力应用及普及,对畜牧业的发展具有非常重要的现实意义和推动作用。农村畜牧养殖技术与传统养殖技术相比,有非常明显的优势特点,能够有效解决农民收入低、养殖人员少等现实问题,对养殖业的发展也能起到良好的推进性作用。农村畜牧养殖技术的应用是一种技术性的改革和创新,但是在推广及应用中仍然存在各种各样的问题,导致其自身的使用率并不是很高。

  由于传统养殖和技术性养殖之间存在一定的矛盾和问题,所以促使畜牧养殖技术在实践中很难得到有效的推广和应用。我国是一个农业大国,畜牧行业有着悠久的发展历史,畜牧养殖大多数情况下都是子承父业。虽然这种方式有利于养殖方法的有效保存和利用,但是却逐渐限制了新型技术的推广和实施。技术性养殖在实施过程中,不可避免的会对传统养殖产生一定影响,很多使用传统养殖方法的农民不能适应这种改革和创新,导致多数农民拒绝新技术的应用。比如生态鱼塘就是畜牧养殖技术的一种体现,主要是指通过在塘边种植树木,池塘里养殖鱼类,池塘附近养殖一些牲畜这种可循环的养殖方式来进行,逐渐形成一种畜牧之间的生态平衡[1]。但是如果以传统养殖方式来看,这三种之间都是相互分开的,并不能够结合在一起,导致传统养殖方式的农民并不认同这种结合在一起的养殖技术。与此同时,由于畜牧养殖技术在应用过程中,所需要投入的资金比较大,而对这种技术的认识很不是很普及,导致畜牧养殖技术的推广和应用受到了严重的阻碍。

  在实际操作过程中,可以加强对畜牧养殖技术的宣传力度,让更多的养殖者能够从根本上了解畜牧养殖技术的优势特点。在推广过程中,可以通过一些实际案例来进行分析,特别是当前媒体行业快速发展的形势下,可以将畜牧养殖技术的优势与媒体行业的宣传手段进行结合。媒体可以通过电视节目将畜牧养殖技术的应用成功案例展示出来,或者是利用报纸期刊来进行一些专题的报道等等。这样能够利用多元化的方式促使畜牧者对畜牧养殖技术有更加深刻的认识和了解,从而实现对养殖技术的有效推广和普及应用[2]。另外,政府要加强对应用畜牧养殖技术的扶持力度,对于一些已经利用畜牧养殖技术的农民给予一定的基础支持、资金扶持,而对于一些仍然在矛盾和犹豫的农民,可以安排一些专业性的讲座,来提高农民对畜牧养殖技术的认识,促使广大农民都能够走上畜牧技术化养殖的道路。

  当前,科学的畜牧养殖技术与传统养殖业正在不断的适应和相互协调当中,虽然在推广以及应用上存在一定的问题,但是其自身的发展前景非常广阔。

  [1]徐文科.农村畜牧养殖技术推广及其应用价值思考[J].农民致富之友,2015(24):21-23.

  (1.中国农业大学工学院,北京100083;2.中国农业大学食品质量与安全北京实验室,北京100083;3.中国农业大学动物科学技术学院,北京100193;4.中国农业大学经济管理学院,北京100083)

  作为畜牧业大国,我国逐渐由家庭散养向规模养殖模式发展,传统的畜牧业在养殖、运输和销售等环节存在着大量的不足和问题[1-2]。随着信息技术的快速发展,利用现代信息技术解决传统畜牧业的不足和问题,探索畜牧业现代信息化发展方式,激发畜牧业内在增长动力,对推动和实现畜牧业稳定可持续发展具有重要意义。

  近年来,穿戴式技术的快速发展受到广泛关注,穿戴式设备被应用在运动追踪、健身、生物医疗等诸多领域。穿戴式信息监测技术融合多媒体、传感器和无线通信等技术于一体,有望成为对动物健康监管最有效和可行的技术[3-4]。本文对穿戴式信息监测技术的相关研究进行系统文献整理和综述,以期为穿戴式信息监测技术在畜牧业领域更加广泛而深入的应用提供理论支持。

