編寫突出學科交叉性和技術前沿性，彰顯學科優勢。

內容以畜牧生產實際為綱，助力復合應用型人才培養。

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“互聯網+”行動計劃的不斷深入，以物聯網、大數據、云計算、人工智能等為代表的新一代信息技術，深度融合傳統畜牧生產，推動了畜牧行業的生產方式變革。以數字化為基礎的智慧畜牧生產模式應運而生，相對于傳統畜牧業而言，智慧畜牧業生產更加智慧、服務更加精準、管理更加人性。“安吉共識”“北大倉行動”和“北京指南”先后奏響了新農科建設的“三部曲”，新農科人才培養進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業、新鄉村、新農民、新生態發展的理念，“北大倉行動”從中觀層面推出了深化高等農林教育改革的“八大行動”，“北京指南”從微觀層面實施新農科研究與改革實踐的“百校千項”。新農科建設歸根結底是進行復合應用型專業人才培養，人才培養的關鍵在于專業核心課程，而課程教材建設是基本保障。

隨著畜牧生產規模化、自動化和智能化程度的不斷提高，智慧畜牧業是行業發展的必經之路。目前，關于智慧畜牧業的高等教育教材十分匱乏，現代農業類的教材對智慧畜牧業只是淺嘗輒止。本書積極響應國家“互聯網+”畜牧業和新農科建設號召，將先進的信息技術深度融合到傳統畜牧生產，依托農林類高校相關專業優勢，打造具有學科交叉性、技術前沿性和引領示范性的新形態教材，助力現代化智慧畜牧生產和復合應用型人才的培養。

教材內容涵蓋了草地資源監測、畜舍環境自動調節、現代畜牧生產、屠宰與分割信息化管理、物流運輸監控、畜產品線上銷售和食品安全追溯等畜牧生產的全過程，結合智慧畜牧生產的信息技術深度融合應用，主動求變、大膽創新，既開闊了學生的專業視野，又激發了學生知農、愛農的意識和建設新農村的熱情，有助于復合應用型人才的培養。教材編寫突出強調學科交叉性和技術前沿性，彰顯學科專業優勢，內容全部以畜牧生產實際為綱，通過文字、圖片、視頻等立體化表現形式，以技術探索興趣驅動學生知識、能力和素質全面提升。

教材結合現代畜牧業生產中的數據自動化采集、數據網絡傳輸、數據存儲、數據分析和信息化管理，以及在大數據、云計算和人工智能等技術支持下實現的智慧化決策，內容包括智慧畜牧業概述、農業物聯網、3S技術、網絡技術、數據庫技術、管理信息系統、人工智能與專家系統、畜產品電子商務、畜產品信息溯源。

第1章 智慧畜牧業概述。在簡要介紹“互聯網+”行動計劃的基礎上，詳細講解了智慧畜牧業由來及其核心技術應用，并圍繞畜牧業發展動態剖析行業當下存在的問題，展望未來智慧畜牧業發展趨勢。

第2章 農業物聯網。首先介紹了農業物聯網概念、框架和關鍵技術等相關知識，然后詳細講述了無線傳感器、標簽編碼和RFID技術等信息采集和獲取技術，并借助畜舍環境智能化調控應用、牧場智能環境監測、寵物犬只識別管理等案例，對應介紹了物聯網框架設計和部署、無線傳感網絡構建和應用，以及RFID在現實生活中的應用。

第3章 3S技術。首先介紹了3S技術的概念、組成，然后分析了3S技術的工作原理，詳細講述了3S技術在智慧畜牧業中的應用，從RS獲取多源信息，由GPS定位和導航，利用GIS進行數據綜合處理分析，提供動態的畜牧業信息和豐富的圖文圖表，最終提出決策實施方案。

第4章 網絡技術。主要介紹了互聯網技術、無線傳感器網絡、移動通信網絡、ZigBee無線網絡等網絡技術相關知識，并通過智慧畜牧生產中數據傳輸解決方案，講述了網絡技術在畜牧業生產中的具體應用。

第5章 數據庫技術。首先介紹了數據庫技術的相關概念，隨后介紹了數據模型，并詳細介紹了關系數據庫，接著以羊群營養配方管理系統為例，結合關系數據庫的應用介紹了數據庫設計步驟，以及各階段需要完成的基本任務，最后對畜牧業大數據的應用情況進行概括介紹。

第6章 管理信息系統。首先介紹了管理信息系統的特點、分類和組成結構，隨后結合某企業羊群動態營養平衡系統的開發，重點介紹了管理信息系統的建設內容，包括管理信息系統的開發方法和系統規劃、系統分析、系統設計、系統實施與維護等各個階段的具體工作任務。

