行業(yè)變革催生人工智能應(yīng)用

一、動(dòng)物福利的訴求

世界動(dòng)物衛(wèi)生組織（OIE）將動(dòng)物福利定義為動(dòng)物的一種生存狀態(tài)，良好的動(dòng)物福利狀態(tài)包括：健康、舒適、安全的生存環(huán)境，充足的營養(yǎng)，免受疼痛、恐懼和壓力，表達(dá)動(dòng)物的天性，良好獸醫(yī)診治和疾病預(yù)防，合理的人道屠宰方法。

英國農(nóng)場動(dòng)物福利委員會（FAWC）則提出動(dòng)物福利五項(xiàng)指導(dǎo)原則，分別為：免受饑渴，免受不適，免受疼痛、傷害和疾病，免受恐懼和痛苦，表達(dá)正常行為。

二、人工智能基礎(chǔ)——大數(shù)據(jù)

傳統(tǒng)生豬養(yǎng)殖關(guān)注的是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，企業(yè)內(nèi)常見的數(shù)字圖片、視頻、社交媒體文本、網(wǎng)頁內(nèi)容、手寫文字、手繪稿和語音備忘錄等數(shù)據(jù)類型都屬于非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

3月28日深圳云棲大會，阿里云和四川特驅(qū)集團(tuán)合作研發(fā)的“世界首創(chuàng)的AI養(yǎng)豬”，將人工智能、云計(jì)算、視頻技術(shù)、語音技術(shù)引入養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)。

三、智能運(yùn)營的五大要素

1.智能生態(tài)。生態(tài)系統(tǒng)為企業(yè)帶來更多技能組合和新技術(shù)，助力企業(yè)創(chuàng)新。

2.創(chuàng)新人才。把握數(shù)字化技術(shù)、行業(yè)中心和職能重點(diǎn)的創(chuàng)新型及創(chuàng)業(yè)型人才。

3.數(shù)據(jù)支持。生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)外的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)是深入洞察的基石。

4.應(yīng)用智能。集成自動(dòng)化、智能分析和人工智能推進(jìn)運(yùn)營轉(zhuǎn)型。

5.云賦能。云技術(shù)能夠?qū)⒅悄苓\(yùn)營的所有數(shù)據(jù)緊密結(jié)合在一起，將各個(gè)平臺上的海量數(shù)據(jù)全面整合的安全環(huán)境中。

四、智能養(yǎng)豬新概念

以工業(yè)智能制造的理念為基礎(chǔ)，圍繞養(yǎng)豬管理，集成各類軟硬件和最新技術(shù)構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)化平臺，開發(fā)養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)多場景產(chǎn)品和服務(wù)。

圍繞養(yǎng)豬管理構(gòu)建更廣泛的信息網(wǎng)絡(luò)，圍繞數(shù)據(jù)信息采集網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)和決策智能網(wǎng)絡(luò)不斷建網(wǎng)的過程。是感知智能、數(shù)據(jù)融合智能、預(yù)測決策智能的統(tǒng)一體，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、自覺的完成系統(tǒng)認(rèn)知與自動(dòng)化功能。

智能養(yǎng)豬是一系列硬件設(shè)備和技術(shù)在養(yǎng)豬管理中的集成，是通訊與信息、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈、通信、數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)以及行業(yè)技術(shù)軟硬件的大集成。主要包括：企業(yè)綜合管理軟件系統(tǒng)和人工智能算法模型等。

五、AI養(yǎng)豬起步

1.精準(zhǔn)養(yǎng)殖。通過熱紅外溫度傳感器采集的生豬圖像，進(jìn)行個(gè)體識別、飲水量監(jiān)控、體重自動(dòng)監(jiān)測、可視化行為監(jiān)控、豬只咳嗽監(jiān)控和精準(zhǔn)養(yǎng)殖早起預(yù)警等。EU-PLF始于2012年，已有20家企業(yè)參與。

2.智能耳標(biāo)。防作弊型生豬身份識別裝置，自動(dòng)上報(bào)生豬日齡和位置，具有休眠、激活上傳和自動(dòng)建檔三大核心功能。應(yīng)用場景：（1）豬肉產(chǎn)品政府監(jiān)管部門可從免疫、檢驗(yàn)檢疫、屠宰分割到無害化處理環(huán)節(jié)，形成個(gè)體身份可追溯的畜禽標(biāo)識，建立全程追溯體系；（2）品牌豬肉追溯公司可從品牌斷奶豬開始、飼養(yǎng)過程、檢驗(yàn)檢疫、屠宰分割到運(yùn)輸所有環(huán)節(jié)，建立全程追溯體系；（3）畜牧金融風(fēng)控服務(wù)，保險(xiǎn)公司，承保、查勘和理賠全程無紙化高效管理。

3.視覺識別——豬臉識別。基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等人工智能技術(shù)，通過豬只體型、外貌、紋理、面部特征等細(xì)節(jié)的識別，抽象每一頭豬的特征，精準(zhǔn)定位每一頭豬。同時(shí)，可以對豬只個(gè)體的身份進(jìn)行核驗(yàn)，為豬只標(biāo)識唯一的ID，從而實(shí)現(xiàn)對每頭豬的實(shí)時(shí)跟蹤。困難點(diǎn)在于豬的外形從小到大變化較快、豬只不配合及清潔程度都會加大圖像采集的難度；豬只面部特征差異小，識別難度大。

