祝胜林，吴同山，张守全

（1.华南农业大学信息学院，广东 广州 510642；2.新丰板岭原种猪场，广东 韶关 521000；3.华南农业大学动物科学学院，广东 广州 510642）

传染性非典型肺炎（SARS）、甲型H1N1型流感、禽流感、口蹄疫和高热病等事件的影响，动物福利的理念越来越受到人们的关注，养猪业中的种母猪的福利问题已经从早期的关注进入到了实施阶段，英国1999年已经全面禁止将妊娠母猪单个限定在限位栏内；欧盟2003年规定母猪和青年母猪除了预产期的前7d和哺乳期间外应群养，到2013年欧盟将全面禁止使用限位栏。另外，养猪进入微利时代，养猪业的风险增大和养猪技术更加专业化，养猪生产模式必须与之适应，譬如：美国目前几乎所有规模较大的猪场都采用了多点式或三点式的养猪生产模式，即母猪群单独饲养[1]。在集约化、工厂化养猪企业中实现种母猪群养将成为一种必然的选择模式。

1 种母猪群养

1.1 种母猪群养带来的优势

种母猪的饲养与生产管理是集约化养猪场或种猪场管理工作的重中之重，因为种母猪的生产力水平的高低直接决定了企业的赢利能力。种母猪群养模式可以为母猪提供群居、自由活动的环境；母猪选择生活空间、组建和谐的小群体；同时还丰富母猪间的行为、社交和心理的交流，避免刻板行为导致的神经官能症，减少狭小环境中的应激反应，提高种母猪的健康水平，从而提高自身的生产力和后代的健康水平[2]。

1.2 种母猪群养面临的问题

虽然种母猪群养模式关注了母猪福利，提高了母猪的生产力，但在饲喂、配种等管理环节中也带来不少必须解决的问题。在个体限位栏饲养模式下，母猪标识方法大致分为耳标法、刺墨法、烙角法或卡耳法等，通过肉眼就可以识别生猪个体，容易及时发现发情母猪，需要特殊关注的母猪能够及时得到关注，容易实现个性化饲养。因此，种母猪群养模式面临如下的问题[3]：识别问题、个饲问题、分离技术问题和发情鉴别问题等。

1.3 国内种母猪群养模式的现状

我国虽然属于世界第一养猪大国，但养猪业水平与效率同养猪发达国家相比还存在不小的差距，随着贸易全球化的进程，我国的养猪产业面临着越来越大的挑战，出现了一些新的变化：1）专业户和集约化饲养取代散养。随着养猪进入微利时代，养猪业逐渐成为高风险的产业，传统的农民散养难于应对市场风险，因而逐渐退出养猪业。2）养猪设施化。人工成本的提高、愿意从事养猪生产一线的人员减少和养猪模式的更新，传统的简易设备将逐渐被自动化、智能化、精细化的设施所淘汰。3）育种专业化。随着遗传学理论的发展，猪育种技术也经历了表型选择、育种值选择和基因型选择的过程，育种将更加专业化和技术化。

当前，种母猪群养模式在我国还处于尝试、探索的初级阶段，即从国外成套引进设备、消化吸收和本地化的阶段。尽管种母猪群养模式在养猪发达国家的育种专业化公司取得了较好的效益，但我国目前的种猪场还难以仅依赖专业化的育种技术获得生存，因而探索符合我国养猪业实际的种母猪群养模式十分有必要。一方面加强种母猪群养设施的研究，使高昂的设施费用降下来；另一方面提高信息化、智能化水平，实现物联网环境下的养猪自动化、可视化和管理远程化。

2 种母猪群养设施的研究

2.1 标识与识别设施

对生猪个体标识是种母猪群养的首要问题，因为群养模式是一种开放式的环境，适合人工识读的传统的耳标、耳缺、刺墨等标识方法难以适用。无线射频识别（radiofrequencyidentification，RFID）使用无线射频技术在开放系统环境中进行对象识别，无需物理接触，因而RFID标签（Tag）成了动物标识的首选且在畜牧业得到广泛应用；RFID阅读器（reader）通过对电子耳标识读可以实现半自动化、全自动化识别[4]。目前需要解决的问题包括：电子耳标的掉标问题、识读的速度、可靠性和准确性问题。

