基于RFID的犬類數據系統設計研究

丁雅玲 吳祐聽

摘要：分析現有寵物犬管理系統存在的問題，利用現有的RFID技術搭建犬類數據庫，為人犬共患病防治行為提供有益參考。對寵物電子芯片及其應用進行分析，探討基于RFID技術的寵物犬管理系統如何收集寵物犬的免疫信息，建立犬類數據庫，最后探討犬類數據庫如何用來分析防控人犬共患病的發生。設計了寵物犬免疫信息管理系統，實現了犬群防疫信息收集的過程。RFID技術與設計方法相結合，旨在為人犬共患病相關互聯網產品的用戶體驗設計提供新的思路和解決方法。

關鍵詞：RFID寵物犬 寵物電子芯片 犬類數據庫 人犬共患病

中圖分類號：TB47

文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069 （2020） 03-0137-03

引言

隨著社會經濟和城市化的進步，越來越多的寵物犬走進家庭，寵物犬的總數也在增加。雖然寵物犬已成為人們情感寄托，但在與人類長期的接觸中產生的一系列人犬共患病問題也日益突出。除了專業人員外，這些問題尚未引起廣大寵物主的關注，寵物主在飼養過程中對人大共患病的預防和治療也知之甚少。結果，寵物犬帶給人類的傳染性疾病逐步高發，疾病預防和控制工作開始面臨更多問題。

基于RFID技術的電子芯片在技術層面上很大程度解決了寵物監管問題，可有效地管理寵物犬。有了RFID技術的支持，可結合設計理論構建人.犬一社會一環境的系統去有效且科學地干預、指導目標人群的養犬行為，以增強飼養者們的生物安全意識，在源頭控制人犬共患病的感染和傳播。

一、RFID技術在寵物管理方面的應用

RFID（Radio Frequency ldentification）技術即射頻識別技術，也被稱作無線射頻技術。寵物電子芯片是RFID技術在動物管理中的應用，是一種可以儲存和處理信息的射頻標簽，用來表示動物屬性[1]。寵物電子芯片已廣泛應用于犬籍管理、動物育種、實驗動物個體識別、野生動物或水產動物的保護和追蹤。電子芯片呈米粒大小，可被吞入胃中，或者通過懸掛在動物身上，也可通過注射的方式被植入動物體內。該芯片是獨一無二的，包含全球動物唯一的身份編號識別和后端數據庫的協同管理，可以直接記錄犬只以及主人的信息。

RFID技術在動物管理上的應用源于賽馬的識別。[2]如今通過RFID技術搭建犬類數據系統可以準確而全面地記錄寵物犬的飼養、生長以及免疫行為、驅蟲除螨行為，從而監控寵物犬的疾病防治情況，更有效地實現養犬管理的信息化、數字化和可追溯管理，以規范養犬人的行為，有效預防和控制人犬共患病，保障動物衛生安全和公共衛生安全。

二、寵物電子芯片的優勢

在整個犬類數據系統中，寵物電子芯片，即寵物犬的身份證，使用先進科技制造的身份證，方便數據的收集和管理。使用RFID技術制造的寵物電子芯片具有以下突出優勢。1.無需在系統和目標之間建立直接接觸，可通過無線電識別，并且可以從遠處讀取。即使有障礙物也能夠穿透，使工作人員能夠在復雜的環境中有效識別寵物。2.識別速度快，可快速識別快速移動的寵物犬。3.體積小，可嵌入產品內部或注射入寵物犬體內;4.序列號唯一[3]，難以復制，具備一定的仿制門檻。

在犬類數據系統中的寵物犬免疫信息的收集和利用方面，寵物電子芯片的應用可以使寵物犬管理更加高效合理。寵物電子芯片是寵物犬唯一且永不消逝的“電子身份證”，可以一直被識別，相當于人類的身份證。

