畜牧物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)裝備研制與推廣應(yīng)用

曹姍姍，李奇峰，高榮華，阮懷軍，于瑩，黃河，楊衛(wèi)芳，吳建寨※

（1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所，農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100081；2.北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心，北京 100097；3.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技信息研究所，山東 濟(jì)南 250100；4.北京農(nóng)信互聯(lián)科技有限公司，北京 100080；5.新希望六和股份有限公司，山東 青島 266000；6.北京市畜牧總站，北京 100101）

信息化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的制高點(diǎn)，而畜牧業(yè)占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的近1/3，標(biāo)志著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平[1]。進(jìn)入新世紀(jì)以來，信息技術(shù)日新月異、方興未艾，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、AI 和畜牧業(yè)融合的深度、廣度不斷加強(qiáng)。隨著我國膳食營養(yǎng)改善、經(jīng)濟(jì)社會(huì)轉(zhuǎn)型和資源環(huán)境趨緊，亟需加快畜牧養(yǎng)殖和信息技術(shù)深度融合，轉(zhuǎn)變畜牧業(yè)生產(chǎn)方式，推進(jìn)畜牧業(yè)高質(zhì)量發(fā)展[2]。當(dāng)前我國畜牧業(yè)信息化水平不高，與發(fā)達(dá)國家相比差距明顯，突出表現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)與畜牧業(yè)深度融合難、畜禽養(yǎng)殖復(fù)雜環(huán)境多特征聯(lián)動(dòng)監(jiān)測難、高效養(yǎng)殖智能化分析預(yù)警難等問題。為加快我國畜牧業(yè)信息化發(fā)展，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與服務(wù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)聯(lián)合全國畜牧總站、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所、北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心、山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技信息研究所、新希望六和股份有限公司、北京農(nóng)信互聯(lián)科技集團(tuán)有限公司和廣東廣墾畜牧工程研究院有限公司等單位開展了畜禽養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新和智能裝備研制與應(yīng)用研究，圍繞奶牛、肉牛、生豬、蛋雞和肉雞5種主要畜禽，提出了“物聯(lián)牧場”理論方法[3]，研制了畜禽“生態(tài)—生理—生長”多通量專用傳感技術(shù)，創(chuàng)新了畜禽多維立體感知方法，突破了“感知難”的問題，為智慧養(yǎng)殖獲取海量數(shù)據(jù)提供了技術(shù)保障。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建畜禽養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系和綜合平臺(tái)，研制健康養(yǎng)殖智慧管理系統(tǒng)與設(shè)備，并開展推廣應(yīng)用。

1 畜禽養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系和綜合平臺(tái)構(gòu)建

搭建了國家級(jí)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新綜合平臺(tái)，克服了物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)和畜牧產(chǎn)業(yè)深度融合難的問題，為推進(jìn)畜牧業(yè)信息化創(chuàng)新發(fā)展提供了方法論。

1.1 提出了畜禽養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)自適應(yīng)組網(wǎng)基本方法，構(gòu)建了“信息采集—數(shù)據(jù)處理—應(yīng)用服務(wù)”的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系，為畜禽多元數(shù)據(jù)匯聚與智能平臺(tái)構(gòu)建提供了技術(shù)支撐。

