智慧畜牧業(yè)技術(shù)

編寫突出學(xué)科交叉性和技術(shù)前沿性，彰顯學(xué)科優(yōu)勢。

內(nèi)容以畜牧生產(chǎn)實(shí)際為綱，助力復(fù)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)。

配套資源豐富，包括PPT 課件、微課視頻等，供讀者參考。

前 言

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃的不斷深入，以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等為代表的新一代信息技術(shù)，深度融合傳統(tǒng)畜牧生產(chǎn)，推動了畜牧行業(yè)的生產(chǎn)方式變革。以數(shù)字化為基礎(chǔ)的智慧畜牧生產(chǎn)模式應(yīng)運(yùn)而生，相對于傳統(tǒng)畜牧業(yè)而言，智慧畜牧業(yè)生產(chǎn)更加智慧、服務(wù)更加精準(zhǔn)、管理更加人性。“安吉共識”“北大倉行動”和“北京指南”先后奏響了新農(nóng)科建設(shè)的“三部曲”，新農(nóng)科人才培養(yǎng)進(jìn)入了嶄新的歷史階段。

“安吉共識”從宏觀層面提出了要面向新農(nóng)業(yè)、新鄉(xiāng)村、新農(nóng)民、新生態(tài)發(fā)展的理念，“北大倉行動”從中觀層面推出了深化高等農(nóng)林教育改革的“八大行動”，“北京指南”從微觀層面實(shí)施新農(nóng)科研究與改革實(shí)踐的“百校千項”。新農(nóng)科建設(shè)歸根結(jié)底是進(jìn)行復(fù)合應(yīng)用型專業(yè)人才培養(yǎng)，人才培養(yǎng)的關(guān)鍵在于專業(yè)核心課程，而課程教材建設(shè)是基本保障。

隨著畜牧生產(chǎn)規(guī)模化、自動化和智能化程度的不斷提高，智慧畜牧業(yè)是行業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。目前，關(guān)于智慧畜牧業(yè)的高等教育教材十分匱乏，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)類的教材對智慧畜牧業(yè)只是淺嘗輒止。本書積極響應(yīng)國家“互聯(lián)網(wǎng)+”畜牧業(yè)和新農(nóng)科建設(shè)號召，將先進(jìn)的信息技術(shù)深度融合到傳統(tǒng)畜牧生產(chǎn)，依托農(nóng)林類高校相關(guān)專業(yè)優(yōu)勢，打造具有學(xué)科交叉性、技術(shù)前沿性和引領(lǐng)示范性的新形態(tài)教材，助力現(xiàn)代化智慧畜牧生產(chǎn)和復(fù)合應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

教材內(nèi)容涵蓋了草地資源監(jiān)測、畜舍環(huán)境自動調(diào)節(jié)、現(xiàn)代畜牧生產(chǎn)、屠宰與分割信息化管理、物流運(yùn)輸監(jiān)控、畜產(chǎn)品線上銷售和食品安全追溯等畜牧生產(chǎn)的全過程，結(jié)合智慧畜牧生產(chǎn)的信息技術(shù)深度融合應(yīng)用，主動求變、大膽創(chuàng)新，既開闊了學(xué)生的專業(yè)視野，又激發(fā)了學(xué)生知農(nóng)、愛農(nóng)的意識和建設(shè)新農(nóng)村的熱情，有助于復(fù)合應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。教材編寫突出強(qiáng)調(diào)學(xué)科交叉性和技術(shù)前沿性，彰顯學(xué)科專業(yè)優(yōu)勢，內(nèi)容全部以畜牧生產(chǎn)實(shí)際為綱，通過文字、圖片、視頻等立體化表現(xiàn)形式，以技術(shù)探索興趣驅(qū)動學(xué)生知識、能力和素質(zhì)全面提升。