三、寵物犬管理現狀

（一）我國犬只管理存在的問題

很早以前，豢養寵物只是富有群體的專利，但隨著社會經濟的發展，越來越多的寵物犬走進尋常百姓家里，并且成為了一種社會現象，也催生了寵物經濟。隨著寵物犬的數量越來越多，我國在寵物犬管理方面存在如下問題：

1.人犬共患病感梁趨勢上升：在中國，各種工作犬和寵物犬被大量飼養，且密度高。據統計，寵物犬的數量已超過過1億，還有更多的農村地區散養的犬沒有登記。農村地區放養狗現象非常嚴重，導致狗傷人的幾率增加，而疫病極易在動物之間和人犬之間傳播，這也導致了人感染人犬共患病的病例增加[4]。

2.寵物檢疫體系有待完善：寵物犬管理涉及很多部門，但各職能部門間合作并不緊密，沒有有效的管理制度。另外，寵物市場混亂，存在多渠道多形式的寵物交易行為，動物防檢疫工作存在較大漏洞。最后流通到寵物主手中的寵物犬大多未到公安部門進行登記備案，缺乏畜牧獸醫管理部門的免疫證以及具體來源和免疫記錄[5]。

3.寵物管理制度有效性微弱：中國寵物市場規模龐大，但寵物管理方面法律法規建設嚴重滯后，國家層面僅有《動物防疫法》和《野生動物保護法》。現行法律法規的立法旨意遠遠落后于寵物業發展的現實和趨勢，存在法律盲區。此外，還缺乏配套實施細則和相關的技術標準和規程，實際操作存在很大困難。

4.寵物主生物安全觀念缺乏：由于養犬人群素質參差不齊，加上相應的防疫宣傳不到位，很多人缺乏人犬共患病的常識，自我防護意識淡薄。

5.實體犬籍證明弊端明顯：以寵物犬個體為單位，將個體犬的基本和相關情況進行登記備案、管理和頒發證明的活動被稱之為犬籍管理。[6]目前，國內普遍的犬籍管理采用的是傳統的實體證明方法，例如相關機構頒發紙質證明或者外掛犬牌，如圖1。[7]這種方式存在諸多問題，例如攜帶不方便、容易丟失以及容易偽造等問題。對于寵物主來說，容易丟失，且外出攜帶不方便;對于政府機構來說，該方式存在證明易偽造、信息不匹配、重復發放難以及時更新等缺陷，造成統計數據不實，寵物犬信息嚴重失真，管理混亂等問題。對于寵物犬免疫信息管理方面也—直存在較大的漏洞，無法在目前的寵物犬管理系統中及時錄入和更新犬只的免疫信息，也無法對犬只的免疫情況進行評估以及對寵物主進行防疫指導。

（二）現有寵物犬管理解決方案

隨著科學技術的發展，電子芯片的出現使得寵物犬擁有自己的身份證，利用設計手段結合互聯網發展趨勢，可以實現寵物犬的管理實名化和信息化。基于寵物電子芯片技術的寵物犬管理在我國是一個新興行業。中國工作犬管理協會出臺相關的犬籍管理制度，并且于2006年，北京城區率先將電子芯片技術應用于寵物犬管理，隨后上海、杭州等城市也對該技術進行了推廣。

現有的寵物犬管理系統主要分為三個過程：確定寵物犬電子身份、寵物犬身份識別、防疫情況查詢，主要的執行者均為防疫部門的工作人員，具體流程如圖2。

1.確定寵物犬電子身份：在獲得寵物電子芯片的時候，寵物犬便獲得了唯一的身份信息。首先，免疫人員通過讀寫設備（如圖3）獲取到寵物的e-ID，并將寵物相關信息綁定到寵物管理系統中，例如寵物犬品種、性別以及寵物主的信息，進行該系列操作之后，相當于對寵物犬的身份進行認證;