針對(duì)我國畜牧業(yè)品種、區(qū)域的差異性，提出5種畜禽14種養(yǎng)殖模式的自適應(yīng)無線傳感網(wǎng)（WSN）組網(wǎng)方法，解決了不同畜禽種類、不同氣候極值以及不同養(yǎng)殖模式的差異化組網(wǎng)難題，為畜禽養(yǎng)殖場全域優(yōu)化組網(wǎng)提供技術(shù)保障。為提高物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性，提出基于SW-SVR 的畜禽物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)流異常實(shí)時(shí)檢測處理、批量數(shù)據(jù)特征提取等方法，能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地檢測感知數(shù)據(jù)流中的異常數(shù)據(jù)，并制定了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用滿意度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。探明不同畜種最佳生理生長的溫度、濕度和光照等閾值，以及氨氣等有害氣體警情警線，研究確定精準(zhǔn)調(diào)控參數(shù)，結(jié)合養(yǎng)殖實(shí)踐，制定《畜禽養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》、《畜禽養(yǎng)殖無線局域網(wǎng)總體技術(shù)規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)11 項(xiàng)，形成了較為完善的畜禽養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)“信息采集—數(shù)據(jù)處理—應(yīng)用服務(wù)”的標(biāo)準(zhǔn)體系。綜合考量農(nóng)業(yè)農(nóng)村部67 號(hào)令及國際ISO 11784 標(biāo)準(zhǔn)的有效接駁，提出特有的與電子標(biāo)識(shí)、條碼標(biāo)識(shí)相匹配的畜禽個(gè)體和小群體編碼規(guī)則，構(gòu)建低頻RFID、二維碼等混合標(biāo)識(shí)技術(shù)與關(guān)聯(lián)信息庫6個(gè)，為畜禽養(yǎng)殖精細(xì)化管理、畜產(chǎn)品質(zhì)量安全正向跟蹤與反向溯源提供了技術(shù)保障。成果創(chuàng)建的畜禽養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方法、異常數(shù)據(jù)識(shí)別、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和標(biāo)識(shí)關(guān)聯(lián)信息庫，為畜禽養(yǎng)殖動(dòng)態(tài)感知與智能管控提供了技術(shù)支撐。

1.2 建成了首個(gè)國家級(jí)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用綜合服務(wù)平臺(tái)，解決了畜牧業(yè)物聯(lián)網(wǎng)仿真模擬、性能測試等官方認(rèn)證缺失的難題，為畜禽養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)備研發(fā)提供了基礎(chǔ)支撐。

根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部信息化推進(jìn)戰(zhàn)略部署，創(chuàng)建了包括“技術(shù)創(chuàng)新、仿真測試、技術(shù)服務(wù)”3個(gè)子平臺(tái)14個(gè)系統(tǒng)、66 臺(tái)套核心儀器裝備的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新綜合平臺(tái)。一是支撐生物材料、微納米材料等新型傳感器的基礎(chǔ)研究，探索新型材料生物電信號(hào)、光信號(hào)、微電壓和細(xì)胞膜電阻等特異性的識(shí)別機(jī)理、實(shí)現(xiàn)路徑和動(dòng)態(tài)解析，部署新型傳感器研發(fā)環(huán)境，滿足了面向世界畜牧業(yè)物聯(lián)網(wǎng)科技前沿需要。二是支撐養(yǎng)殖傳感器、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)裝備的性能測試評(píng)價(jià)，包括養(yǎng)殖環(huán)境溫濕度、風(fēng)速風(fēng)向、空氣質(zhì)量、光照及動(dòng)物生理、生長等傳感器的功能性、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性以及安全性等，和數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線組網(wǎng)、感知節(jié)點(diǎn)、自適應(yīng)調(diào)節(jié)等傳輸方式、速度和質(zhì)量，以及物聯(lián)網(wǎng)裝備的性能指標(biāo)等76 項(xiàng)，滿足了面向國家重大戰(zhàn)略需求。三是支撐我國畜禽養(yǎng)殖不同品種、不同區(qū)域和不同規(guī)模的環(huán)境極值、適宜閾值等應(yīng)用場景仿真模擬，基于引進(jìn)設(shè)備與自主研發(fā)系統(tǒng)，模擬環(huán)境溫度- 40 ～ + 85 ℃、濕度5%～99%RH、淋雨0.1～20 L/min、試驗(yàn)臺(tái)無極調(diào)速1～17 r/min、砂塵風(fēng)速≥7.5 m/s、震動(dòng)最大負(fù)載60 kg 等16種極值條件，占極值環(huán)境的90% 以上，為極端條件下畜禽專用傳感器的研發(fā)與測試提供了場景，滿足了面向現(xiàn)代畜牧業(yè)主戰(zhàn)場需要。成果建成的國家級(jí)畜牧業(yè)物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新、仿真測試和技術(shù)服務(wù)的綜合平臺(tái)，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。

