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IT监控奶牛场

2008-10-17 11:28:20  来源:计算机世界

摘要: “毒奶粉”事件让国内有关的奶农和牛奶供货商遭受到了空前的指责; 而在美国,奶农则是应用IT技术的先锋,他们通过RFID、Wi-Fi和蓝牙等技术,监测和控制牛的健康,让牛既肥又快乐,牛
关键词: 食品 牛奶 RFID

   4年前,沃尔玛把RFID技术应用于供应链管理的举动吸引了全世界的关注,但有一个产业却可能对此不屑一顾——乳业,因为从上个世纪50年代起,奶牛场就开始使用计算机管理系统了; 上个世纪80年代初,他们已经采用电子智能标签和传感器来管理奶牛了。

    1991年,美国奶牛场的数量下降到了75140个,降幅超过一半,留下来的奶牛场则越来越壮大,它们的发展也越来越多地依赖于IT系统、传感器和无线技术的支持。据美国农业部(USDA)的统计,奶牛场利用技术改善了奶牛的健康状况、促进了奶牛繁殖,而且每头牛的产奶量也增加了大约15%。

    对乳业这样的资本密集型行业而言,小步的生产力提升都可能产生深远的影响。Garland Maine公司旗下的Thomas农场的主席Mary Wilson表示: “随着农场壮大,你所掌握的信息就变得重要多了。”

    现在,奶牛场的工人们使用的IT技术有蓝牙、Wi-Fi和RFID等。网络摄像机观察并记录牛栏里牛的活动;生化传感器—包括计步器和温度传感器,分别用来测量每头牛的活动量,以及繁殖时的体温和早期病症;牛棚、办公室、饲料混合站和挤奶台的电脑系统采用了ISO标准的RFID标签,而且每个标签上都有一个USDA审批的独特的15位数识别器。

    “这些系统提供了一种持续的方式,可以对每头奶牛的活动进行独立的实时监控。” 奶牛场策略咨询公司的董事长兼CEO Terry Smith说。

    据USDA统计,美国有1/5的奶牛场在使用IT技术养牛,相比1991年增加了约14%。奶制品供应商则表示,奶牛场越大,计算机系统的使用越深入。
 
     给牛贴标签

 

RFID 标签的奶牛

    根据USDA数据,2007年,大约9%的奶牛贴了RFID标签,而且使用这种技术的奶牛场正在快速增加。每个RFID标签的成本约2~3美元,而以前使用的专用感应器的价格是RFID的20多倍。价格低廉又符合行业标准的RFID的应用,大幅降低了奶牛识别系统的成本; 同时,它也颠覆了系统供应商的供货模式,因为它不仅去掉了供货商的硬件利润,还把市场开放给了新的竞争者。

    传统上,标签是由牛奶机械(milk machine)生产商提供的。“他们销售的系统已经开始配备RFID标签了,但他们讨厌这样做,因为这样做使利润率从90%降到了0。”Valley农业软件公司副总裁Steve Eicher说,“这新标签也是商品。”

    Thomas农场从1987年就开始使用电子标签来帮助管理农场业务。刚开始,它用电子身份标签来识别牛,监测饲料的消耗情况。现在,它向牛奶机械生产商购买了安装在项圈上的应答器,当做身份标签和计步器。“我们通过计步器的数据来观察奶牛是不是病了。如果它过度兴奋,可能就是快要产仔了。” Wilson说。

    这套牛奶系统会识别奶牛,测量牛奶的重量和其他数据,然后把这些数据传送到后台办公室的奶牛场管理系统里。这个系统把这些数据和每个动物的兽医来访、疫苗注射等其他信息整合起来,做成报告和任务清单。

    整个流程非常完善,但有一点让Wilson非常抱怨,那就是标签的价格。一个项圈的价格为115美元,400头牛加起来也是不小的一个数字。“如果牛跑丢了项圈,你就得到处找。”

