“十四五”時期是我國全面推進鄉村振興、加快農業農村現代化的關鍵五年，也是畜牧業轉型升級、提升質量效益和競爭力的重要五年。畜牧業現代化是農業現代化的排頭兵和風向標。以人工智能為代表的新一代信息技術正在加速畜牧業向科技型、標準化產業轉型升級，智慧畜牧作為智慧農業的典型應用方案得到了廣泛的研究與實踐。

我國是畜牧業大國，畜牧總量常年位居世界前列，其發展在國民經濟中占有極其重要的地位。作為農業的重要組成部分，畜牧業從家庭副業逐步成長為農業農村經濟的支柱產業，已經具備了比較充足的生產能力和比較完善的質量安全保障體系。農業農村部在《2018年畜牧業工作要點》中指出“推動畜牧業在農業中率先實現現代化，是畜牧業助力‘農業強’的重大責任”；2020年國務院辦公廳印發《關于促進畜牧業高質量發展的意見》明確提出加快構建現代養殖體系，提升畜牧業信息化水平；2021年農業農村部制定印發《“十四五”全國畜牧獸醫行業發展規劃》提出到2025年，全國畜牧業現代化建設取得重大進展，奶牛、生豬、家禽養殖率先基本實現現代化。

畜牧產業的健康發展，需要依賴以信息技術、智能技術為支撐的智慧畜牧提供新的解決方案，突破畜禽養殖核心關鍵技術，實現環境保護、畜禽健康養殖、畜牧產業的可持續發展。換言之，應用物聯網、云計算、大數據及人工智能等新一代信息技術的智慧畜牧系統是畜牧業的發展趨勢。

以物聯網、云計算、大數據及人工智能為代表的新一輪信息技術革命推動粗放式傳統畜牧養殖向知識型、技術型、現代化的智慧畜牧養殖轉變，利用技術優勢已成為驅動畜牧業快速發展的重要因素。

畜牧業物聯網是由大量傳感器節點構成的監控網絡，通過信息傳感設備實時采集畜禽個體生長狀況、養殖環境等信息，利用無線傳感網絡/局域網和廣域網實現數據異構、實時在線數據傳送，為智慧畜牧提供了豐富的數據，為開展智能化分析奠定了基礎。?

畜牧數據具有多源、異構、跨平臺、跨系統的典型大數據特征，采用傳統技術手段處理這類數據非常困難，獨立分散的養殖戶更無法提供相應算力。云計算為畜牧大數據處理提供了技術支撐，核心技術包括基于多模態特征的知識表示和建模、面向領域的深度知識發現與預測、特定領域特征普適機理凝練的知識融合等。

人工智能包含機器視覺、語音識別、虛擬現實和可穿戴設備等多項核心技術，可以多方位融入和應用到畜牧生產與管理過程中，改造傳統飼養管理方式，提高生產管理效率，降低人力成本。

合理利用科學技術手段對畜禽養殖環境進行有效監管，是智慧養殖的首要要求。以生豬養殖為例，國內外大量的科學實驗和生產實踐表明，環境因素對生豬生產的影響占比達到了20%-30%，涉及對溫度、濕度、光環境、氨氣及硫化氫等多方面的監測。隨著傳感器、移動通信和物聯網技術的發展，通過傳感器獲得環境參數，將之傳輸到云端，并在手機、PDA（掌上電腦）、計算機等信息終端進行顯示，已成為規模化、標準化養殖場普遍采用的信息化管理手段。對獲取的大量監測數據如何科學有效地加以利用，進一步指導畜牧生產，是當前亟待解決的突出問題。以豬舍、立體式雞舍為代表的圈舍類養殖環境具有多變量共存、結構復雜及密集程度高等特點，為建立精確的調控分析模型帶來了諸多困難，國內已有相關研究取得了一定進展。

個體身份標識是現代畜牧業發展的共性問題，是實現行為監測、精準飼喂及疫病防控、食品溯源的前提，是實現畜禽智能化生產的必然要求。在傳統畜牧業養殖模式中，常見的畜禽標識技術手段包括噴號、剪耳、耳標和項圈等。隨著人工智能技術的發展，面部識別、虹膜識別、姿態識別等生物識別技術已經開始向畜牧業延伸，為智慧畜牧業的發展注入了新的能量，使得生物個體健康檔案的建立和生命狀態的跟蹤預警變得更加智能。值得一提的是，射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）技術已在我國畜禽身份標識中取得了長足發展，不僅可以集成在耳標、項圈中，更有研究者探索研究微型的植入式RFID芯片，以期通過更加快捷的手段實時獲取畜禽的身份信息。雖然以上技術取得了較大的研究進展，但在畜牧養殖業中仍然存在維護成本高、操作復雜等現實推廣問題，導致目前并未得到大規模應用。因此，研發更為廉價、操作更方便的新一代智能化個體身份標識技術將是未來的發展趨勢。

精準飼喂主要是面向豬、牛、羊等中大型牲畜的精準化養殖，主要包括飼喂站、自動稱重、自動分群和飼料余量監測等設施儀器。智能化精確飼喂技術將營養知識與養殖技術相結合，通過科學運算方法根據牲畜個體生理信息準確計算精準飼料需求量，通過指令調動飼喂器來進行飼料的投喂，從而實現了根據個體體況進行個性化定時定量精準飼喂，動態滿足牲畜不同階段營養需求。該類技術是基于牲畜的個體識別、多維數據分析、智能化控制的集成應用，雖然飼養設備的建設成本相對較高，但經濟效益顯著，具有廣闊的應用前景。

隨著畜牧養殖模式和生態環境的改變以及世界經濟一體化進程的加快，與畜牧業發展息息相關的動物疫病流行態勢發生了顯著變化，從最初影響動物健康、損害畜牧業健康發展，逐步擴大到畜產品質量安全、公共衛生安全、環境安全以及國際貿易、社會穩定、生物恐怖等多方面，特別是重大動物疫病已對全球社會經濟和公共衛生安全造成嚴重威脅。現階段，互聯網、云計算和大數據等關鍵技術已經被用于疫病的遠程診斷，出現了多種遠程智能診療系統，可實現遠程診療、影像診斷、疾控信息發布、產品追溯等功能。然而，目前專業的動物疾病防治技術人員缺乏、畜牧獸醫科研與生產無法及時對接等問題依然突出，且如何能夠將事后監管轉變為事前預警也是亟待解決的突出問題。