技術(shù)
導(dǎo)讀:現(xiàn)在,奶牛場(chǎng)的工人們使用的IT技術(shù)有藍(lán)牙、Wi-Fi和RFID等。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)觀察并記錄牛欄里牛的活動(dòng);生化傳感器—包括計(jì)步器和溫度傳感器,分別用來(lái)測(cè)量每頭牛的活動(dòng)量,以及繁殖時(shí)的體溫和早期病癥;牛棚、辦公室、飼料混合站和擠奶臺(tái)的電腦系統(tǒng)采用了ISO標(biāo)準(zhǔn)的RFID標(biāo)簽,而且每個(gè)標(biāo)簽上都有一個(gè)USDA審批的獨(dú)特的15位數(shù)識(shí)別器。
4年前,沃爾瑪把RFID技術(shù)應(yīng)用于供應(yīng)鏈管理的舉動(dòng)吸引了全世界的關(guān)注,但有一個(gè)產(chǎn)業(yè)卻可能對(duì)此不屑一顧——乳業(yè),因?yàn)閺纳蟼€(gè)世紀(jì)50年代起,奶牛場(chǎng)就開(kāi)始使用計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)了; 上個(gè)世紀(jì)80年代初,他們已經(jīng)采用電子智能標(biāo)簽和傳感器來(lái)管理奶牛了。
1991年,美國(guó)奶牛場(chǎng)的數(shù)量下降到了75140個(gè),降幅超過(guò)一半,留下來(lái)的奶牛場(chǎng)則越來(lái)越壯大,它們的發(fā)展也越來(lái)越多地依賴于IT系統(tǒng)、傳感器和無(wú)線技術(shù)的支持。據(jù)美國(guó)農(nóng)業(yè)部(USDA)的統(tǒng)計(jì),奶牛場(chǎng)利用技術(shù)改善了奶牛的健康狀況、促進(jìn)了奶牛繁殖,而且每頭牛的產(chǎn)奶量也增加了大約15%。
對(duì)乳業(yè)這樣的資本密集型行業(yè)而言,小步的生產(chǎn)力提升都可能產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。Garland Maine公司旗下的Thomas農(nóng)場(chǎng)的主席Mary Wilson表示: “隨著農(nóng)場(chǎng)壯大,你所掌握的信息就變得重要多了。”
現(xiàn)在,奶牛場(chǎng)的工人們使用的IT技術(shù)有藍(lán)牙、Wi-Fi和RFID等。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)觀察并記錄牛欄里牛的活動(dòng);生化傳感器—包括計(jì)步器和溫度傳感器,分別用來(lái)測(cè)量每頭牛的活動(dòng)量,以及繁殖時(shí)的體溫和早期病癥;牛棚、辦公室、飼料混合站和擠奶臺(tái)的電腦系統(tǒng)采用了ISO標(biāo)準(zhǔn)的RFID標(biāo)簽,而且每個(gè)標(biāo)簽上都有一個(gè)USDA審批的獨(dú)特的15位數(shù)識(shí)別器。
“這些系統(tǒng)提供了一種持續(xù)的方式,可以對(duì)每頭奶牛的活動(dòng)進(jìn)行獨(dú)立的實(shí)時(shí)監(jiān)控?!?nbsp;奶牛場(chǎng)策略咨詢公司的董事長(zhǎng)兼CEO Terry Smith說(shuō)。
據(jù)USDA統(tǒng)計(jì),美國(guó)有1/5的奶牛場(chǎng)在使用IT技術(shù)養(yǎng)牛,相比1991年增加了約14%。奶制品供應(yīng)商則表示,奶牛場(chǎng)越大,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的使用越深入。
給牛貼標(biāo)簽