  穿戴式畜牧养殖信息监测系统主要由信息采集单元、信息处理单元、无线传输单元和智能终端等组成[5-6],信息采集单元采集养殖环境信息(光照强度、温湿度、气体浓度等)、动物的生理信息(体温、血压、心率、呼吸等)和行为信息(静止、跳跃、跑动、打斗、声音信息等),信息处理单元对信息采集单元采集的各种信息进行降噪滤波等预处理,然后对信息进行分析处理、传输和存储,信息处理单元处理过的信息通过无线传输单元传输到智能终端进行显示和存储,对农场动物的健康状况等信息进行实时动态监测和管理。如图1所示为畜牧养殖穿戴式信息监测工作原理图。

  为适应监测对象、穿戴部位和监测参数等要求,穿戴式设备往往被特别定制,其穿戴形式包括束缚式、贴覆式和植入式。考虑到体积、成本和能耗等因素,束缚式穿戴设备常被应用在牛、羊、猪等大中型家畜身上,贴覆式和植入式设备常被应用在鸡、鸭、鹅等小型家禽身上。对于散养或放牧养殖方式,主要实现定位和追踪功能,对于圈养养殖方式,主要监测其生理信息与生活环境信息。

  传感器是实现信息收集、传输、存储等功能的基础元器件,用于畜牧养殖穿戴式传感器主要分为运动传感器、生命体征传感器以及环境传感器等类型,图2所示为畜牧养殖穿戴式信息监测参数示意图。传感器通常用于感知监测对象的信息变化,该技术作为穿戴式信息监测技术的核心技术之一,对穿戴式技术的发展具有十分重要的作用。

  运动传感器:运动传感器主要用于监测被测对象的运动状态,可测量与运动相关的位移、速度、加速度等物理量。养殖场内动物的自由活动可能会引起动物个体、动物与动物之间、动物与环境的相互作用,从而对动物造成损伤、应激,甚至影响养殖场经济效益及可持续发展[3-4],因此有必要开发相应设备监测养殖场自由活动的动物。在生物医学领域,MOON等[7]应用一种惯性压电式传感器BioStampRC进行多发性硬化症的步态特征监测,此传感器结构简单灵敏度高,但体积较大不易集成;CHUNG等[8]开发的穿戴式压阻式弯曲运动传感器,体积小、续航能力强,具有同时检测弯曲曲率和速度的功能;DEGRAFF等[9]使用碳纳米管打印出柔性压力传感器,该传感器相比于传统的压力传感器灵敏度提升70%,且具有极高的线性度,可更加精准地对动物行为进行监测。而及时发现动物发情行为是提高农场动物繁殖能力的重要手段[10];任亮等[11]研究了计步器监测系统与人工监测效率,结果显示计步器监测系统能够得到更准确的发情检出率;PONS等[12]提出了一种基于深度追踪的动物体位和身体部位自动检测系统,并对基于监督和监测的几种分类算法的性能进行了详尽的评估。为了评估活羊应激水平,CUI等[13]设计了基于Arduino开源平台的三轴加速度计用于测量和记录活羊运动及其行为状态(图3),研究表明,活羊应激反应与其行为表现具有一定的相关性。在动物计算机交互领域,人们越来越关注自动检测动物的行为和身体姿势,这将给动物福利带来好处,实现远程通信、福利评估、行为模式检测、交互和适应系统等。因此,使用传感器模块或传感器集成平台监测动物生理行为具有十分重要的意义。

  生命体征传感器:研究表明,生命体征变化可反映人或动物的病情轻重和危急程度[14-15],即监测人或动物的体温、心率、血压、呼吸、脑电波等生命体征,对保证人或动物健康具有重要意义。用于监测生命体征的传感器的实现方式主要是电极式、放射式和透射式,目前脑电波监测的形式几乎全部为电极式。胡良文等[16]利用4X1DS18B20电极式温度传感器阵列采集温度数据,对比试验验证了该系统连续测量的可靠性,测量精度为0.06℃,虽然测量精度较高,功耗低,但传感器阵列不易集成,体积大、操作繁琐;柏广宇等[17]研制出母猪体温监测节点,选择母猪臀部为最佳测量部位,选用MLX90614型红外温度传感器为温度测量传感器,实现实时远程监测母猪体温,操作方便,系统测量误差为0.21℃,满足养殖行业对猪体温测量误差的要求。此外,基本生命体征指标可以反映和评估活羊应激水平,CUI等[13]设计了基于Arduino开源平台的生命体征监测装置(图3),该装置包括主机端和从机端,主机与从机通过蓝牙模块实现通信,其测量指标包括体表温度、心率等,结果表明,在应激状态下活羊体温和心率指标均处于不适宜状态。