2.2 饲喂自动化设施

饲喂自动化设施包括：1）饲喂结构的进出管理。通过对生猪个体的鉴别，让符合条件的猪允许进入和及时将饲喂完成的生猪驱赶出来，其中的关键是设计一种对生猪友好的、自动的门。2）饲料的传送与称量机构。首先不论是干饲料还是湿饲料必须卫生、准确的传送到饲喂执行机构；其次准确地下料和计量；最后料槽的清洁。3）饲喂执行机构。不同阶段的母猪需要饲喂不同类别和不同数量的料，需要按生猪个体不同的阶段、体况和方案实现个饲。

2.3 分离自动化设施

通过对生猪电子耳标的自动获取数据来确定是否分离，分离执行是在生猪回群的通道中通过自动地控制分离门的闭合。因此，分离自动化设备是一个与饲喂自动化设备关联的一个门。

2.4 行为监控自动化设施

行为监控首先是通过视频、称量或计数等信息采集基本的数据，其次通过对数据进行分析，最后根据数据分析获得生猪的特定行为（发情或生病等）。

3 种母猪群养信息化关键技术的研究

3.1 信息的获取与传输技术

随着通信技术、移动技术、传感器技术、计算机技术的快速发展，信息的获取技术也有较快速的发展。在种母猪群养环境中，能够应用各种信息获取设备获取需要的信息：1）猪只识别信息获取：给每个猪只挂上电子耳标，通过无线电的电磁感应技术获取电子耳标的唯一编码进行识别；2）图片或视频信息获取：数码照相机、摄录机能够用于获取图片或视频信息；3）环境信息的获取：光照、温度、湿度、气味浓度等信息可以通过传感器进行数据采集。数据的传输除了通过有线的方式外，现在更多的是采用蓝牙、无线或移动通信，随着三网融合、物联网的发展，数据通信将更加便利和便宜。

3.2 信息的存储技术

由于养猪环境温度、湿度、粉尘等对电子产品有较大的影响，为了实现信息的可靠存储，分为本地存储和后台存储。1）本地存储。信息采集的设备具有本地存储功能，这样可以应对数据传输网络不通的情况；2）后台存储。包括档案信息和现场采集的信息；采集的数据通过传输网络传送到后台计算机、服务器或Internet中，便以计算机进行处理或远程访问；由于传感器、读写器不断采集数据，需要通过中间件过滤掉无效、错误和重复的大量信息。因此存储技术需要确保数据准确、有效和完整等。

3.3 信息的处理技术

种母猪群养是一个系统，事件的发生离不开信息的处理：1）查询处理。通过电子耳标获取猪只的唯一编码查询后台数据库以获取基本信息。2）决策处理。根据已有的方案和现场采集的信息自动确定需要采取的措施，譬如：饲喂控制、分离处理。3）统计处理。通过对存储信息的统计，分析猪只的状况和发展趋势，为人为决策提供依据。

3.4 规则及其推理

由于各个阶段的母猪混养在一起，人工的管理模式已经不能适应，必须依赖设施自动化处理，即养猪设施具有一定的人工智能。为了提高现场设备的可靠性，现场设备只是简单地接受后台计算机或服务器发送来的信息，控制相应的机构动作，将执行后的状况反馈给后台。因此，后台是养猪设施的集中控制中心。规则及其推理是人工智能，或称养猪专家系统的关键，规则研究包括研究问题知识化、知识概念化、形式规则化、规则的合法化和规则的更新；通过对养猪系统、对象或过程的行为进行不断监测，再基于监测的事实和规则进行推理来决定某一事件是否发生、如何发生。

4 结束语

随着动物福利理念的深入，养猪微利和养猪业风险的增大以及养猪业贸易全球化，养猪育种专业化、养猪生产模式必须与之适应，三阶段或多阶段养殖，公司加农户模式，其中的种母猪群养将成为必须。虽然我国种母猪群养还处于初级阶段，设施一般通过高昂费用的引进并且技术控制在养猪发达国家的手中。因此，十分有必要进行我国自主知识产权的种母猪群养设施的研究与开发。文中所提技术的实现和集成是今后的研究方向。

[1]代广军,闫之春.美国养猪生产及疫病防控技术的新进展.猪业科学[J],2009(11):20-24.

[2]邹世贵，等.动物福利与健康养猪[J].江西畜牧兽医杂志,2007(6):31-34.

[3]祝胜林,黄显会,张守全，等.种母猪群养管理的问题与对策研究[J].广东农业科学，2009(9):168-169.

[4]陆昌华,谢菊芳,王立方,等.工厂化猪肉安全生产溯源数字系统的实现[J].江苏农业学报,2006,22(1):51-54.