根據(jù)USDA數(shù)據(jù),2007年,大約9%的奶牛貼了RFID標(biāo)簽,而且使用這種技術(shù)的奶牛場(chǎng)正在快速增加。每個(gè)RFID標(biāo)簽的成本約2~3美元,而以前使用的專用感應(yīng)器的價(jià)格是RFID的20多倍。價(jià)格低廉又符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的RFID的應(yīng)用,大幅降低了奶牛識(shí)別系統(tǒng)的成本; 同時(shí),它也顛覆了系統(tǒng)供應(yīng)商的供貨模式,因?yàn)樗粌H去掉了供貨商的硬件利潤(rùn),還把市場(chǎng)開(kāi)放給了新的競(jìng)爭(zhēng)者。
傳統(tǒng)上,標(biāo)簽是由牛奶機(jī)械(milk machine)生產(chǎn)商提供的。“他們銷(xiāo)售的系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始配備RFID標(biāo)簽了,但他們討厭這樣做,因?yàn)檫@樣做使利潤(rùn)率從90%降到了0?!盫alley農(nóng)業(yè)軟件公司副總裁Steve Eicher說(shuō),“這新標(biāo)簽也是商品。”
Thomas農(nóng)場(chǎng)從1987年就開(kāi)始使用電子標(biāo)簽來(lái)幫助管理農(nóng)場(chǎng)業(yè)務(wù)。剛開(kāi)始,它用電子身份標(biāo)簽來(lái)識(shí)別牛,監(jiān)測(cè)飼料的消耗情況?,F(xiàn)在,它向牛奶機(jī)械生產(chǎn)商購(gòu)買(mǎi)了安裝在項(xiàng)圈上的應(yīng)答器,當(dāng)做身份標(biāo)簽和計(jì)步器?!拔覀兺ㄟ^(guò)計(jì)步器的數(shù)據(jù)來(lái)觀察奶牛是不是病了。如果它過(guò)度興奮,可能就是快要產(chǎn)仔了?!?nbsp;Wilson說(shuō)。
這套牛奶系統(tǒng)會(huì)識(shí)別奶牛,測(cè)量牛奶的重量和其他數(shù)據(jù),然后把這些數(shù)據(jù)傳送到后臺(tái)辦公室的奶牛場(chǎng)管理系統(tǒng)里。這個(gè)系統(tǒng)把這些數(shù)據(jù)和每個(gè)動(dòng)物的獸醫(yī)來(lái)訪、疫苗注射等其他信息整合起來(lái),做成報(bào)告和任務(wù)清單。
整個(gè)流程非常完善,但有一點(diǎn)讓W(xué)ilson非常抱怨,那就是標(biāo)簽的價(jià)格。一個(gè)項(xiàng)圈的價(jià)格為115美元,400頭牛加起來(lái)也是不小的一個(gè)數(shù)字?!叭绻E軄G了項(xiàng)圈,你就得到處找?!?nbsp;
不過(guò),像牛肉餅一樣,標(biāo)簽成本也在降。雖然現(xiàn)在的專用感應(yīng)器簽在每頭牛進(jìn)擠奶臺(tái)時(shí)才記錄數(shù)字,這不符合USDA正在推動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)RFID標(biāo)簽所應(yīng)該具有的追蹤功能,但奶農(nóng)和供貨商都相信最終會(huì)使用標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)簽,所以John Visser奶牛場(chǎng)——擁有1.6萬(wàn)頭牛,分布在4個(gè)地區(qū)的奶牛場(chǎng),第一個(gè)開(kāi)始使用符合ISO標(biāo)準(zhǔn)的RFID標(biāo)簽。
“我們?cè)黾恿伺H簲?shù)量,又不想花更多的錢(qián),” Visser農(nóng)場(chǎng)總經(jīng)理Brian Schaap說(shuō)。一個(gè)感應(yīng)器要25美元,而每個(gè)RFID標(biāo)簽只要2.5美元,光這一項(xiàng)就節(jié)省了好幾千美元。
帶著RFID的牛群