    不过,像牛肉饼一样,标签成本也在降。虽然现在的专用感应器签在每头牛进挤奶台时才记录数字,这不符合USDA正在推动的标准RFID标签所应该具有的追踪功能,但奶农和供货商都相信最终会使用标准的标签,所以John Visser奶牛场——拥有1.6万头牛,分布在4个地区的奶牛场,第一个开始使用符合ISO标准的RFID标签。

    “我们增加了牛群数量,又不想花更多的钱,” Visser农场总经理Brian Schaap说。一个感应器要25美元,而每个RFID标签只要2.5美元,光这一项就节省了好几千美元。
    带着RFID的牛群

    挤奶台的劳动力成本占奶牛场总成本的一半,RFID的使用正好大大降低了这里的成本。现在,Schaap又把RFID应用在了挤奶台以外的其他地方,比如,工人们现在用超便携笔记本电脑、智能手机,以及扫描棒来识别动物的种种需求。

    据Schaap介绍,他们用一个3英寸的橘黄色扫描棒读取每头牛耳朵上的RFID标签,把身份数字通过蓝牙传输给笔记本电脑。电脑在扫描的同时,把这个数字和一个工作表核对,然后给工人们戴在头上的接收器发送一个语音信息,告诉他们这头牛需要接种疫苗,或者进行怀孕测试。每天工作结束的时候,工人们把电脑连在扩展接口上,通过USB或Wi-Fi把数据上传到奶牛场的管理系统。这个系统让一个人就能完成以前两三个人的活,既提高了准确率,也节省了劳动力。

    除了RFID,蓝牙也是这个系统的一大突破。Eicker指出,旧系统要求工作人员带着笔记本电脑进牛栏,读标签的扫描棒要通过一根长线连在电脑上。“如果你真在这行干过,你就会知道那有多愚蠢。”他说,“政府颁布的15位的奶牛ID标准和ISO的RFID标签提供了统一的识别技术,降低了成本,但蓝牙才是去除电线的突破性技术。”

   技术在饲料管理上也发挥了关键性作用。美国加利福尼亚州的Diamond S Ranch牧牛场经理Tom Sawyer用惠普iPaq和Wi-Fi来监测供农场里约1300头牛的饲料混合。“对我们来说,喂牛是一项艺术,而我们的钱也就是从那儿来的。”Sawyer说。

   处于哺乳期高峰和产奶多的奶牛的饲料要贵些,其他牛的饲料则要便宜些。每张食谱都包括4种成分,它们一起被运到混合车上。车上的秤与iPaq连接,并在一个LCD屏幕上显示要加入哪种成分、什么时候停止。另外,iPaq也用来输入数据,所有饲料买进的时间和成分等数据都要输入电脑。

    工作人员给车加料时,数据会同时通过Wi-Fi传给办公室里一个正在运行的服务器,这个服务器能够与农场的管理软件结合起来,让Sawyer可以精确地分配饲料,也随时了解清单上还有什么、还得花多少钱来买什么饲料。

    “从公司总盈利的角度看,这个系统是最有价值的。”Sawyer说,“而这个系统工作的原则,就是收入高于饲料成本。”他表示,使用饲料管理系统,至少帮助农场节省了10%的饲料钱。

    牛的生化识别技术


    计步器已经使用了好多年了,有的奶牛场也正在试验其他生化传感器。Smith说,“实时监测牛的心跳速度、体温和胃的PH,让我们有机会更早地发现问题。”

    Tenxsys公司以为空间项目生产遥测技术装置而闻名,现正它正准备推出一种叫做“SmartBolus”的温度传感器,它能放在牛的第一个胃里。据Tenxsys介绍,这个装置使用电池,形状像一粒药,4.3英尺长,直径1.3英尺,寿命大约4年(它取不下来,电池用完就需要再放一个新的进去),对牛的身体健康毫无害处。

    SmartBolus有温度读取器,用一个感应器把数据传给牛栏里依靠太阳能供电的转发器。转发器在办公室的电脑里重放读数,再把数据和一个DHI(牛群改良计划)奶牛场管理工具整合起来。

   


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