2 健康養(yǎng)殖智慧管理系統(tǒng)與裝備研制

構(gòu)建了基于大數(shù)據(jù)的畜禽養(yǎng)殖分析預(yù)測模型庫，研制了智能化調(diào)控設(shè)備，解決了畜禽養(yǎng)殖監(jiān)測預(yù)警難的問題，實(shí)現(xiàn)了畜禽高效健康養(yǎng)殖的智慧管理與科學(xué)決策[4]。

2.1 創(chuàng)建了面向大數(shù)據(jù)的畜禽養(yǎng)殖分析預(yù)測調(diào)控模型算法，突破了畜禽養(yǎng)殖預(yù)警不及時(shí)和調(diào)控不精準(zhǔn)的難題，為畜禽健康養(yǎng)殖提供智能化決策支持。

創(chuàng)新基于DNN 的養(yǎng)殖環(huán)境多變量PID 神經(jīng)元解耦控制算法，構(gòu)建畜禽舍內(nèi)溫濕度增量式自回歸（IARX）預(yù)測模型，實(shí)現(xiàn)了養(yǎng)殖環(huán)境多因素耦合非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的精準(zhǔn)預(yù)控制，誤差比計(jì)算流體力學(xué)模型降低30%以上。探索豬舍復(fù)雜環(huán)境下氨氣濃度的變化規(guī)律，提出基于ARIMA-BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)殘差優(yōu)化組合的豬舍氨氣濃度預(yù)測方法，預(yù)測值與實(shí)際值的均方根誤差（RMSE）僅為0.0365 mg/m3，為豬舍氨氣濃度環(huán)境精準(zhǔn)化調(diào)控提供了科學(xué)依據(jù)[5]。構(gòu)建生豬養(yǎng)殖環(huán)境預(yù)警指標(biāo)，提出基于模糊算法的生豬健康養(yǎng)殖綜合多環(huán)境因子預(yù)警模型，智慧化地發(fā)出無警、中警和重警等預(yù)警信號(hào)，為生豬生長發(fā)育創(chuàng)造了最優(yōu)環(huán)境條件。提出基于奶牛體況及預(yù)期生產(chǎn)性能的干物質(zhì)采食量預(yù)測模型，實(shí)現(xiàn)了符合中國飼料原料特征及養(yǎng)殖模式的干物質(zhì)采食量精準(zhǔn)預(yù)測，預(yù)測精度高達(dá)95%以上，比NRC 模型提高5～8個(gè)百分點(diǎn)[6]。構(gòu)建基于雙向長短時(shí)記憶網(wǎng)絡(luò)-連接時(shí)序分類（BLSTM-CTC）算法的家禽聲紋健康決策樹診斷模型，端到端連續(xù)識(shí)別多場景下家禽咳嗽聲，實(shí)現(xiàn)了家禽集約飼養(yǎng)呼吸道疾病的早期預(yù)警，識(shí)別準(zhǔn)確率為94.1%。成果創(chuàng)建的畜禽“生態(tài)—生理—生長”調(diào)控模型算法50套，形成了畜禽養(yǎng)殖決策的“智慧大腦”。

2.2 創(chuàng)制了系列畜禽養(yǎng)殖智能設(shè)備，解決了養(yǎng)殖裝備現(xiàn)代化水平低的難題，實(shí)現(xiàn)了畜禽養(yǎng)殖裝備的國產(chǎn)化和自主創(chuàng)新。