  环境传感器:环境传感器能够监测畜牧养殖环境状态的实时变化[18-19],包括温湿度传感器、气体浓度传感器、雨量传感器、光照传感器、风速风向传感器等,不仅能够精确地测量相关环境信息,还可以和上位机实现联网,满足用户对被测物数据的测试、记录和存储。WEEKLY等[20]描述了一种BiB传感器用于收集丰富的建筑物的环境参数(如CO2浓度等);KIM等[21]研制出一种基于3×3矩阵离子通道的柔性温度传感器,并证明它能够在特定区域内对温度进行高度选择性、灵敏和灵活的测量;通过改变采集节点的传感器类型,能够实现对不同场合的监测任务,陈镱等[22]设计了一种新型环境监测系统,基于无线浓度、温湿度等环境参数进行监测。表1所示为穿戴式信息监测传感器性能比较。

  畜牧养殖穿戴式信息监测特征参数识别分为生理特征参数识别[30]、行为特征参数识别[31-32]和环境特征参数识别[33-34],其中生理特征参数识别和行为特征参数识别是技术难点,因为监测对象较为活跃,对传感器的稳定性、精度和布置方式等要求较高。表2综合分析了常见的穿戴式信息监测生理参数及传感器类型。

  生理特征参数识别:生理特征参数直接关联动物的健康水平,应用于生理特征参数识别的传感器主要有电极式、反射式和透射式,并且向多传感集成的方向发展。参数识别方法主要是运用各类监测生理参数的传感器,获取畜牧养殖过程中农场动物的心率、体温、呼吸等参数数据,并运用均值聚类算法、主成分分析法、神经网络算法、遗传算法和特征元素法等方法提取特征参数信息,建立生理特征与机体健康程度之间的关系模型。

  行为特征参数识别:本文研究的动物行为特征主要表现在动物咀嚼、俯仰、行走、跳跃、爬跨、咳嗽等方面,运用穿戴式运动传感器可记录农场动物的日常行为特征,便于研究分析农场动物在养殖环节产生的特定规律性变化,为生产者决策管理提供理论依据。动物运动行为的声学分析已被证明能够准确地识别咀嚼和咬伤,根据钳口运动的原理可有效区分动物的咬合和拒绝行为,RUTTER[48]研制一种由鼻带、ART-MSR压力传感器和计算机接口组成的穿戴式行为记录仪;CLAPHAM等[49]提出了一种声学记录和分析系统,利用靠近动物嘴的宽频传声器获取数学信号,用来自动检测、分类和评估放牧肉牛的摄食情况;宣传忠等[50]提出一种改进的MFCC与HMM相互结合的羊咳嗽声识别系统,该系统识别率高,能够达到对羊咳嗽声的识别要求。声音监测在农场动物的监测中具有十分重要的作用,通过这种监测指标能够比较清楚了解动物的生理状态,对控制动物进食量、降低动物疾病传染风险等方面具有一定的贡献。

  此外,通过布置传感器网络节点可对动物行为进行较为全面的监测,WATANABE等[51]使用三轴加速度传感器对牛下颚部位运动特征进行监测,分析牛咬断草食、咀嚼草食、休息等行为;NADIMI等[52]提出使用无线传感器网络节点对牛颈部的俯仰角及运动速度进行监测,使用分类树对牛的行为进行分类并预测牛群其他个体的行为;尹令等[53]设计了一种奶牛行为特征监测系统,在奶牛的颈部装配无线传感器节点并使用K-均值聚类算法对参数进行分类识别,可以细致区分奶牛静止、慢走、爬跨等行为。

