一头猪的AI之旅

tech2022-08-21  146

作者 | 马迪尔

设计 | 周亦琪

编辑 | 林则煌

出品 | 人民数字FINTECH

一个偏远的乡村,农民辛勤的劳作,数百头猪圈养在猪圈中,吃了睡睡了吃,不断生长,不断繁殖,然后再一车车的送到屠宰场……

这也许是过去的养猪业状况,但人工智能让一切皆有可能。AI可能会改变每一个人的生活,也可能会改变每一头猪的生活。2019年下旬非洲猪瘟疫情严峻的形势下,人们关注的热点转移到了“给猪刷脸”的智能养猪模式。对于此刻的中国老百姓来说,车厘子自不自由已经不重要,猪肉自由才重要。

人工智能公司们奋勇争先,嗅到了这块还未享用过的红烧猪肉。他们以防控非洲猪瘟为目的,推出了“集群式智能化楼房养猪”项目、“无人猪场”、“猪脸识别”、“无人值守”、3D智能养猪应用和5G农牧应用等智能化养猪模式和平台,还研发推出了一批养猪智能化应用设备。

(图片来源睿畜科技)

天下苦猪肉久矣,“AI养猪”纷纷入场。

2018年,京东、网易、阿里等互联网巨头进军养猪业。18年末京东数科宣布成立京东农牧有限公司进入养猪业。希望与中国农大、中国农科院等机构深度合作通过智能养猪技术颠覆传统养猪行业。除了让业内震惊的“猪脸识别”技术,京东还自主研发由“神农大脑(AI)”“神农物联网设备(IoT)”“神农系统(SaaS)”组成的智能养殖解决方案,深度介入智能养殖行业,同时联合中国农业大学建设丰宁智能猪场示范点。

这意味着今后中国人的餐桌上除了有听过网易云音乐的味央猪肉,人工智能的阿里猪肉,还有刷过猪脸的京东猪肉。

养猪产业对中国有多重要?

说养猪是个亿万级市场其实并不夸张,据USDA统计数据,2016年全球猪肉消费总量10,800.10万吨,其中中国2016年猪肉消费量达到5,407.00万吨,占世界猪肉消费总量一半以上,达到50.06%。养猪事业纷纷被互联网大佬们相中其实有据可依。

中国饲养了近7亿头猪,相当于全球猪肉供应量的一半以上。在过去的10年里,中国人均猪肉消费量超过30公斤,猪肉,是我们最常食用的肉类。2016年,国内猪肉销售额最高达到1.4万亿元人民币,占全年GDP的近2%。2018年,中国居民总计消费5490万吨猪肉,占肉类总量的62%以上。

尽管需求量如此庞大,中国猪肉的生产成本仍然明显高于美国等国家。中国生产一公斤猪肉所需的饲料成本是美国的两倍;单位猪肉生产所需劳动力成本大约是美国的四倍。

2018年11月,中国工程院院士、动物营养和饲料科学专家——李德发在京东探索者大会上表示:“我们养一头猪的成本,大致相当于在美国养两头猪的成本”,“换句话说,如果我们现在决定从美国进口猪肉,然后在中国市场销售,即使我们考虑到运输成本,仍然会比我们(在国内生产猪肉)的成本低。”

由于我国养殖行业以散养为主,规模化养殖程度低,养殖规模一万头以上的养殖场数量占比不足1%。农户因缺乏规划,养殖区域分散,只能依据经验来决定生产,导致猪肉价格波动大。猪肉价格的大幅波动也造成了投机分子的泛滥,猪肉食品安全难以把控,猪肉质量全看天意,这样混乱的市场秩序极其不利于猪肉市场的健康发展。

传统养猪本身并不是件容易事。除了养殖效率低、成本高,急需智能化养殖降低成本以外。食品安全、猪肉质量、猪肉价格把控等等痛点都需要产业智能化来化解。

技术革命后“猪生”的变化

养猪业正在悄然发生一场变革。这是一个从未摆脱过脏乱印象的行业,它一度被高科技遗忘,不少传统的养殖方法沿用至今。随着互联网大佬的入场,极端人工化的养猪业和最顶尖的AI技术开始了第一次碰撞。