創(chuàng)制畜禽舍內(nèi)外立柱式、懸掛式、移動(dòng)式3 大系列的環(huán)境智能控制設(shè)備，經(jīng)過多次技術(shù)迭代至目前3.0版，實(shí)現(xiàn)了多場景、多環(huán)境、自適應(yīng)的通風(fēng)、照明、加熱、降溫和增濕等13 項(xiàng)功能的智能管控[7]。研制出粉塵試驗(yàn)箱等物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)裝置8 項(xiàng)，強(qiáng)化了畜禽物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新綜合平臺(tái)的整體功能[8-10]。自主研制畜禽糞污清潔機(jī)器人，攻克自動(dòng)上水與避障技術(shù)難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了畜禽舍的全天候智能清糞，比國際同類型產(chǎn)品價(jià)格降低31%左右[11]。發(fā)明具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的妊娠母豬精準(zhǔn)飼喂裝備，集成個(gè)體標(biāo)識(shí)、自動(dòng)稱重、采食記錄及變量下料等功能，攻克全價(jià)配合飼料變量調(diào)控難的關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了妊娠母豬個(gè)體和小群體的精細(xì)飼喂，實(shí)際采量與理論采食量的誤差≤0.5%[12]。發(fā)明基于智能應(yīng)用的仔豬自動(dòng)護(hù)理系統(tǒng)裝置，集成動(dòng)態(tài)感知、柔性抓取、自動(dòng)消毒、自動(dòng)保暖及分析預(yù)警等多環(huán)節(jié)智能技術(shù)，優(yōu)化仔豬護(hù)理過程，仔豬成活率提高5% 以上，實(shí)現(xiàn)了仔豬生長發(fā)育的實(shí)時(shí)監(jiān)測和精細(xì)護(hù)理[13]。研發(fā)出禽舍自動(dòng)喂料裝置，研制家禽飼喂自動(dòng)出料驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和自動(dòng)清除剩余飼料的料斗，無需人工投料，省時(shí)省力，實(shí)現(xiàn)了禽舍自動(dòng)投料和剩料清除，降低了家禽因食用剩余被污染的飼料而產(chǎn)生細(xì)菌性疾病的發(fā)生率[14]。成果自主設(shè)計(jì)并創(chuàng)制的主要畜禽智能裝備17 類，推動(dòng)了我國畜禽養(yǎng)殖先進(jìn)設(shè)備國產(chǎn)化進(jìn)程。

2.3 研建了畜禽養(yǎng)殖智慧決策云平臺(tái)，攻克了海量多源數(shù)據(jù)融合弱、數(shù)據(jù)清洗繁雜及精準(zhǔn)管控效率低的難題，實(shí)現(xiàn)了畜禽養(yǎng)殖的在線智能分析和實(shí)時(shí)智慧調(diào)控。

匯聚環(huán)境數(shù)據(jù)6.6 億余條、音視頻樣本390 TB、養(yǎng)殖數(shù)據(jù)2.1 億條，形成環(huán)境、行為、生理、飼喂和控制等10 類數(shù)據(jù)集，建立了基于分布式存儲(chǔ)的畜禽養(yǎng)殖動(dòng)態(tài)感知與智能決策大數(shù)據(jù)中心，同時(shí)為國家農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新綜合平臺(tái)提供了測試評(píng)價(jià)基準(zhǔn)參考庫。提出畜禽養(yǎng)殖多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合算法，構(gòu)建專家知識(shí)模型庫1個(gè)，研建數(shù)據(jù)清洗、可視化、二三維GIS、深度學(xué)習(xí)及時(shí)空檢索等組件庫7個(gè)，開發(fā)流數(shù)據(jù)并行處理與多維分析引擎模塊，研發(fā)了基于微服務(wù)架構(gòu)的畜禽養(yǎng)殖智慧決策云平臺(tái)?；谠撛破脚_(tái)，開發(fā)“畜禽養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測與智能調(diào)控系統(tǒng)”“基于RFID 的奶牛精細(xì)化飼養(yǎng)管理系統(tǒng)”“AH IoT 信息管理系統(tǒng)”等業(yè)務(wù)流系統(tǒng)74個(gè)（包括生態(tài)環(huán)境類24個(gè)、生理健康類29個(gè)、生長發(fā)育類21個(gè)）、數(shù)據(jù)流系統(tǒng)23個(gè)，開展數(shù)據(jù)挖掘和智能分析，對(duì)養(yǎng)殖設(shè)施和裝備單元進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，搭建數(shù)據(jù)反饋鏈路，形成了畜禽智慧養(yǎng)殖的“感知—傳輸—應(yīng)用—反饋”閉環(huán)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了畜禽養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)的無人值守。面向政府部門、養(yǎng)殖場戶、科研高校、科技公司和社會(huì)公眾等不同群體，云平臺(tái)運(yùn)用精準(zhǔn)推送、用戶畫像等技術(shù)，開展個(gè)性化、專業(yè)化、定制化服務(wù)，構(gòu)建了具有中國特色的畜禽健康養(yǎng)殖全過程智慧化管理[15]。