  穿戴式信息监测技术能进一步分析挖掘更加有价值的信息,促进畜牧养殖业更好发展。应用于畜牧养殖信息监测的各类传感器采集的信号大部分是微弱信号,信号不仅强度较弱,而且信号噪声高、衰减快,不能获得精准的信号,从而对动物的健康状况水平不能进行精准的判断。如图4与表3所示,信号分析与处理方法主要研究内容有时域分析、频域分析、时频分析以及数字滤波等方法[54-55]。

  时域分析法根据时间历程记录信号波形,研究动物生理信号的幅值等参数、信号的稳态和交变分量随时间变化的情况,分析传感器采集的原始波形,保留信号最完整的信息,但生理信号处理的时间范围较小、精密度较低[54]。如CUI等[13]通过研究心脏结构以及心脏跳动规律,并选择5个典型时域参数分析了活羊心率变异性,结果表明,活羊心率变异性时域特征可反映活羊应激水平。

  在生理信号的提取过程中会混入大量的噪声,在对信号进行频域处理之前要对信号进行滤波处理,提高信噪比,其理论基础是傅里叶变换[54]。相较于时域分析法,频域分析法的精密度较高一些,沈劲鹏等[56]首先对原始信号进行FFT分析,以确定呼吸信号和心跳信号的频带范围,然后将原始信号分解为若干IMF分量,重构呼吸信号和心跳信号。该方法得到的呼吸率和心率的准确性都超过90%,可以很好地提取呼吸和心跳信号;SHARMA等[57]提出了一种基于广态滤波的方法对呼吸信号进行处理,实验表明基于广义同态滤波的离散傅立叶变换EDR技术优于基于离散傅立叶变换的同态滤波。

  生理信号的时域分析和频率分析都是从整体上对动物生理信号进行处理,无法反映信号的局部特征且只能处理平稳的、线性的生理信号,时频分析法可以反映信号时间和频域之间的关系[58]。HASSANPOUR[59]提出了一种利用时频分布降低信号时间序列噪声的方法,信号的时频首先被划分为信号子空间和噪声子空间,使用时频矩阵的奇异值作为空间划分的标准,增强了信号时频表示嵌入的信息。

  小波变换(Wavelettransform,WT)继承和发展了短时傅立叶变换局部化的思想,同时克服了窗口大小不随频率变化等缺点,能够提供一个随频率改变的“时间-频率”窗口,是进行信号时频分析和处理的理想工具。刘思佳等[60]基于小波分解与去噪原理,通过串联多次小波变换实现对睡眠时呼吸信号的去噪与提取;王芳等[61]在心电信号处理过程中,为了避免产生Gibbs振荡现象和严重的频率混叠现象,提出基于双树复小波变换,并结合最大后验估计确定阈值的心电信号去噪方法,与传统离散小波变换相比,双树复小波变换去噪更彻底,边界、纹理等特征能较好地保留,可以作为一种生物医学信号降噪处理的新方法;AKAR等[62]使用小波包变换对心电信号进行处理,实验证明可以较好降低心电信号中的噪声,解决了小波变换只对低频信号进行处理的局限,分解更加细化。

  Hilbert-Huang变换是一种新兴的时频分析方法,能有效处理非线性非平稳信号问题,但存在操作时间过长、结果精准度不高等问题[63]。针对脉率变异性提取方法,丑永新等[64]提出一种基于Hilbert-Huang变换的脉率变异性信号(PRV)提取方法,即对脉搏信号进行经验模态分解,得到脉搏信号的内禀模态函数及其边际谱,根据边际谱的频率范围选取能反映脉率变化的内禀模态函数分量,从分量中提取PRV信号。将所提出的方法应用于实际采集的脉搏信号,能从脉搏信号中准确地提取PRV信号,并且抗噪性很强。

