基于RFID的犬類數(shù)據(jù)系統(tǒng)設(shè)計研究

丁雅玲 吳祐聽

摘要：分析現(xiàn)有寵物犬管理系統(tǒng)存在的問題，利用現(xiàn)有的RFID技術(shù)搭建犬類數(shù)據(jù)庫，為人犬共患病防治行為提供有益參考。對寵物電子芯片及其應(yīng)用進行分析，探討基于RFID技術(shù)的寵物犬管理系統(tǒng)如何收集寵物犬的免疫信息，建立犬類數(shù)據(jù)庫，最后探討犬類數(shù)據(jù)庫如何用來分析防控人犬共患病的發(fā)生。設(shè)計了寵物犬免疫信息管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了犬群防疫信息收集的過程。RFID技術(shù)與設(shè)計方法相結(jié)合，旨在為人犬共患病相關(guān)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的用戶體驗設(shè)計提供新的思路和解決方法。

關(guān)鍵詞：RFID寵物犬 寵物電子芯片 犬類數(shù)據(jù)庫 人犬共患病

中圖分類號：TB47

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1003-0069 （2020） 03-0137-03

引言

隨著社會經(jīng)濟和城市化的進步，越來越多的寵物犬走進家庭，寵物犬的總數(shù)也在增加。雖然寵物犬已成為人們情感寄托，但在與人類長期的接觸中產(chǎn)生的一系列人犬共患病問題也日益突出。除了專業(yè)人員外，這些問題尚未引起廣大寵物主的關(guān)注，寵物主在飼養(yǎng)過程中對人大共患病的預(yù)防和治療也知之甚少。結(jié)果，寵物犬帶給人類的傳染性疾病逐步高發(fā)，疾病預(yù)防和控制工作開始面臨更多問題。

基于RFID技術(shù)的電子芯片在技術(shù)層面上很大程度解決了寵物監(jiān)管問題，可有效地管理寵物犬。有了RFID技術(shù)的支持，可結(jié)合設(shè)計理論構(gòu)建人.犬一社會一環(huán)境的系統(tǒng)去有效且科學(xué)地干預(yù)、指導(dǎo)目標(biāo)人群的養(yǎng)犬行為，以增強飼養(yǎng)者們的生物安全意識，在源頭控制人犬共患病的感染和傳播。

一、RFID技術(shù)在寵物管理方面的應(yīng)用

RFID（Radio Frequency ldentification）技術(shù)即射頻識別技術(shù)，也被稱作無線射頻技術(shù)。寵物電子芯片是RFID技術(shù)在動物管理中的應(yīng)用，是一種可以儲存和處理信息的射頻標(biāo)簽，用來表示動物屬性[1]。寵物電子芯片已廣泛應(yīng)用于犬籍管理、動物育種、實驗動物個體識別、野生動物或水產(chǎn)動物的保護和追蹤。電子芯片呈米粒大小，可被吞入胃中，或者通過懸掛在動物身上，也可通過注射的方式被植入動物體內(nèi)。該芯片是獨一無二的，包含全球動物唯一的身份編號識別和后端數(shù)據(jù)庫的協(xié)同管理，可以直接記錄犬只以及主人的信息。

RFID技術(shù)在動物管理上的應(yīng)用源于賽馬的識別。[2]如今通過RFID技術(shù)搭建犬類數(shù)據(jù)系統(tǒng)可以準(zhǔn)確而全面地記錄寵物犬的飼養(yǎng)、生長以及免疫行為、驅(qū)蟲除螨行為，從而監(jiān)控寵物犬的疾病防治情況，更有效地實現(xiàn)養(yǎng)犬管理的信息化、數(shù)字化和可追溯管理，以規(guī)范養(yǎng)犬人的行為，有效預(yù)防和控制人犬共患病，保障動物衛(wèi)生安全和公共衛(wèi)生安全。