教材結(jié)合現(xiàn)代畜牧業(yè)生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)自動化采集、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析和信息化管理，以及在大數(shù)據(jù)、云計算和人工智能等技術(shù)支持下實(shí)現(xiàn)的智慧化決策，內(nèi)容包括智慧畜牧業(yè)概述、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、3S技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、管理信息系統(tǒng)、人工智能與專家系統(tǒng)、畜產(chǎn)品電子商務(wù)、畜產(chǎn)品信息溯源。

第1章 智慧畜牧業(yè)概述。在簡要介紹“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃的基礎(chǔ)上，詳細(xì)講解了智慧畜牧業(yè)由來及其核心技術(shù)應(yīng)用，并圍繞畜牧業(yè)發(fā)展動態(tài)剖析行業(yè)當(dāng)下存在的問題，展望未來智慧畜牧業(yè)發(fā)展趨勢。

第2章 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。首先介紹了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)概念、框架和關(guān)鍵技術(shù)等相關(guān)知識，然后詳細(xì)講述了無線傳感器、標(biāo)簽編碼和RFID技術(shù)等信息采集和獲取技術(shù)，并借助畜舍環(huán)境智能化調(diào)控應(yīng)用、牧場智能環(huán)境監(jiān)測、寵物犬只識別管理等案例，對應(yīng)介紹了物聯(lián)網(wǎng)框架設(shè)計和部署、無線傳感網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建和應(yīng)用，以及RFID在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用。

第3章 3S技術(shù)。首先介紹了3S技術(shù)的概念、組成，然后分析了3S技術(shù)的工作原理，詳細(xì)講述了3S技術(shù)在智慧畜牧業(yè)中的應(yīng)用，從RS獲取多源信息，由GPS定位和導(dǎo)航，利用GIS進(jìn)行數(shù)據(jù)綜合處理分析，提供動態(tài)的畜牧業(yè)信息和豐富的圖文圖表，最終提出決策實(shí)施方案。

第4章 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。主要介紹了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、移動通信網(wǎng)絡(luò)、ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相關(guān)知識，并通過智慧畜牧生產(chǎn)中數(shù)據(jù)傳輸解決方案，講述了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在畜牧業(yè)生產(chǎn)中的具體應(yīng)用。

第5章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)。首先介紹了數(shù)據(jù)庫技術(shù)的相關(guān)概念，隨后介紹了數(shù)據(jù)模型，并詳細(xì)介紹了關(guān)系數(shù)據(jù)庫，接著以羊群營養(yǎng)配方管理系統(tǒng)為例，結(jié)合關(guān)系數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用介紹了數(shù)據(jù)庫設(shè)計步驟，以及各階段需要完成的基本任務(wù)，最后對畜牧業(yè)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用情況進(jìn)行概括介紹。

第6章 管理信息系統(tǒng)。首先介紹了管理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)、分類和組成結(jié)構(gòu)，隨后結(jié)合某企業(yè)羊群動態(tài)營養(yǎng)平衡系統(tǒng)的開發(fā)，重點(diǎn)介紹了管理信息系統(tǒng)的建設(shè)內(nèi)容，包括管理信息系統(tǒng)的開發(fā)方法和系統(tǒng)規(guī)劃、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)實(shí)施與維護(hù)等各個階段的具體工作任務(wù)。

第7章 人工智能與專家系統(tǒng)。首先介紹了人工智能的基本概念，以及人工智能與大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)、語音識別與合成系統(tǒng)，然后結(jié)合人工智能在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用，詳細(xì)介紹了農(nóng)業(yè)機(jī)器人和專家系統(tǒng)等相關(guān)內(nèi)容。

第8章 畜產(chǎn)品電子商務(wù)。在介紹電子商務(wù)基本知識的基礎(chǔ)上，分析了畜產(chǎn)品電子商務(wù)的需求，并詳細(xì)講解了畜產(chǎn)品電子商務(wù)網(wǎng)站建設(shè)、維護(hù)和推廣等內(nèi)容。

第9章 畜產(chǎn)品信息溯源。在簡要介紹信息溯源的基礎(chǔ)上，深入分析畜產(chǎn)品信息溯源涉及到的關(guān)鍵技術(shù)，并以豬肉信息溯源為案例，詳細(xì)講述了生豬飼養(yǎng)、屠宰分割、冷鏈運(yùn)輸和商超銷售的全程信息溯源。