  实验采集的动物生理信号存在大量的噪声,时域分析法、频域分析法、时频分析法在消除和减少信号噪声时存在局限和制约。数字滤波的原理是输入信号中有用成分和希望除去的噪声部分各自占有不同的频带,把输入序列通过一定运算变换成输出序列[65]。段力等[66]提出了一种基于数字滤波的呼吸信号去噪方法,仿真实验表明该方法能够有效去除呼吸信号中的高频噪声干扰和抑制基线漂移,为临床上实现便携式呼吸监测打下基础;张志鹏[67]使用基于LMS算法的自适应滤波器消除了与有用信号频域重叠的运动伪迹干扰噪声,提高了运动状态下血氧饱和度检测数据的精确度;ACHARYA等[68]使用研制的自适应Savitzky-Golay滤波器在不同信噪比下对噪声合成脑电波图信号进行了测试,自适应SG滤波器去除了噪声,保持了信号的原始形状,该方法计算简单,速度快,效率高。此外,该方法还可用于其他信号,如心电图、肌电图、脑电波图。

  信号分析与处理通常结合多种方法以实现更加全面的功能,如赵素文等[69]先对PPG信号进行9层小波分解得到具有较高信噪比呼吸波,并用改进的FFT频率估计法从该信号中提取呼吸率,仅用光电传感器便能同时完成呼吸率、心率及血氧饱和度等多项指标的监测。针对心电信号处理中噪声难以消除问题,殷俊鹏等[70]提出一种基于小波域数字滤波的基线漂移去噪算法,采用提升小波分解心电信号,对最高层尺度系数做数字高通滤波处理,并重构得到去除基线漂移信号,在计算复杂度和性能方面能取得比传统算法更好的平衡;郭洪量等[71]利用小波分析进行预处理,再利用简单整系数滤波器进行进一步消噪,改进的心电信号消噪方法性能优于传统的小波阈值去噪法和数字滤波法,处理时间比小波阈值去噪法低33%;GERMAN-SALLO等[72]利用连续的小波变换和频谱分析结合的方法对心电信号进行处理,降低信号的噪声效果显著。此外,神经网络等智能算法也得到了广泛应用,MICHIELLI等[73]提出了一种基于长短期记忆块(LSTM)的级联递归神经网络(RNN)结构,处理脑电波信号,对睡眠阶段精准分类;GHADERYAN等[74]提出了一种新的简单而有识别性的算法,该算法采用了最小生理信号数目和时变奇异值分解(TSVD)方法,与以往的傅立叶变换、倒谱变换、小波变换和传统的方法相比,该方法具有更好的性能。

   利澳招商主管

  穿戴式设备通过信息传输技术实现网络互联,信息传输技术实现对传感器采集的关键信息进行快速有效存储、分析和处理,图5所示为畜牧养殖穿戴式信息传输网络示意图。为实现奶牛体温信息的实时远程监测,武彦等[75]以CC2430芯片为核心开发了测温节点、路由节点和协调器节点,基于ARM9的微处理器S3C2440A和嵌入式Linux构建了网关节点,采用ZigBee技术实现无线网络自组网和监测数据自动汇聚,并用LabVIEW设计了数据存储、体温监测预警及系统运行状态监视的上位机软件,该系统为奶牛疾病及分娩期预测提供了有效工具;李丽华等[76]以ATmega16单片机为核心进行数据采集传输,使用C#语言编写人机交互界面,实现了蛋鸡体温变化的实时采集、存储、显示以及历史数据查询,该装置体温测量误差为0.1%;王世平等[77]采用CC2530芯片作为主控芯片处理传感器采集的数据,上位机软件使用VC#编写,总体处理比较稳定;李年攸等[78]采用Arduinomega2560单片机处理采集的养殖环境数据,可实现大型养殖场环境(温度、湿度、光照)的自动监控,在降低养殖户专业知识门槛的同时,节约财力物力的投入,提高了养殖的经济效益。

  作为穿戴式设备,要体现携带方便、穿脱方便、操作灵活、安全性高以及低功耗等特点,无线通信设备具有至关重要的作用。无线通信技术能够实现穿戴式设备与智能设备的相互关联,吴振宇等[79]提出一种基于蓝牙4.0BLE协议栈和GSM移动通信网络的新型无线心率穿戴式设备,具有体积小、功耗低、结构简单、穿戴方便、测量准确、实时性好和成本低等优点;刘忠超等[80]将处理的养殖环境信息使用ZigBee无线传输给智能终端,实现了对牛舍环境的远程无线实时监测,但传输不稳定,容易受外界环境的影响;于晓婷等[81]设计了一种畜牧业免疫管理系统,运用NFC技术对畜牧免疫信息进行存储,用户可以通过手机软件或网页进行畜牧信息的管理;MA[82]使用主动RFID进行种猪的个体识别和生命指标的采集,指标包括了呼吸、脉搏、血压、体温,实现无源更低功耗采集生理数据,操作更加方便,信息更加安全,但不能实现连续动态监测,其更多应用于追溯方面。表4所示为各种无线通信技术的比较与分析。