二、寵物電子芯片的優(yōu)勢

在整個犬類數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，寵物電子芯片，即寵物犬的身份證，使用先進科技制造的身份證，方便數(shù)據(jù)的收集和管理。使用RFID技術(shù)制造的寵物電子芯片具有以下突出優(yōu)勢。1.無需在系統(tǒng)和目標(biāo)之間建立直接接觸，可通過無線電識別，并且可以從遠處讀取。即使有障礙物也能夠穿透，使工作人員能夠在復(fù)雜的環(huán)境中有效識別寵物。2.識別速度快，可快速識別快速移動的寵物犬。3.體積小，可嵌入產(chǎn)品內(nèi)部或注射入寵物犬體內(nèi);4.序列號唯一[3]，難以復(fù)制，具備一定的仿制門檻。

在犬類數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的寵物犬免疫信息的收集和利用方面，寵物電子芯片的應(yīng)用可以使寵物犬管理更加高效合理。寵物電子芯片是寵物犬唯一且永不消逝的“電子身份證”，可以一直被識別，相當(dāng)于人類的身份證。

三、寵物犬管理現(xiàn)狀

（一）我國犬只管理存在的問題

很早以前，豢養(yǎng)寵物只是富有群體的專利，但隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，越來越多的寵物犬走進尋常百姓家里，并且成為了一種社會現(xiàn)象，也催生了寵物經(jīng)濟。隨著寵物犬的數(shù)量越來越多，我國在寵物犬管理方面存在如下問題：

1.人犬共患病感梁趨勢上升：在中國，各種工作犬和寵物犬被大量飼養(yǎng)，且密度高。據(jù)統(tǒng)計，寵物犬的數(shù)量已超過過1億，還有更多的農(nóng)村地區(qū)散養(yǎng)的犬沒有登記。農(nóng)村地區(qū)放養(yǎng)狗現(xiàn)象非常嚴重，導(dǎo)致狗傷人的幾率增加，而疫病極易在動物之間和人犬之間傳播，這也導(dǎo)致了人感染人犬共患病的病例增加[4]。

2.寵物檢疫體系有待完善：寵物犬管理涉及很多部門，但各職能部門間合作并不緊密，沒有有效的管理制度。另外，寵物市場混亂，存在多渠道多形式的寵物交易行為，動物防檢疫工作存在較大漏洞。最后流通到寵物主手中的寵物犬大多未到公安部門進行登記備案，缺乏畜牧獸醫(yī)管理部門的免疫證以及具體來源和免疫記錄[5]。

3.寵物管理制度有效性微弱：中國寵物市場規(guī)模龐大，但寵物管理方面法律法規(guī)建設(shè)嚴重滯后，國家層面僅有《動物防疫法》和《野生動物保護法》?，F(xiàn)行法律法規(guī)的立法旨意遠遠落后于寵物業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實和趨勢，存在法律盲區(qū)。此外，還缺乏配套實施細則和相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程，實際操作存在很大困難。

4.寵物主生物安全觀念缺乏：由于養(yǎng)犬人群素質(zhì)參差不齊，加上相應(yīng)的防疫宣傳不到位，很多人缺乏人犬共患病的常識，自我防護意識淡薄。

5.實體犬籍證明弊端明顯：以寵物犬個體為單位，將個體犬的基本和相關(guān)情況進行登記備案、管理和頒發(fā)證明的活動被稱之為犬籍管理。[6]目前，國內(nèi)普遍的犬籍管理采用的是傳統(tǒng)的實體證明方法，例如相關(guān)機構(gòu)頒發(fā)紙質(zhì)證明或者外掛犬牌，如圖1。[7]這種方式存在諸多問題，例如攜帶不方便、容易丟失以及容易偽造等問題。對于寵物主來說，容易丟失，且外出攜帶不方便;對于政府機構(gòu)來說，該方式存在證明易偽造、信息不匹配、重復(fù)發(fā)放難以及時更新等缺陷，造成統(tǒng)計數(shù)據(jù)不實，寵物犬信息嚴重失真，管理混亂等問題。對于寵物犬免疫信息管理方面也—直存在較大的漏洞，無法在目前的寵物犬管理系統(tǒng)中及時錄入和更新犬只的免疫信息，也無法對犬只的免疫情況進行評估以及對寵物主進行防疫指導(dǎo)。