第7章 人工智能與專家系統。首先介紹了人工智能的基本概念，以及人工智能與大數據、機器學習與深度學習、語音識別與合成系統，然后結合人工智能在畜牧生產中的應用，詳細介紹了農業機器人和專家系統等相關內容。

第8章 畜產品電子商務。在介紹電子商務基本知識的基礎上，分析了畜產品電子商務的需求，并詳細講解了畜產品電子商務網站建設、維護和推廣等內容。

第9章 畜產品信息溯源。在簡要介紹信息溯源的基礎上，深入分析畜產品信息溯源涉及到的關鍵技術，并以豬肉信息溯源為案例，詳細講述了生豬飼養、屠宰分割、冷鏈運輸和商超銷售的全程信息溯源。

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

本書由連衛民、張志明、王輝任主編，逯暉、張一帆、陳炎龍任副主編。連衛民、張志明負責統籌全書的邏輯框架，并對全書進行統稿和修訂。張志明、王輝、陳炎龍、逯暉、張一帆負責教材全部章節的內容撰寫、文字校正、參考文獻整理和教材配套資源建設工作。

本書的出版得到了河南省“十四五”普通高等教育規劃教材立項建設資助，在此表示衷心的感謝。同時，感謝河南牧業經濟學院教務處、信息工程學院、能源與智能工程學院、動物科技學院、動物醫藥學院、食品與生物工程學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，但由于智慧畜牧業是一個日新月異、不斷發展的新興領域，許多理論與應用尚在探索和研究中，書中難免存在疏漏和不足，如有不當之處，懇請各位專家和讀者批評指正。

編 者

2021年11月

前言

第1章　智慧畜牧業概述 1
1.1 “互聯網+”行動計劃 1
1.1.1 “互聯網+”概述 1
1.1.2 “互聯網+”與農業 2
1.1.3 “互聯網+”與畜牧業 4
1.2 智慧畜牧業介紹 5
1.2.1 智慧畜牧業的由來 6
1.2.2 核心技術應用 7
1.3 智慧畜牧業的發展與展望 8
1.3.1 畜牧業的發展動態 8
1.3.2 當前存在的問題 9
1.3.3 智慧畜牧業展望 10
課后練習 11
第2章 農業物聯網 13
2.1 農業物聯網概述 13
2.1.1 農業物聯網的基本概念 13
2.1.2 農業物聯網框架 14
2.1.3 農業物聯網的關鍵技術 15
2.1.4 畜舍環境智能化調控 17
2.2 無線傳感器技術 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 牧場智能環境監測系統 21
2.3 標簽編碼 22
2.3.1 條形碼 22
2.3.2 二維碼 24
2.3.3 RFID標簽 25
2.3.4 畜產品標簽編碼應用 25
2.4 射頻識別技術 27
2.4.1 RFID概述 27
2.4.2 RFID構成 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 31
第3章 3S技術 33
3.1 3S技術與畜牧業生產 33
3.2 地理信息系統 35
3.2.1 GIS概述 35
3.2.2 GIS的組成 36
3.2.3 草地資源監測系統 38
3.3 全球定位系統 40
3.3.1 GPS概述 40
3.3.2 GPS的組成 41
3.3.3 北斗衛星導航系統 42
3.3.4 畜產品冷鏈物流監控系統 46
3.4 遙感技術 47
3.4.1 RS概述 47
3.4.2 遙感技術系統 48
3.4.3 草原鼠蟲害監測預警系統 50
課后練習 51
第4章 網絡技術 53
4.1 互聯網技術 53
4.1.1 互聯網概述 53
4.1.2 網絡傳輸介質 55
4.1.3 網絡體系結構 57
4.1.4 IP地址與域名 58
4.1.5 局域網組建 60
4.2 無線傳感器網絡 61
4.2.1 WSN概述 61
4.2.2 WSN拓撲控制與覆蓋技術 62
4.2.3 WSN通信與組網技術 63
4.2.4 WSN關鍵技術 65
4.3 移動通信網絡 65
4.4 ZigBee無線網絡 67
4.5 智慧畜牧生產數據傳輸 67
課后練習 69
第5章 數據庫技術 70
5.1 數據庫技術的基本概念 70
5.2 數據模型及分類 71
5.2.1 概念數據模型 72
5.2.2 邏輯數據模型 73
5.3 關系數據庫 75
5.3.1 關系數據結構 75
5.3.2 關系完整性約束 76
5.3.3 關系代數 77
5.4 數據庫設計 81
5.4.1 需求分析 81
5.4.2 概念結構設計 82
5.4.3 邏輯結構設計 84
5.4.4 物理結構設計 86
5.4.5 數據庫的實施 90
5.4.6 數據庫的運行與維護 90
5.5 畜牧業大數據的應用 91
5.5.1 畜牧業信息化中的大數據 91
5.5.2 畜牧業大數據技術的應用 92
課后練習 93
第6章 管理信息系統 95
6.1 管理信息系統概述 95
6.1.1 管理信息系統的特點 95
6.1.2 管理信息系統的分類 96
6.1.3 管理信息系統的結構 97
6.2 管理信息系統的建設 100
6.2.1 系統開發方法 101
6.2.2 系統規劃 103
6.2.3 系統分析 107
6.2.4 系統設計 117
6.2.5 系統實施與運行管理 122
課后練習 126
第7章 人工智能與專家系統 128
7.1 人工智能 128
7.1.1 AI基本概念 128
7.1.2 AI與大數據 133
7.1.3 機器學習與深度學習 135
7.1.4 語音識別與合成系統 137
7.2 農業機器人 137
7.2.1 農業機器人概述 138
7.2.2 農業機器人的結構 138
7.2.3 農業機器人系統設計 139
7.2.4 現代化奶牛養殖設備應用 141
7.3 專家系統 142
7.3.1 專家系統概述 142
7.3.2 專家系統的基本結構 143
7.3.3 畜牧業專家系統應用 143
課后練習 144
第8章 畜產品電子商務 146
8.1 電子商務 146
8.1.1 電子商務概述 146
8.1.2 電子商務構成要素 147
8.1.3 電子商務分類 148
8.2 畜產品電子商務 149
8.2.1 畜產品電子商務概述 149
8.2.2 畜產品物流運輸 151
8.3 畜牧企業網站建設 152
8.3.1 網站建設概述 152
8.3.2 網站建設流程 154
8.3.3 網站維護與推廣 155
課后練習 156
第9章 畜產品信息溯源 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 信息溯源應用 159
9.2 信息溯源的關鍵技術 161
9.2.1 RFID技術 161
9.2.2 傳感器 162
9.2.3 全球定位系統 163
9.2.4 視頻采集 164
9.2.5 地理信息系統 164
9.3 豬肉信息溯源案例 165
9.3.1 養殖場數據管理 166
9.3.2 屠宰分割過程監控 169
9.3.3 運輸過程監控 171
9.3.4 商超銷售信息溯源 172
課后練習 173
參考文獻 175