  人机交互技术是实现人与穿戴式信息监测设备之间语音交互[83]、姿态交互[84]、眼动交互[85]等方式的互动技术(如图6所示)。人机交互技术的发展为消费者带来了更好的用户体验,同时也是穿戴式技术实现解放双手的重要技术之一。基于视觉的手势识别率低,实时性差,需要研究各种算法来改善识别的精度和速度,眼睛虹膜、掌纹、步态、语音、人脸、DNA等人类特征的研发应用也正受到关注,多通道的整合也是人机交互的热点,另外,与“无所不在的计算”、“云计算”等相关技术的融合与促进也需要继续探索。

  目前,相关研究已经取得一定进步,如ZHANG等[86]根据人体生物电信号的特点,设计了皮层信号采集与调节电路,利用特征提取算法识别人体行为特征,然后利用物联网建立无线局域网,该系统的建设为物联网环境下的无线控制和康复娱乐的应用和扩展提供了一个有效可行的方案;MALASSIOTIS等[87]使用深度摄像头对空间人体部位识别与跟踪,利用深度与手部几何特征,进行手势与姿态识别;盛卫华等[88]采用一个惯性传感器来采集被试验人手指部位活动的信号,运用人工神经网络进行手势捕捉,并应用一个分层隐马尔可夫模型结合前后手势的关联信息,精准实现了穿戴式设备的人机交互。此外,基于生物特征识别技术的穿戴式人机交互系统可以带来更自然、更轻松的交互体验[86]。总体而言,当前人机交互的智能化水平相比于人们的构想还存在较大的差距,需要进一步改善。

  穿戴式监测方式直接影响对动物健康状况实时、动态、连续监测过程的可操作性及监测结果的稳定性和准确性。表5所示为穿戴式信息监测方式比较与分析,按照穿戴方式分为体内和体外监测,按照创伤程度分为微创和无创等。体外监测又分为束缚式和贴覆式,其中束缚式具有穿戴简单方便、价格便宜等优点,但容易脱落,受外界影响大,监测准确度较低,受动物大小限制;贴覆式监测方式常常受监测对象限制,很难连续监测,续航较差,并且需要安装工具,但该穿戴方式不易脱落。体内监测通常采取植入式将传感器微型装置导入体内,该监测方式监测精度高,不受监测对象大小限制,不易脱落,但价格比较昂贵,续航能力差,传输距离有限。无创穿戴方式通常监测精度较低,但对大多数监测对象的日常行为没有影响,续航能力较好;微创监测方式一般对监测对象的健康状况有轻微影响,但该穿戴方式不易受外界因素影响,监测准确度较高。

  单个/网路:穿戴式设备具有监测一种或多种参数的功能,实现农场动物生理信息和环境信息感知,保证数据采集的实时性和可靠性,并且能高效率地进行数据采集、传输和记录,尽可能少的时间占用少的系统资源,对于多参数同时监测的情况下,是确保可穿戴设备正常运行的重要因素。周龙甫等[96]采用系统集成方式,整合多个传感器模块,完成整机设计实现了动态监测运动情况下的生命基本体征和周边环境信息,对于保证动物健康具有积极作用。

  动物汗液中富含各种与疾病和健康有关的生物标记物,通过对这些标记物的检测分析,可以监测动物身体健康状态。KOH等[97]提供了一种微流体装置,定义了一组汗腺接入点,通过捕获汗液并对氯离子、葡萄糖、乳酸等标记物进行化学分析,从而达到健康监测的目的,监测结果包括汗液率、汗液流失等;GAO等[98]提出了一种传感器阵列,用于多重原位汗液分析,穿戴式系统通过对汗液中的钠离子、皮肤温度等生物标记物进行检测,能够实时掌控汗液特征,该技术可以提供一种新的监测动物指标用于农场动物监测中,具有十分重要的研究意义。