3 推廣應(yīng)用及社會(huì)效益

本項(xiàng)目2007年到2020年實(shí)現(xiàn)綜合經(jīng)濟(jì)效益36.68 億元；投資年純收益率3.95，科研投資回報(bào)水平較高。預(yù)計(jì)未來5年，可新增經(jīng)濟(jì)效益15.62 億元。

3.1 推廣應(yīng)用情況

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)服務(wù)與創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)一直立足國家重大戰(zhàn)略需求，瞄準(zhǔn)世界科技前沿，面向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)主戰(zhàn)場，密切聯(lián)系畜禽養(yǎng)殖生產(chǎn)實(shí)際，取得了一系列創(chuàng)新性成果。成果采用產(chǎn)、學(xué)、研、用一體化及技術(shù)轉(zhuǎn)讓、社會(huì)化服務(wù)+政府技術(shù)推廣+龍頭企業(yè)等模式，先后在31 ?。ㄊ?、區(qū)）推廣應(yīng)用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。推廣應(yīng)用呈現(xiàn)如下特點(diǎn)：

一是在政府推廣領(lǐng)域，本成果經(jīng)過政府管理部門推廣應(yīng)用，發(fā)揮政府引導(dǎo)作用，體現(xiàn)科技進(jìn)步的驅(qū)動(dòng)性，有力提高了我國畜牧業(yè)信息化發(fā)展水平。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部市場與信息化司認(rèn)為：該成果在31個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）和新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)得到廣泛推廣應(yīng)用，其技術(shù)兼具先進(jìn)性和普適性，促進(jìn)了畜禽養(yǎng)殖信息化、智慧化和現(xiàn)代化，加快了農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，有效提升了我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化發(fā)展水平。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部畜牧獸醫(yī)局認(rèn)為：該成果創(chuàng)新性突出，應(yīng)用效果顯著，社會(huì)反響較好，顯著提升了我國畜牧業(yè)信息化發(fā)展水平，有力推進(jìn)了畜牧業(yè)高質(zhì)量發(fā)展步伐。北京市農(nóng)業(yè)局信息中心認(rèn)為：該成果符合北京市肉雞、蛋雞、生豬和奶牛等生產(chǎn)實(shí)際，符合北京市畜牧養(yǎng)殖場（智慧牧場）對(duì)信息化關(guān)鍵技術(shù)和智能裝備的迫切需求，推動(dòng)了北京畜牧業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。

二是在成果轉(zhuǎn)化領(lǐng)域，本成果經(jīng)過科技公司等單位推廣應(yīng)用，發(fā)揮科技引領(lǐng)作用，體現(xiàn)科技創(chuàng)新的先進(jìn)性，有力提高了我國畜牧產(chǎn)業(yè)智能裝備水平。北京旗碩基業(yè)科技股份有限公司認(rèn)為：該成果的先進(jìn)技術(shù)和裝備被我公司吸收借鑒，并轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品；目前，產(chǎn)品已銷往20 多個(gè)省、市、自治區(qū)，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。銘農(nóng)（上海）信息科技有限公司認(rèn)為：該成果在江蘇、山東、河北等地的獸藥經(jīng)營企業(yè)、規(guī)模養(yǎng)殖場和獸藥監(jiān)管部門開展了示范應(yīng)用推廣，公司用戶不斷增加，銷售業(yè)績逐年提升，累計(jì)增加經(jīng)濟(jì)效益1300 多萬元。成都天田科技有限公司認(rèn)為：自2014年開始在西南地區(qū)的大型養(yǎng)殖場推廣應(yīng)用該成果，累計(jì)新增產(chǎn)值達(dá)5316.65 萬元，新增利稅達(dá)463 萬元，為促進(jìn)西南地區(qū)的智慧養(yǎng)殖技術(shù)應(yīng)用提供了支撐。