本書采用紙質(zhì)教材出版，每章內(nèi)容都配套有課后練習(xí)、PPT課件、微課視頻等多類型、立體化的教學(xué)資源，供讀者參考。

本書由連衛(wèi)民、張志明、王輝任主編，逯暉、張一帆、陳炎龍任副主編。連衛(wèi)民、張志明負(fù)責(zé)統(tǒng)籌全書的邏輯框架，并對全書進(jìn)行統(tǒng)稿和修訂。張志明、王輝、陳炎龍、逯暉、張一帆負(fù)責(zé)教材全部章節(jié)的內(nèi)容撰寫、文字校正、參考文獻(xiàn)整理和教材配套資源建設(shè)工作。

本書的出版得到了河南省“十四五”普通高等教育規(guī)劃教材立項建設(shè)資助，在此表示衷心的感謝。同時，感謝河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院教務(wù)處、信息工程學(xué)院、能源與智能工程學(xué)院、動物科技學(xué)院、動物醫(yī)藥學(xué)院、食品與生物工程學(xué)院等部門對教材編寫工作的大力支持。

雖然編者在編寫過程中傾注了大量心血，但由于智慧畜牧業(yè)是一個日新月異、不斷發(fā)展的新興領(lǐng)域，許多理論與應(yīng)用尚在探索和研究中，書中難免存在疏漏和不足，如有不當(dāng)之處，懇請各位專家和讀者批評指正。