擠奶臺(tái)的勞動(dòng)力成本占奶牛場(chǎng)總成本的一半,RFID的使用正好大大降低了這里的成本?,F(xiàn)在,Schaap又把RFID應(yīng)用在了擠奶臺(tái)以外的其他地方,比如,工人們現(xiàn)在用超便攜筆記本電腦、智能手機(jī),以及掃描棒來(lái)識(shí)別動(dòng)物的種種需求。
據(jù)Schaap介紹,他們用一個(gè)3英寸的橘黃色掃描棒讀取每頭牛耳朵上的RFID標(biāo)簽,把身份數(shù)字通過(guò)藍(lán)牙傳輸給筆記本電腦。電腦在掃描的同時(shí),把這個(gè)數(shù)字和一個(gè)工作表核對(duì),然后給工人們戴在頭上的接收器發(fā)送一個(gè)語(yǔ)音信息,告訴他們這頭牛需要接種疫苗,或者進(jìn)行懷孕測(cè)試。每天工作結(jié)束的時(shí)候,工人們把電腦連在擴(kuò)展接口上,通過(guò)USB或Wi-Fi把數(shù)據(jù)上傳到奶牛場(chǎng)的管理系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)讓一個(gè)人就能完成以前兩三個(gè)人的活,既提高了準(zhǔn)確率,也節(jié)省了勞動(dòng)力。
除了RFID,藍(lán)牙也是這個(gè)系統(tǒng)的一大突破。Eicker指出,舊系統(tǒng)要求工作人員帶著筆記本電腦進(jìn)牛欄,讀標(biāo)簽的掃描棒要通過(guò)一根長(zhǎng)線連在電腦上?!叭绻阏嬖谶@行干過(guò),你就會(huì)知道那有多愚蠢?!彼f(shuō),“政府頒布的15位的奶牛ID標(biāo)準(zhǔn)和ISO的RFID標(biāo)簽提供了統(tǒng)一的識(shí)別技術(shù),降低了成本,但藍(lán)牙才是去除電線的突破性技術(shù)?!?nbsp;
技術(shù)在飼料管理上也發(fā)揮了關(guān)鍵性作用。美國(guó)加利福尼亞州的Diamond S Ranch牧牛場(chǎng)經(jīng)理Tom Sawyer用惠普iPaq和Wi-Fi來(lái)監(jiān)測(cè)供農(nóng)場(chǎng)里約1300頭牛的飼料混合?!皩?duì)我們來(lái)說(shuō),喂牛是一項(xiàng)藝術(shù),而我們的錢(qián)也就是從那兒來(lái)的?!盨awyer說(shuō)。
處于哺乳期高峰和產(chǎn)奶多的奶牛的飼料要貴些,其他牛的飼料則要便宜些。每張食譜都包括4種成分,它們一起被運(yùn)到混合車(chē)上。車(chē)上的秤與iPaq連接,并在一個(gè)LCD屏幕上顯示要加入哪種成分、什么時(shí)候停止。另外,iPaq也用來(lái)輸入數(shù)據(jù),所有飼料買(mǎi)進(jìn)的時(shí)間和成分等數(shù)據(jù)都要輸入電腦。
工作人員給車(chē)加料時(shí),數(shù)據(jù)會(huì)同時(shí)通過(guò)Wi-Fi傳給辦公室里一個(gè)正在運(yùn)行的服務(wù)器,這個(gè)服務(wù)器能夠與農(nóng)場(chǎng)的管理軟件結(jié)合起來(lái),讓Sawyer可以精確地分配飼料,也隨時(shí)了解清單上還有什么、還得花多少錢(qián)來(lái)買(mǎi)什么飼料。
“從公司總盈利的角度看,這個(gè)系統(tǒng)是最有價(jià)值的?!盨awyer說(shuō),“而這個(gè)系統(tǒng)工作的原則,就是收入高于飼料成本?!彼硎?,使用飼料管理系統(tǒng),至少幫助農(nóng)場(chǎng)節(jié)省了10%的飼料錢(qián)。
牛的生化識(shí)別技術(shù)
計(jì)步器已經(jīng)使用了好多年了,有的奶牛場(chǎng)也正在試驗(yàn)其他生化傳感器。Smith說(shuō),“實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)牛的心跳速度、體溫和胃的PH,讓我們有機(jī)會(huì)更早地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題?!?nbsp;