（二）現(xiàn)有寵物犬管理解決方案

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子芯片的出現(xiàn)使得寵物犬擁有自己的身份證，利用設(shè)計手段結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢，可以實現(xiàn)寵物犬的管理實名化和信息化。基于寵物電子芯片技術(shù)的寵物犬管理在我國是一個新興行業(yè)。中國工作犬管理協(xié)會出臺相關(guān)的犬籍管理制度，并且于2006年，北京城區(qū)率先將電子芯片技術(shù)應(yīng)用于寵物犬管理，隨后上海、杭州等城市也對該技術(shù)進行了推廣。

現(xiàn)有的寵物犬管理系統(tǒng)主要分為三個過程：確定寵物犬電子身份、寵物犬身份識別、防疫情況查詢，主要的執(zhí)行者均為防疫部門的工作人員，具體流程如圖2。

1.確定寵物犬電子身份：在獲得寵物電子芯片的時候，寵物犬便獲得了唯一的身份信息。首先，免疫人員通過讀寫設(shè)備（如圖3）獲取到寵物的e-ID，并將寵物相關(guān)信息綁定到寵物管理系統(tǒng)中，例如寵物犬品種、性別以及寵物主的信息，進行該系列操作之后，相當(dāng)于對寵物犬的身份進行認證;

2.寵物犬身份識別：相關(guān)人員可以通過專用讀寫設(shè)備可獲取寵物身份信息，檢查當(dāng)前寵物犬是否與數(shù)據(jù)庫內(nèi)寵物犬信息相匹配。

3.防疫情況查詢更新：防疫部門的工作人員可通過讀寫設(shè)備讀寫芯片數(shù)據(jù)或者登錄中央服務(wù)器查詢寵物犬的防疫情況，以及更新寵物犬防疫信息。

（三）現(xiàn)有寵物犬管理系統(tǒng)存在的問題

寵物管理系統(tǒng)的意義在于，人們可以通過各類讀寫器方便地對每一只入庫的寵物犬進行自動識別。但是在實現(xiàn)過程中，仍存在以下幾個問題：

1.寵物主參與度低：在芯片普及過程中遇到一些問題，例如寵物主對芯片植入寵物犬體內(nèi)的必要性持懷疑態(tài)度。再加上寵物犬免疫信息的收集和查看均由防疫部門工作人員執(zhí)行，數(shù)據(jù)沒有反饋到寵物主手里，寵物主沒有看到數(shù)據(jù)收集后的正面效果。因此寵物主在數(shù)據(jù)收集階段參與度較低，影響寵物芯片普及率，也影響了犬只數(shù)據(jù)的收集。

2.缺少寵物犬平時行為數(shù)據(jù)收集：寵物管理系統(tǒng)先將寵物犬信息錄入數(shù)據(jù)庫，此后寵物監(jiān)管部門、防疫部門、寵物醫(yī)院等方可共享寵物信息。若要全面了解寵物犬健康狀況，只有官方免疫記錄是不夠的。若能收集寵物犬平時免疫行為的數(shù)據(jù)，例如日常驅(qū)蟲、身體清潔等數(shù)據(jù)，就能更全面地評估健康狀況，也在寵物生病時為醫(yī)生的治療診斷提供更多的信息。

3.缺乏科學(xué)養(yǎng)犬指導(dǎo)：現(xiàn)有的寵物犬管理系統(tǒng)僅僅停留在數(shù)據(jù)收集和更新上面，沒能進一步使用數(shù)據(jù)。考慮到養(yǎng)犬人群素質(zhì)層次不齊，加上相應(yīng)的防疫宣傳不到位，很多人缺乏寵物防疫常識，自我防護意識淡薄。4犬類數(shù)據(jù)庫的建立不僅僅是為了收集寵物犬的免疫信息，更進一步的是能將這些數(shù)據(jù)反饋到寵物主手里，并能通過數(shù)據(jù)指導(dǎo)寵物主科學(xué)養(yǎng)犬。