1. MySQL數據庫應用項目化教程 [主編 代恒 王明超]
2. 基于雙元制的建筑工程技術專業標準開發 [主編 李紅立 徐小珊]
3. 風光水多能互補優化調度及風險分析研究 [劉為鋒 郭旭寧 邢西剛 馬彪 ]
4. 海洋水面船舶先進控制理論與方法 [祝貴兵 著]
5. 海綿城市雨水花園可持續發展設計研究 [何茜 著]
6. C語言程序設計實驗教程 [張小剛 司春景]
7. 信息技術（微課版）（第二版） [徐江鴻　王　云　李清霞　羅學鋒]
8. 大學生創新創業實踐——外語類 [主編　王純磊　袁　媛]
9. 自然拼讀黃金法則（第二版） [李漢回　編著]
10. 應急管理體系建設的理論與實踐探析 [張巖]
11. 大學生創新創業實踐——信息類 [主編　陸超　袁靜　秦玉龍]
12. Photoshop圖像處理案例教程 [李清玲]
13. 智慧能源典型技術及應用 [主編　張斌　王鋒]
14. 設計構成基礎教程（第二版） [劉艷芳　王陽]
15. 系統架構設計師備考一本通（第二版） [倪奕文 王建平 編著]
16. 用英語講中國熱詞（微課版） [白陽明　編著]
17. 信息系統監理師考試32小時通關 （第二版） [薛大龍]
18. 學前兒童教育戲劇活動指導 [主編　王一鷗　黃科]
19. 信息安全工程師考試32小時通關 [薛大龍]
20. 典型替代燃料的低溫氧化反應動力學理論研究 [邢利利 著]
21. 電力施工企業內控合規實務操作手冊 [白雪鵬　張　義　張海峰　編著]
22. 電氣控制與PLC程序設計（第二版） [胡冠山]
23. 基于雙元制的機電一體化技術專業、工業機器人技術專業標準開發 [主編 黃崇富 朱永麗 胡銀全]
24. 職前教師職業倫理教育研究—以云南為例 [侯阿冰 著]
25. Java Web項目化設計實踐教程 [邱云 曾陳萍]
26. 系統集成項目管理工程師5天修煉（第四版） [黃少年 劉毅 編著]
27. 中國通信工業協會教育專委會2023年會議論文集 [中國通信工業協會教育專委會]
28. 氧化石墨烯在頁巖陶粒高強輕質混凝土中的應用研究 [洪曉江 著]
29. 應用型高校通識教育課程思政教學設計研究 [唐敬偉 江娜 著]
30. 系統集成項目管理工程師考試32小時通關（第二版） [薛大龍]