Tenxsys公司以為空間項(xiàng)目生產(chǎn)遙測(cè)技術(shù)裝置而聞名,現(xiàn)正它正準(zhǔn)備推出一種叫做“SmartBolus”的溫度傳感器,它能放在牛的第一個(gè)胃里。據(jù)Tenxsys介紹,這個(gè)裝置使用電池,形狀像一粒藥,4.3英尺長(zhǎng),直徑1.3英尺,壽命大約4年(它取不下來(lái),電池用完就需要再放一個(gè)新的進(jìn)去),對(duì)牛的身體健康毫無(wú)害處。
SmartBolus有溫度讀取器,用一個(gè)感應(yīng)器把數(shù)據(jù)傳給牛欄里依靠太陽(yáng)能供電的轉(zhuǎn)發(fā)器。轉(zhuǎn)發(fā)器在辦公室的電腦里重放讀數(shù),再把數(shù)據(jù)和一個(gè)DHI(牛群改良計(jì)劃)奶牛場(chǎng)管理工具整合起來(lái)。
科羅拉多州的Bella健康系統(tǒng)公司也在研制一個(gè)類(lèi)似的系統(tǒng),用RFID標(biāo)簽記錄牛穿過(guò)牛欄或擠奶臺(tái)的讀數(shù)門(mén)時(shí)的體溫。
這些裝置可以探測(cè)到牛是否發(fā)燒、懷孕或生病,尤其是生完小牛后,母牛非常容易受感染,會(huì)推遲繼續(xù)產(chǎn)奶的時(shí)間??屏_拉多州可賽(kersey)市的Cockroft奶牛場(chǎng)主Scott Cockroft指出,早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,可以把奶?;謴?fù)需要的時(shí)間從一個(gè)多星期減少兩到三天。
不過(guò)加州大學(xué)獸醫(yī)學(xué)學(xué)院臨床醫(yī)生Jim Reynolds對(duì)體溫傳感器并不完全認(rèn)可。他表示,這些傳感器還不知道管不管用。他解釋說(shuō),在歷史上,即使恒溫動(dòng)物的體溫也不會(huì)是一成不變的,因此溫度傳感器并不十分管用。牛的體溫也會(huì)隨著外界環(huán)境的變化而變化,比如牛喝水也會(huì)引起胃里的溫度在極短時(shí)間內(nèi)急劇變化,而這些系統(tǒng)需要把這種變化考慮在內(nèi),以免虛驚一場(chǎng)。當(dāng)然,他肯定道,技術(shù)的潛力是巨大的。
雖然存在不確定性,奶牛場(chǎng)技術(shù)還是有進(jìn)展的。Sawyer認(rèn)為; 使用并適應(yīng)高科技是奶牛場(chǎng)發(fā)展成熟的過(guò)程,尤其是奶牛場(chǎng)越來(lái)越大的時(shí)候?!八羞@些事情都很自然,要把工作做好,就得依賴技術(shù)來(lái)幫你,并把注意力集中在需要技術(shù)幫助的牛身上?!?nbsp;
印第安納州Fair Oaks農(nóng)場(chǎng)經(jīng)理Tom Sarosy已經(jīng)在用新辦法整理運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)了。他說(shuō),“我不停地研究這些數(shù)據(jù),看是不是有薄弱之處。”
不過(guò)另一方面,Sarosy認(rèn)為,如果信息技術(shù)系統(tǒng)和傳感器的數(shù)目,以及它們產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量不斷地增加,奶牛場(chǎng)就會(huì)遭受信息“超載”了。而采用生化技術(shù)羅列出可能存在問(wèn)題的牛,這樣的做法轉(zhuǎn)移了奶場(chǎng)員工的注意力。“危險(xiǎn)在于,傳感器把我們關(guān)注的焦點(diǎn)從牛身上轉(zhuǎn)到了技術(shù)身上。”Sarosy說(shuō)。