四、犬類數(shù)據(jù)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計構(gòu)思

犬類數(shù)據(jù)系統(tǒng)涉及到多個利益相關(guān)者，除了政府相關(guān)部門，還包括寵物主、寵物醫(yī)院等。該系統(tǒng)相對較大，需要通過設(shè)計將多個利益相關(guān)者的動機和目標(biāo)結(jié)合起來。其中勸導(dǎo)式設(shè)計是一種適合引導(dǎo)用戶完成各環(huán)節(jié)的操作的設(shè)計理論方法，其成功就在于用戶與產(chǎn)品和服務(wù)交互的各階段中用戶在引導(dǎo)下所具備的能力。[8]在數(shù)據(jù)收集和使用的各階段，要利用勸導(dǎo)策略提升用戶的動機策略，例如加強用戶的自我認同感、社會認同感，[9]從而使系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

（一）設(shè)計思路

犬類數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計到多個利益相關(guān)者，除了政府部門、寵物醫(yī)院，還應(yīng)包括寵物主，通過設(shè)計將多個利益相關(guān)者的動機和目標(biāo)結(jié)合起來。為加強寵物主的科學(xué)養(yǎng)犬意識和規(guī)范寵物主的養(yǎng)犬行為，更好地利用犬類數(shù)據(jù)，可在原有的寵物管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加寵物主端的設(shè)計點，例如寵物主手機移動端、家庭防疫箱、智能犬只項圈等。

（二）系統(tǒng)框架

整個系統(tǒng)主要分為硬件和軟件。硬件包括寵物電子芯片、讀寫設(shè)備和家庭防疫箱、智能犬只項圈;軟件包括數(shù)據(jù)庫、管理軟件以及寵物主客戶端APP;涉及到的利益相關(guān)者有寵物犬、寵物飼養(yǎng)者、相關(guān)執(zhí)法人員、檢疫相關(guān)人員。其中各個軟硬件以及利益相關(guān)者之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系如圖4。

圖4中可見，寵物犬獲得了唯一的身份證后，寵物信息被錄入數(shù)據(jù)庫。此后，當(dāng)寵物犬進行免疫注射、年檢等活動時，通過裝有寵物管理系統(tǒng)的終端軟件可以將信息錄入進行同步。

對于執(zhí)行管理人員，專門配備一個綜合手持終端，相關(guān)人員可以通過手持終端實時查詢寵物信息。對于檢疫員，在寵物犬進行相關(guān)免疫注射之后，可以通過寵物犬管理系統(tǒng)對信息進行更新同步至數(shù)據(jù)庫。對于寵物主，不僅可以在移動終端查看寵物犬的免疫情況，也可以在終端收到免疫消息的提醒，同時移動終端可以跟家庭智能防疫箱連接，同步平時的防疫行為。因部分寵物飼主缺乏人大共患病防治的知識，該移動終端可以對用戶的養(yǎng)犬行為進行指導(dǎo)，以達到科學(xué)養(yǎng)犬的目的。

圖中虛線框內(nèi)為增加的寵物主端數(shù)據(jù)收集點。根據(jù)需求建立相應(yīng)的犬類數(shù)據(jù)系統(tǒng)，可實現(xiàn)犬只個體識別、病蟲害防治和犬類檢查等方面的社會管理。在對寵物犬進行有效管理并且避免一系列“衛(wèi)生與健康”問題的同時，也能幫助寵物主實時定位寵物犬位置，防止犬只被盜、丟失和流浪。