  体内/体外:与体外监测相比,植入体内监测具有较高精度,但缺点是操作不方便。何东健等[92]设计了一种植入式传感器和体温实时监测系统,将该植入式设备植入奶牛阴道内,能够有效对奶牛阴道部位的体温进行实时监测,虽然能够准确监测奶牛体温,但操作比较繁琐、较难控制、续航能力较差、影响动物日常生活和健康状况;ROSE等[99]开发了一种贴附在表皮上的传感器贴片,实现了在智能终端上读取溶质和电位传感溶质和表面温度,操作方便而且不影响动物的日常生活和健康状况;纳米多孔铂电镀会产生极强的拉伸应力,尽管经过等离子体处理可提高粘附力,但仍会导致纳米多孔铂在柔性聚合物基体上剥落,YOON等[100]通过改进柔性不锈钢解决了这一难题,并开发耐磨、坚固、灵活和非酶连续血糖监测系统,实验结果表明柔性不锈钢对提高金属层与基体的结合力有很好的效果,所开发的无线系统包括电化学分析电路、微控制器单元和无线通信模块,通过两种动物试验评估了连续血糖监测系统,显示出该植入式可穿戴血糖传感器具有良好生物相容性。

  微创/无创:穿戴式设备工作过程一般为微创或无创方式,目的是尽量减少对农场动物的伤害,降低应激程度。屈东东等[93]设计了一种安装在奶牛耳道边沿的穿戴式设备用于监测奶牛的体温,该设备主要由数字温度传感器、基于ARM9的微处理器S3C2440A组成,实现了对群养奶牛体温的远程实时监测,为奶牛疾病及分娩期预测提供了有效工具,对其他大型动物的监测也具有一定的指导意义;KOH等[97]提供一种柔软穿戴式的微流体装置,采用无创的方式紧密贴和皮肤表面,从而对汗液进行分析;针对现有基于脉搏波传导时间法或脉搏波特征参数法的血压测量模型存在的不足,谭霞等[101]提出利用平均影响值法从提取的脉搏波传导时间和脉搏波特征参数中优选出对血压影响较大的参数作为输入量,血压作为输出量训练BP神经网络模型,然后采用遗传算法对个性化参数进行优化,从而建立一种连续血压无创监测GA-MIV-BP神经网络模型。

  畜牧养殖信息化已成为现代牧业的重要发展理念,有助于肉产品质量的安全可追溯,提升我国畜牧养殖体系的运作速度和质量,同时促进我国畜牧养殖基础数据和适合我国国情的信息化模式的形成。本文在现有研究成果的基础上,并借鉴穿戴式技术在人身上的应用情况,提出畜牧养殖穿戴式信息监测技术的发展趋势:

  (1)信息获取方式由人工采集向自动化采集发展。传统的信息获取方式具有工作量大、主观性强、精度低等缺点,无法满足畜牧养殖业日益增长的实际需求。穿戴式信息监测技术集成多元传感技术与通信技术为一体,可实现对养殖场动物生理参数及环境参数的实时、连续与自动采集,从而保证了养殖场信息资源的高效获取。

  (2)穿戴式传感器将向微型化和柔性化方向发展。传统的穿戴式设备功能单一,结构简单,且适应性较差,无法满足对养殖场动物的监测需求。随着柔性传感器和生物传感器等新型传感器的出现,穿戴式传感器逐渐具有了柔韧、可延展、可植入等功能,为穿戴式技术提供了新的研究思路。

  (3)信号处理与信息传输将向多元化、复合化和智能化方向发展。穿戴式信号处理技术由单一的信号处理方法到多种信号处理方法相结合,克服单一方法在信号处理方面的局限性。信息传输更加快捷,近场通信技术(RFID/NFC)、短距离无线通信与较远距离无线通信并存,可满足不同应用场景的需求。这些技术的应用对于养殖场动物生理及其生活环境信息的获取具有重要实践意义。

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