中國是畜牧大國，2018年我國生豬存欄42817萬頭，奶牛存欄1400萬頭，但畜牧業(yè)的發(fā)展面臨著一系列的問題，其中動物體溫監(jiān)測難度大、疫情防控不及時是困擾畜牧業(yè)多年亟待解決的重要問題之一。動物體溫可以表征動物健康，預(yù)警動物疾病，加強動物體溫監(jiān)測對畜牧疫情防控、保障動物福利具有重要意義。2018年，由于疫情監(jiān)測力度不夠，導(dǎo)致“非洲豬瘟”在中國蔓延，造成了大量經(jīng)濟損失。傳統(tǒng)動物體溫檢測方法精度差、非實時性、無法實現(xiàn)自動感知，且需要消耗大量人力資源。另外，人們對食品安全問題的重視，也導(dǎo)致食品溯源的需求日益旺盛。

本項目設(shè)計的具有溫度感知功能植入式RFID芯片，植入動物體內(nèi)，可以實時感知、自動采集動物體溫，及時發(fā)現(xiàn)問題，可成為強化畜牧疫情防控的重要手段，也為食品溯源提供了硬件支撐。芯片結(jié)構(gòu)包含射頻模擬前端、數(shù)字基帶、溫度傳感器和存儲器，如圖1所示。其中，射頻模擬前端用于將天線接收到的交流電壓轉(zhuǎn)換為供電電源，解調(diào)其中包含的數(shù)字命令并提供給數(shù)字基帶信號，同時提供上電復(fù)位信號和時鐘信號；數(shù)字基帶處理來自讀寫器的命令，并返回相應(yīng)的數(shù)字信號；溫度傳感器檢測溫度，并產(chǎn)生對應(yīng)的數(shù)字信號輸入數(shù)字基帶；存儲器用于儲存芯片的身份信息，必要時存儲溫度信息。

本項目研究成果，包括溫度感知RFID芯片射頻前端和溫度傳感電路兩個模塊的MPW流片。

技術(shù)特點

（1）系統(tǒng)結(jié)合RFID技術(shù)和溫度傳感器技術(shù)，設(shè)計一款植入式低功耗帶溫度傳感器RFID；

（2）芯片可實現(xiàn)遠程身份識別和體溫檢測；

（3）芯片整體采用小型化設(shè)計，方便植入式應(yīng)用；

（4）結(jié)合了植入式芯片和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，智慧畜牧系統(tǒng)極大提高了畜牧產(chǎn)業(yè)的管理效率，減少了人工投入，縮短了勞動周期。

專利情況

適用于無源低功耗RFID芯片的上電復(fù)位電路；低功耗溫度傳感前端電路。

應(yīng)用領(lǐng)域及市場前景

基于所設(shè)計的帶溫度感知RFID芯片，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可實現(xiàn)一套智慧畜牧系統(tǒng)，如圖2所示，可用于養(yǎng)殖管理、疫情預(yù)測診斷、產(chǎn)品溯源、生物資產(chǎn)管理、代系管理、保險公司調(diào)查等。未來將形成整個畜牧產(chǎn)業(yè)的數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)，迎來畜牧業(yè)的變革。   

（1）動物疫情智能監(jiān)控系統(tǒng)。通過植入帶溫度感知RFID芯片，遠程識別身份信息和溫度數(shù)據(jù)，達到監(jiān)控牧場每一只動物的健康狀況，減小了人力勞動的同時保證了信息的實時性。從而實現(xiàn)以最小的人力資源實現(xiàn)最大程度的疫情預(yù)防監(jiān)測。目前該應(yīng)用市場需求較大，具有較好的經(jīng)濟效益。

（2）食品溯源。在實現(xiàn)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)后，全國每一只牲畜對應(yīng)一個身份編號，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)云平臺，上傳數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理，實現(xiàn)每一只牲畜的全程跟蹤，達到食品溯源的目的。食品溯源保證了肉類食品來源的安全可靠性，消除顧客購買高檔肉類產(chǎn)品的后顧之憂，具有較大市場效益。

（3）保險公司調(diào)查。通過植入式芯片，將每一只牲畜資料都上傳到云平臺統(tǒng)一管理，跟蹤其健康狀況和，保險公司可以更加容易判斷牲畜丟失、病死等索賠的真實性，對保險公司來說具有較大的市場意義。