（三）特色功能設(shè)計

除了原寵物犬管理系統(tǒng)具備的功能流程外，寵物主端增加的功能點包括寵物犬證件申辦、寵物犬信息查詢、記錄寵物日常防疫情況。

1.寵物犬證件申辦：寵物主必須在線提交犬籍注冊申請，申請注冊登記的犬只去有關(guān)部門進行基本認證，獲得犬籍登記證明，并獲得具有唯一編碼的動物芯片和二維碼，寵物犬即獲得自己的身份編號。寵物主可選擇植入芯片或者采取懸掛方式讓犬只攜帶芯片。已注冊的犬只會被收入犬類數(shù)據(jù)庫進行日常管理。

2.寵物犬信息查詢：寵物主可以通過下載移動端APP，輸入寵物犬身份證號，可實時查詢寵物犬的相關(guān)信息，包括寵物品種、性別、圖片以及防疫情況（如圖5），根據(jù)現(xiàn)有的情況作出養(yǎng)犬行為的調(diào)整，做到科學(xué)養(yǎng)犬，也使寵物更加健康。若寵物犬丟失，拾到者可通過掃描二維碼獲得寵物及寵物主信息，聯(lián)系寵物主（如圖6）;寵物主也可通過芯片定位獲得寵物犬位置信息。

3.記錄寵物日常防疫情況：有關(guān)防疫部門可以通過中央服務(wù)器對寵物犬進行寵物防疫情況的實時更新和查詢。同時寵物主在注冊寵物證件的時候也會獲得相應(yīng)登錄賬號，通過賬號登錄移動APP，結(jié)合家庭智能防疫箱可以對日常的防疫行為，包括日常清潔、定期驅(qū)蟲等進行記錄，收集到的數(shù)據(jù)可以作為日后寵物犬的健康評估或健康檢查的參考維度之一。

4.科學(xué)養(yǎng)犬行為指導(dǎo)：結(jié)合平時對寵物犬?dāng)?shù)據(jù)的收集，軟件平臺可對寵物犬進行健康評估，實現(xiàn)個性化科學(xué)養(yǎng)犬指導(dǎo)。APP日常推送科學(xué)養(yǎng)犬知識，并定期對寵物主進行例如體內(nèi)外驅(qū)蟲、環(huán)境消毒等任務(wù)提醒。

（四）數(shù)據(jù)庫設(shè)計

根據(jù)不同的利益相關(guān)者，系統(tǒng)管理模塊可以為不同的用戶定制級別權(quán)限，通過權(quán)限管理實現(xiàn)不同用戶對應(yīng)不同系統(tǒng)的操作權(quán)限，—方面使得執(zhí)法單位各司其職，—方面保證高權(quán)限的數(shù)據(jù)的權(quán)威性和真實性。例如針對免疫檢疫方面，相對來說，檢疫人員有最高的權(quán)限，他們不僅能夠查看相關(guān)的信息，而且能夠修改和增加寵物的免疫信息，但是他們不能對用戶平時產(chǎn)生的防疫驅(qū)蟲行為進行修改。而對于寵物飼主來說，他們只能查看寵物犬的免疫檢疫情況，無法進行修改，但是對平時的防疫驅(qū)蟲行為可以進行記錄和修改。

小結(jié)

隨著寵物數(shù)量的增加，寵物犬的管理成了社會關(guān)注的問題。寵物管理涉及多方角色，需要寵物飼主、寵物醫(yī)院、寵物服務(wù)中心等各方共同完善?，F(xiàn)如今隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，寵物管理可以依托現(xiàn)有技術(shù)使管理更加高效，例如本文提到的RFID技術(shù)，用于收集寵物犬信息和建立電子檔案，使寵物管理信息更高效集中，形成一個比較價值的犬類數(shù)據(jù)庫。我們可以使用這個數(shù)據(jù)庫對寵物服務(wù)行業(yè)進行規(guī)范化的管理，寵物醫(yī)院、疫苗中心等都可以共用同一套數(shù)據(jù)。用戶也可以在日常的疾病防治過程中對寵物犬進行記錄，為寵物的情況增加多維度的信息，更方便寵物監(jiān)管以及對寵物自身健康進行更全面科學(xué)的評估。.

參考文獻

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