2.寵物犬身份識別：相關人員可以通過專用讀寫設備可獲取寵物身份信息，檢查當前寵物犬是否與數據庫內寵物犬信息相匹配。

3.防疫情況查詢更新：防疫部門的工作人員可通過讀寫設備讀寫芯片數據或者登錄中央服務器查詢寵物犬的防疫情況，以及更新寵物犬防疫信息。

（三）現有寵物犬管理系統存在的問題

寵物管理系統的意義在于，人們可以通過各類讀寫器方便地對每一只入庫的寵物犬進行自動識別。但是在實現過程中，仍存在以下幾個問題：

1.寵物主參與度低：在芯片普及過程中遇到一些問題，例如寵物主對芯片植入寵物犬體內的必要性持懷疑態度。再加上寵物犬免疫信息的收集和查看均由防疫部門工作人員執行，數據沒有反饋到寵物主手里，寵物主沒有看到數據收集后的正面效果。因此寵物主在數據收集階段參與度較低，影響寵物芯片普及率，也影響了犬只數據的收集。

2.缺少寵物犬平時行為數據收集：寵物管理系統先將寵物犬信息錄入數據庫，此后寵物監管部門、防疫部門、寵物醫院等方可共享寵物信息。若要全面了解寵物犬健康狀況，只有官方免疫記錄是不夠的。若能收集寵物犬平時免疫行為的數據，例如日常驅蟲、身體清潔等數據，就能更全面地評估健康狀況，也在寵物生病時為醫生的治療診斷提供更多的信息。

3.缺乏科學養犬指導：現有的寵物犬管理系統僅僅停留在數據收集和更新上面，沒能進一步使用數據。考慮到養犬人群素質層次不齊，加上相應的防疫宣傳不到位，很多人缺乏寵物防疫常識，自我防護意識淡薄。4犬類數據庫的建立不僅僅是為了收集寵物犬的免疫信息，更進一步的是能將這些數據反饋到寵物主手里，并能通過數據指導寵物主科學養犬。

四、犬類數據系統優化設計構思

犬類數據系統涉及到多個利益相關者，除了政府相關部門，還包括寵物主、寵物醫院等。該系統相對較大，需要通過設計將多個利益相關者的動機和目標結合起來。其中勸導式設計是一種適合引導用戶完成各環節的操作的設計理論方法，其成功就在于用戶與產品和服務交互的各階段中用戶在引導下所具備的能力。[8]在數據收集和使用的各階段，要利用勸導策略提升用戶的動機策略，例如加強用戶的自我認同感、社會認同感，[9]從而使系統穩定運行。

（一）設計思路

犬類數據庫系統應設計到多個利益相關者，除了政府部門、寵物醫院，還應包括寵物主，通過設計將多個利益相關者的動機和目標結合起來。為加強寵物主的科學養犬意識和規范寵物主的養犬行為，更好地利用犬類數據，可在原有的寵物管理系統的基礎上增加寵物主端的設計點，例如寵物主手機移動端、家庭防疫箱、智能犬只項圈等。

（二）系統框架

整個系統主要分為硬件和軟件。硬件包括寵物電子芯片、讀寫設備和家庭防疫箱、智能犬只項圈;軟件包括數據庫、管理軟件以及寵物主客戶端APP;涉及到的利益相關者有寵物犬、寵物飼養者、相關執法人員、檢疫相關人員。其中各個軟硬件以及利益相關者之間的結構關系如圖4。

圖4中可見，寵物犬獲得了唯一的身份證后，寵物信息被錄入數據庫。此后，當寵物犬進行免疫注射、年檢等活動時，通過裝有寵物管理系統的終端軟件可以將信息錄入進行同步。

對于執行管理人員，專門配備一個綜合手持終端，相關人員可以通過手持終端實時查詢寵物信息。對于檢疫員，在寵物犬進行相關免疫注射之后，可以通過寵物犬管理系統對信息進行更新同步至數據庫。對于寵物主，不僅可以在移動終端查看寵物犬的免疫情況，也可以在終端收到免疫消息的提醒，同時移動終端可以跟家庭智能防疫箱連接，同步平時的防疫行為。因部分寵物飼主缺乏人大共患病防治的知識，該移動終端可以對用戶的養犬行為進行指導，以達到科學養犬的目的。