編 者

2021年11月

前言

第1章　智慧畜牧業(yè)概述 1
1.1 “互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃 1
1.1.1 “互聯(lián)網(wǎng)+”概述 1
1.1.2 “互聯(lián)網(wǎng)+”與農(nóng)業(yè) 2
1.1.3 “互聯(lián)網(wǎng)+”與畜牧業(yè) 4
1.2 智慧畜牧業(yè)介紹 5
1.2.1 智慧畜牧業(yè)的由來 6
1.2.2 核心技術(shù)應(yīng)用 7
1.3 智慧畜牧業(yè)的發(fā)展與展望 8
1.3.1 畜牧業(yè)的發(fā)展動態(tài) 8
1.3.2 當(dāng)前存在的問題 9
1.3.3 智慧畜牧業(yè)展望 10
課后練習(xí) 11
第2章 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng) 13
2.1 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)概述 13
2.1.1 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的基本概念 13
2.1.2 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)框架 14
2.1.3 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù) 15
2.1.4 畜舍環(huán)境智能化調(diào)控 17
2.2 無線傳感器技術(shù) 18
2.2.1 無線傳感器概述 19
2.2.2 常見無線傳感器介紹 19
2.2.3 牧場智能環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng) 21
2.3 標(biāo)簽編碼 22
2.3.1 條形碼 22
2.3.2 二維碼 24
2.3.3 RFID標(biāo)簽 25
2.3.4 畜產(chǎn)品標(biāo)簽編碼應(yīng)用 25
2.4 射頻識別技術(shù) 27
2.4.1 RFID概述 27
2.4.2 RFID構(gòu)成 28
2.4.3 RFID工作原理 29
2.4.4 寵物犬只識別管理 29
課后練習(xí) 31
第3章 3S技術(shù) 33
3.1 3S技術(shù)與畜牧業(yè)生產(chǎn) 33
3.2 地理信息系統(tǒng) 35
3.2.1 GIS概述 35
3.2.2 GIS的組成 36
3.2.3 草地資源監(jiān)測系統(tǒng) 38
3.3 全球定位系統(tǒng) 40
3.3.1 GPS概述 40
3.3.2 GPS的組成 41
3.3.3 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 42
3.3.4 畜產(chǎn)品冷鏈物流監(jiān)控系統(tǒng) 46
3.4 遙感技術(shù) 47
3.4.1 RS概述 47
3.4.2 遙感技術(shù)系統(tǒng) 48
3.4.3 草原鼠蟲害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng) 50
課后練習(xí) 51
第4章 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 53
4.1 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 53
4.1.1 互聯(lián)網(wǎng)概述 53
4.1.2 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì) 55
4.1.3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 57
4.1.4 IP地址與域名 58
4.1.5 局域網(wǎng)組建 60
4.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 61
4.2.1 WSN概述 61
4.2.2 WSN拓?fù)淇刂婆c覆蓋技術(shù) 62
4.2.3 WSN通信與組網(wǎng)技術(shù) 63
4.2.4 WSN關(guān)鍵技術(shù) 65
4.3 移動通信網(wǎng)絡(luò) 65
4.4 ZigBee無線網(wǎng)絡(luò) 67
4.5 智慧畜牧生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳輸 67
課后練習(xí) 69
第5章 數(shù)據(jù)庫技術(shù) 70
5.1 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基本概念 70
5.2 數(shù)據(jù)模型及分類 71
5.2.1 概念數(shù)據(jù)模型 72
5.2.2 邏輯數(shù)據(jù)模型 73
5.3 關(guān)系數(shù)據(jù)庫 75
5.3.1 關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 75
5.3.2 關(guān)系完整性約束 76
5.3.3 關(guān)系代數(shù) 77
5.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 81
5.4.1 需求分析 81
5.4.2 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計 82
5.4.3 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計 84
5.4.4 物理結(jié)構(gòu)設(shè)計 86
5.4.5 數(shù)據(jù)庫的實(shí)施 90
5.4.6 數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行與維護(hù) 90
5.5 畜牧業(yè)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用 91
5.5.1 畜牧業(yè)信息化中的大數(shù)據(jù) 91
5.5.2 畜牧業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用 92
課后練習(xí) 93
第6章 管理信息系統(tǒng) 95
6.1 管理信息系統(tǒng)概述 95
6.1.1 管理信息系統(tǒng)的特點(diǎn) 95
6.1.2 管理信息系統(tǒng)的分類 96
6.1.3 管理信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 97
6.2 管理信息系統(tǒng)的建設(shè) 100
6.2.1 系統(tǒng)開發(fā)方法 101
6.2.2 系統(tǒng)規(guī)劃 103
6.2.3 系統(tǒng)分析 107
6.2.4 系統(tǒng)設(shè)計 117
6.2.5 系統(tǒng)實(shí)施與運(yùn)行管理 122
課后練習(xí) 126
第7章 人工智能與專家系統(tǒng) 128
7.1 人工智能 128
7.1.1 AI基本概念 128
7.1.2 AI與大數(shù)據(jù) 133
7.1.3 機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí) 135
7.1.4 語音識別與合成系統(tǒng) 137
7.2 農(nóng)業(yè)機(jī)器人 137
7.2.1 農(nóng)業(yè)機(jī)器人概述 138
7.2.2 農(nóng)業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu) 138
7.2.3 農(nóng)業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計 139
7.2.4 現(xiàn)代化奶牛養(yǎng)殖設(shè)備應(yīng)用 141
7.3 專家系統(tǒng) 142
7.3.1 專家系統(tǒng)概述 142
7.3.2 專家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 143
7.3.3 畜牧業(yè)專家系統(tǒng)應(yīng)用 143
課后練習(xí) 144
第8章 畜產(chǎn)品電子商務(wù) 146
8.1 電子商務(wù) 146
8.1.1 電子商務(wù)概述 146
8.1.2 電子商務(wù)構(gòu)成要素 147
8.1.3 電子商務(wù)分類 148
8.2 畜產(chǎn)品電子商務(wù) 149
8.2.1 畜產(chǎn)品電子商務(wù)概述 149
8.2.2 畜產(chǎn)品物流運(yùn)輸 151
8.3 畜牧企業(yè)網(wǎng)站建設(shè) 152
8.3.1 網(wǎng)站建設(shè)概述 152
8.3.2 網(wǎng)站建設(shè)流程 154
8.3.3 網(wǎng)站維護(hù)與推廣 155
課后練習(xí) 156
第9章 畜產(chǎn)品信息溯源 158
9.1 信息溯源概述 158
9.1.1 信息溯源定義 158
9.1.2 信息溯源模型 159
9.1.3 信息溯源應(yīng)用 159
9.2 信息溯源的關(guān)鍵技術(shù) 161
9.2.1 RFID技術(shù) 161
9.2.2 傳感器 162
9.2.3 全球定位系統(tǒng) 163
9.2.4 視頻采集 164
9.2.5 地理信息系統(tǒng) 164
9.3 豬肉信息溯源案例 165
9.3.1 養(yǎng)殖場數(shù)據(jù)管理 166
9.3.2 屠宰分割過程監(jiān)控 169
9.3.3 運(yùn)輸過程監(jiān)控 171
9.3.4 商超銷售信息溯源 172
課后練習(xí) 173
參考文獻(xiàn) 175