4.視覺識別——智能估重。利用傳感器攝像頭采集豬的視頻、圖像，繪制豬三維模型，根據(jù)模型進(jìn)行估重，測量豬只的體長、體高、體寬、臀寬等信息。從而獲取肉比等關(guān)鍵指標(biāo)。

5.視覺識別——行為監(jiān)測。通過攝像頭視頻圖像監(jiān)測豬只行為，如：不同環(huán)境下的躺臥行為，分析豬只冷熱舒適度；記錄豬群的移動(dòng)軌跡，建立豬群活動(dòng)指數(shù)；分析豬群的攻擊性行為，鎖定高侵略豬只；檢測豬只進(jìn)食時(shí)間、進(jìn)食習(xí)慣，為精準(zhǔn)投喂提供重要數(shù)據(jù)。

6.視覺識別——疾病診斷。建立豬病大數(shù)據(jù)庫，將病豬的照片上傳到數(shù)據(jù)庫中，系統(tǒng)自動(dòng)識別照片，并給出初步的診療方案、營養(yǎng)調(diào)控建議及管理改善建議等。

7.視覺識別——懷孕識別。根據(jù)B超拍攝的圖片自動(dòng)判斷出母豬是否懷孕，類似于人類的醫(yī)學(xué)影像智能診斷。

8.聲音識別。結(jié)合聲學(xué)特征、語言識別技術(shù)和豬的行為學(xué)特征，對豬只的生長狀態(tài)和健康狀況作出判斷。對豬的情緒、饑餓、發(fā)情、咳嗽等狀況作出判斷，為生產(chǎn)決策和疾病防控提供指導(dǎo)。在小豬被母豬壓后，語言識別技術(shù)通過小豬的尖叫聲去判斷小豬的位置，通知飼養(yǎng)員處理。

9.智能穿戴設(shè)備——電子醫(yī)生。安裝在耳朵、脖子或者尾巴上，通過上面的探測裝置區(qū)探測牲畜的核心體溫、位置信息、心率、血氧飽和度、PH值和反芻等信息。這些信息會通過設(shè)備上的發(fā)射器用無線通訊技術(shù)，把這些信息實(shí)時(shí)的發(fā)送到云端服務(wù)器。在云端服務(wù)器上，智能運(yùn)算會對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，把這些枯燥的數(shù)據(jù)變成直觀的信息，比如可能生病的預(yù)測、發(fā)情期到了、沒有吃飽、活動(dòng)量等。然后再把這些信息實(shí)時(shí)的發(fā)送到農(nóng)場管理人員的智能手機(jī)或者電腦上，亦或者發(fā)送到牲畜的智能穿戴設(shè)備上。

10.智能飼喂系統(tǒng)。從妊娠母豬到產(chǎn)房母豬，再到保育豬和育肥豬一體化智能飼養(yǎng)管理解決方案。自動(dòng)收集飼喂數(shù)據(jù)用于生產(chǎn)管理指導(dǎo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)采食異常的豬。通過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，將人、豬和設(shè)備進(jìn)行了系統(tǒng)鏈接，將生產(chǎn)預(yù)計(jì)前置。

11.智能豬舍。實(shí)現(xiàn)對豬舍環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測、控制，采集舍內(nèi)溫濕度、光照、風(fēng)速、二氧化碳、氨氣、氣壓等參數(shù)，通過智能控制器把采集到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)轿锫?lián)網(wǎng)平臺，對環(huán)境異常和斷電情況立即報(bào)警，對異常環(huán)境進(jìn)行自動(dòng)調(diào)控，對歷史環(huán)境進(jìn)行查詢分析。

12.物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)配合畜禽環(huán)境監(jiān)控/監(jiān)測系統(tǒng)使用，將畜禽生產(chǎn)的核心目標(biāo)一目了然的展示，實(shí)時(shí)了解整個(gè)農(nóng)場的環(huán)境、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、報(bào)警狀態(tài)、視頻等信息。

13.區(qū)塊鏈技術(shù)。區(qū)塊鏈即去中心化、分布式數(shù)據(jù)存儲、點(diǎn)對點(diǎn)傳輸、共識機(jī)制、加密算法等計(jì)算機(jī)技術(shù)的新型應(yīng)用模式。區(qū)塊鏈的不可篡改性在食品安全領(lǐng)域?qū)⒂袕V泛的應(yīng)用空間，如將區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)和防偽技術(shù)相互結(jié)合，實(shí)時(shí)記錄豬只位置和生長信息，追溯豬的成長過程，保證每只豬從豬仔到成豬的所有數(shù)據(jù)都被真實(shí)記錄，打通信息壁壘；通過區(qū)塊鏈進(jìn)行流轉(zhuǎn)，使消費(fèi)者買到豬肉后可以通過APP或二維碼進(jìn)行防偽追溯源信息查詢。