印象:奶農(nóng)是真正的IT應(yīng)用先鋒
乳業(yè)很早就使用了信息技術(shù),奶牛場(chǎng)一直以來(lái)就是把IT技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的最積極實(shí)踐者之一。據(jù)咨詢公司奶牛場(chǎng)策略公司董事長(zhǎng)兼CEO Terry Smith回憶,早在上世紀(jì)50年代,一臺(tái)IBM的主機(jī)就開(kāi)發(fā)了第一個(gè)奶牛場(chǎng)的記錄管理系統(tǒng)和遺傳學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù),標(biāo)志著IT技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于奶牛場(chǎng)了。
早些時(shí)候,奶牛群改良協(xié)會(huì)(DHIA)這樣的組織會(huì)派出技術(shù)員收集牛奶樣本,而奶農(nóng)就每月從這些樣本中搜集信息。這些樣本的數(shù)據(jù)放在后端系統(tǒng)里運(yùn)行,會(huì)產(chǎn)生單只奶牛產(chǎn)奶能力的報(bào)告,這個(gè)能力就可以拿來(lái)和業(yè)界平均水平相比較。
美國(guó)加利福尼亞州DHIA會(huì)長(zhǎng)Scott Taylor在上世紀(jì)70年代開(kāi)發(fā)了第一個(gè)依靠電腦的奶牛場(chǎng)管理系統(tǒng)程序DairyTrak。當(dāng)時(shí),作為一個(gè)在華盛頓擁有600頭牛的奶牛場(chǎng)主,他認(rèn)為需要開(kāi)發(fā)一個(gè)用于電腦的奶牛場(chǎng)管理程序,就聯(lián)系了程序員Steve Alstrom。Alstrom用UCSD Pascal系統(tǒng)寫(xiě)了個(gè)軟件,在裝有CP/M操作系統(tǒng)的Altos電腦上運(yùn)行。
泰勒回憶說(shuō): “他以為用300小時(shí)就能寫(xiě)出這個(gè)軟件,于是說(shuō)‘給我1000美元和3塊牛肉我就寫(xiě),’但最后他卻用了3000小時(shí)才寫(xiě)出來(lái)?!?nbsp;
據(jù)Smith介紹,把奶牛場(chǎng)管理系統(tǒng)和牛奶測(cè)量系統(tǒng)整合在一起,奶牛場(chǎng)就可以實(shí)時(shí)獲得牛奶產(chǎn)量的數(shù)據(jù),得出他們自己的報(bào)告,不再需要技術(shù)員每月來(lái)檢查了。但DHIA的數(shù)據(jù)需要經(jīng) 常更新,奶牛場(chǎng)最后還得將數(shù)據(jù)傳回協(xié)會(huì)。隨著系統(tǒng)不斷完善和統(tǒng)一,奶牛場(chǎng)的后臺(tái)辦公室就成了數(shù)據(jù)中心。
“自從奶牛場(chǎng)有了軟件系統(tǒng),我就非常清楚我的奶牛的情況了。而通過(guò)對(duì)比DHIA的數(shù)據(jù),我就知道它們和其他任何牛相比較的情況了?!碧├照f(shuō)。
此外,DHIA還會(huì)對(duì)牛奶成分進(jìn)行更細(xì)致的分析,整理數(shù)據(jù),與本地區(qū)其他奶牛場(chǎng)的數(shù)據(jù)做比較。雖然大部分奶牛場(chǎng)仍與協(xié)會(huì)合作,但也有些奶牛場(chǎng)認(rèn)為,不值得花費(fèi)那么多精力和時(shí)間參與每月的抽樣工作。
Thomas農(nóng)場(chǎng)總裁Mary Wilson就放棄了這項(xiàng)服務(wù),完全依賴奶牛場(chǎng)自己的系統(tǒng)。她表示,她知道牛奶每天、而不是每月的平均產(chǎn)量了,而且不用技術(shù)員每月來(lái)抽樣比較?!拔以僖膊挥脼槎嘁粋€(gè)人而來(lái)進(jìn)行其他安排了?!彼f(shuō)。