1. 零基礎(chǔ)玩轉(zhuǎn)國產(chǎn)大模型DeepSeek [徐永冰 張帥 編著]
2. 網(wǎng)絡(luò)工程師5天修煉（適配第6版考綱） [主編　朱小平 施游]
3. 信息系統(tǒng)項目管理師考試32小時通關(guān)（適用第4版考綱） [薛大龍]
4. 信息系統(tǒng)管理工程師考試32小時通關(guān)（適配第2版考綱） [薛大龍　劉偉]
5. 土木工程材料檢測實(shí)訓(xùn) [洪曉江 達(dá)則曉麗 錢波]
6. 科技信息檢索與論文寫作實(shí)用教程 [李振華]
7. 傳統(tǒng)山水畫論解讀與實(shí)踐 [陳鈉 著]
8. Python數(shù)據(jù)庫編程 [主編 殷樹友 邢 翀]
9. 計算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo) [主編 袁春萍 朱妮]
10. 嵌入式人工智能技術(shù)應(yīng)用（數(shù)字教材） [主編 胡娜 楊國勇 晏廷榮]
11. Vienna整流器技術(shù) [桂存兵 著]
12. 變頻器與伺服應(yīng)用 [陳剛 葉云飛]
13. 物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計與實(shí)踐 [湯琳 李敏]
14. 爐邊夜話——深入淺出話AI [汪建　著]
15. 電商運(yùn)營與管理 [鐘肖英 陳瀟]
16. Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計 [主編 姜春磊 陳虹潔]
17. 信息技術(shù)基礎(chǔ)（Windows 10+WPS Office）（微課版） [主編　石利平　田輝平　謝盛嘉]
18. 人工智能應(yīng)用 [主編　陳　萍　劉培培　陳孟軍]
19. 大學(xué)生職業(yè)發(fā)展與就業(yè)指導(dǎo) [主編　劉志堅]
20. 高級辦公應(yīng)用項目教程 [主編 屈晶 趙成麗]
21. 微信小程序開發(fā)項目實(shí)戰(zhàn)（微課版） [主編 黃龍泉 郭峰 朱倩]
22. 企業(yè)檔案工作實(shí)戰(zhàn)寶典百問百答 [華俊 盧秀英 邵甜甜 著]
23. 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理及應(yīng)用 [主編 唐繼勇 葉坤 孫夢娜]
24. 大學(xué)生創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ) [主編 王麗莉 王 楊]
25. 船舶輔機(jī) [主編 王連海 于洋 姜淑翠]
26. 大學(xué)生就業(yè)指導(dǎo) [主編 王麗莉 董宴廷]
27. 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計師章節(jié)習(xí)題與考點(diǎn)特訓(xùn) [主編 薛大龍 鄒月平]
28. 高校學(xué)生工作探索與實(shí)踐 [郭亮 著]
29. 大學(xué)生情商管理 [方雄 著]
30. 2023年長沙市會展業(yè)發(fā)展報告 [主編 周棟良]