三是在生產(chǎn)應(yīng)用領(lǐng)域，本成果經(jīng)過畜禽養(yǎng)殖企業(yè)推廣應(yīng)用，發(fā)揮示范帶動(dòng)作用，體現(xiàn)科技應(yīng)用的效應(yīng)性，有力提高了我國畜牧產(chǎn)業(yè)節(jié)本增效能力。北京大北農(nóng)科技集團(tuán)股份有限公司認(rèn)為：我公司應(yīng)用該成果后，生豬企業(yè)飼料轉(zhuǎn)化效率提高6%，死淘率降低至10%以下，養(yǎng)殖能耗降低15%，防疫成本降低10 元/頭，人工投入成本降低20 元/頭；能繁母豬繁殖率提高10%，有效胎次提高1～2 胎，仔豬成活率提高5%，折算后的總體經(jīng)濟(jì)收益增幅31%左右。

山東陽信億利源清真肉類有限公司認(rèn)為：推廣應(yīng)用之后，公司工作人員數(shù)量可減少1/3，料肉比降低0.4，防疫成本平均減少70 元/頭，效益平均增長10%，利潤增長600 元/頭；另據(jù)測算，2012年6 月至2019年6 月期間，該成果新增銷售收入達(dá)23640 萬元。廣東湛江廣墾沃而多原種豬有限公司認(rèn)為：該項(xiàng)目數(shù)字化、自動(dòng)化設(shè)備及技術(shù)的應(yīng)用，使生產(chǎn)母豬窩均產(chǎn)健仔數(shù)增加了0.02 頭，生豬全程成活率同比提高1%，為公司創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，為全面提高集團(tuán)及行業(yè)生豬養(yǎng)殖業(yè)現(xiàn)代化水平提供了技術(shù)和裝備支撐。

3.2 社會(huì)效益

本研究緊緊圍繞我國物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)與畜牧業(yè)深度融合難、畜禽養(yǎng)殖復(fù)雜環(huán)境多特征聯(lián)動(dòng)監(jiān)測難、高效養(yǎng)殖智能分析預(yù)警調(diào)控難等現(xiàn)代畜牧業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的重點(diǎn)、難點(diǎn)和關(guān)鍵問題，取得了一系列創(chuàng)新性成果，產(chǎn)生了良好的社會(huì)效益和生態(tài)效益。

一方面促進(jìn)了畜牧業(yè)信息化學(xué)科發(fā)展和行業(yè)科技進(jìn)步。本成果整體國際先進(jìn)、部分國際領(lǐng)先，畜禽養(yǎng)殖部分儀器裝備通過自主創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化、低成本，推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步，引領(lǐng)了智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展方向。本成果2007-2019年畜禽感知專利占全球的2.19 %，為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化水平由2011年的3%提升為2018年的18.6%做出了貢獻(xiàn)。其次，推動(dòng)了畜牧業(yè)節(jié)本增效和綠色發(fā)展。據(jù)測算，本成果每年節(jié)約各類飼料1300 萬噸、減少家畜死亡500 萬頭、節(jié)約生產(chǎn)用水1800 萬噸，保護(hù)了自然資源和生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了畜牧業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)換代，推動(dòng)了畜牧業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。另外，提高了畜禽生產(chǎn)效率并保障了畜產(chǎn)品質(zhì)量安全。本成果“生態(tài)-生理-生長”多維專用傳感技術(shù)的早感知、早分析及早預(yù)測，有利于動(dòng)物生長發(fā)育的早促進(jìn)、早調(diào)控和早施策，動(dòng)物疫病的早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)防和早治療，有效提高了畜產(chǎn)品產(chǎn)量，降低了畜產(chǎn)品質(zhì)量安全中的生物風(fēng)險(xiǎn)，保障和改善了民生。