圖中虛線框內為增加的寵物主端數據收集點。根據需求建立相應的犬類數據系統，可實現犬只個體識別、病蟲害防治和犬類檢查等方面的社會管理。在對寵物犬進行有效管理并且避免一系列“衛生與健康”問題的同時，也能幫助寵物主實時定位寵物犬位置，防止犬只被盜、丟失和流浪。

（三）特色功能設計

除了原寵物犬管理系統具備的功能流程外，寵物主端增加的功能點包括寵物犬證件申辦、寵物犬信息查詢、記錄寵物日常防疫情況。

1.寵物犬證件申辦：寵物主必須在線提交犬籍注冊申請，申請注冊登記的犬只去有關部門進行基本認證，獲得犬籍登記證明，并獲得具有唯一編碼的動物芯片和二維碼，寵物犬即獲得自己的身份編號。寵物主可選擇植入芯片或者采取懸掛方式讓犬只攜帶芯片。已注冊的犬只會被收入犬類數據庫進行日常管理。

2.寵物犬信息查詢：寵物主可以通過下載移動端APP，輸入寵物犬身份證號，可實時查詢寵物犬的相關信息，包括寵物品種、性別、圖片以及防疫情況（如圖5），根據現有的情況作出養犬行為的調整，做到科學養犬，也使寵物更加健康。若寵物犬丟失，拾到者可通過掃描二維碼獲得寵物及寵物主信息，聯系寵物主（如圖6）;寵物主也可通過芯片定位獲得寵物犬位置信息。

3.記錄寵物日常防疫情況：有關防疫部門可以通過中央服務器對寵物犬進行寵物防疫情況的實時更新和查詢。同時寵物主在注冊寵物證件的時候也會獲得相應登錄賬號，通過賬號登錄移動APP，結合家庭智能防疫箱可以對日常的防疫行為，包括日常清潔、定期驅蟲等進行記錄，收集到的數據可以作為日后寵物犬的健康評估或健康檢查的參考維度之一。

4.科學養犬行為指導：結合平時對寵物犬數據的收集，軟件平臺可對寵物犬進行健康評估，實現個性化科學養犬指導。APP日常推送科學養犬知識，并定期對寵物主進行例如體內外驅蟲、環境消毒等任務提醒。

（四）數據庫設計

根據不同的利益相關者，系統管理模塊可以為不同的用戶定制級別權限，通過權限管理實現不同用戶對應不同系統的操作權限，—方面使得執法單位各司其職，—方面保證高權限的數據的權威性和真實性。例如針對免疫檢疫方面，相對來說，檢疫人員有最高的權限，他們不僅能夠查看相關的信息，而且能夠修改和增加寵物的免疫信息，但是他們不能對用戶平時產生的防疫驅蟲行為進行修改。而對于寵物飼主來說，他們只能查看寵物犬的免疫檢疫情況，無法進行修改，但是對平時的防疫驅蟲行為可以進行記錄和修改。

小結

隨著寵物數量的增加，寵物犬的管理成了社會關注的問題。寵物管理涉及多方角色，需要寵物飼主、寵物醫院、寵物服務中心等各方共同完善。現如今隨著物聯網技術的不斷發展，寵物管理可以依托現有技術使管理更加高效，例如本文提到的RFID技術，用于收集寵物犬信息和建立電子檔案，使寵物管理信息更高效集中，形成一個比較價值的犬類數據庫。我們可以使用這個數據庫對寵物服務行業進行規范化的管理，寵物醫院、疫苗中心等都可以共用同一套數據。用戶也可以在日常的疾病防治過程中對寵物犬進行記錄，為寵物的情況增加多維度的信息，更方便寵物監管以及對寵物自身健康進行更全面科學的評估。.

參考文獻

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