在国内某头部养殖集团的农场核心养殖区里,因为早早开始布局智能养殖,这里被称为养猪“梦工厂”。

一群体态修长的猪,“哼唧”“哼唧”跑经狭长过道,白白嫩嫩,分不清哪头是哪头。在养殖场后台系统里,猪的数量、总重量、平均重量正一点一点显示出来,当最后一只猪跑过,45头,5549千克,均重123千克,所有信息都完整显示在深蓝色的监控页面上。

另一边,养殖区内工作人员的手机上,正不断收到各种提醒:哪只猪体温有升高,需要注意;哪只母猪正值情期,可以安排配种;某只猪的当日运动量异常,需要查看。

其中最出圈的是“猪脸识别”技术。尽管中国不是第一个实现人脸识别的国家,但竟成为了第一个使用“猪脸识别”的国家。

养殖户在购买一批猪崽后,智能化系统会通过实时采集、识别猪的面目微表情锁定猪的ID并进行编号,为每头猪创建包含体重、进食情况、运动次数、免疫情况等活动状态的“独立档案”。有了“身份”的猪,每天的生长、健康等情况都会被记录下来。系统会根据猪的微表情、呼吸频率等实现对猪的异常监控,并进行报警。如果系统发现猪一天都没进食、活动,或猪舍内部发生异常情况,养殖户的手机会第一时间接到预警。

与以往给生猪戴上电子智能“耳环”、在猪背上做刺青编码的方式不同的是,AI养猪,不用折腾猪,只要安装一些养殖巡检机器人、饲喂机器人、农业级摄像头、伸缩式半限位猪栏,就可以实现猪脸识别。43台400万像素焦距摄像机固定在猪栏的各个角度,猪圈及猪体影像一目了然,保证了猪生长过程的影像全覆盖。

通过摄像头的实时扫描,还能测量到某头猪的体重、三围、吃饭了没有、有没有运动、挑不挑食、有什么小脾气、有没有咳嗽发烧……所有的数字和指标都可以作为这头猪独一无二的身份词,猪舍环境也会随时根据猪的舒适度来调节。

同时,猪吃什么饲料最长膘,哪个部位的猪肉最好吃,什么样的环境能提高小猪崽子的存活率,怎么区分注水肉和病猪肉,甚至哪个地区的猪肉销售量最高,这些都可以通过AI来实现。

一场人工智能参与的技术革命,徐徐展开,“猪生”的变化正在发生。

人工智能如何提升养猪效率

拿数猪这件事来说,一般养殖企业会在月底进行数量盘点,传统人工数猪,往往需要3到4天才能完成,而且准确度不高。至于猪的称重,传统养殖也只有在出栏时进行一次称重,此前只能凭经验估算。

在饲养喂食方面,以往喂猪都是10头到15头猪一起投料,能吃到多少全凭猪的力气,结果同一栏猪,在出栏时体重会差很大。AI养猪就不一样了,每一格喂食区仅容纳一只猪,吃没吃过不再靠嘴边有没有残渣来判断。

即使都说人工智能养猪好,但成本肯定是养殖户考虑的第一顺位。对于小散户来说,安装摄像头和机器人肯定是一个负担,但AI养猪的目标也不在这些散户,而针对的是中型养殖规模的养殖场。

目前,吉林白山抚松精气神养殖基地目前已经投产,按照他们给出的数据来算,各项成本平均下来,每头猪增加了92.5元的成本。但是,用了这套设备和养殖模式以后,每头猪的饲料能节省30-60元,人工成本可以节省8元,提高的成活率可以节省15元,给猪保持均衡体重方面能节省5-8元。综合下来,每头猪可以节省约91元,也就是说,从直接的投入和产出来看,对于中型养殖场来说,成本基本上没有增加。

具体到养猪的每一个流程,人工智能如何帮助提高效率呢?这其中涉及的技术有视频图像分析、人脸识别、语音识别、物流算法等。

小猪出生阶段:

提升小猪的存活率,记录小猪的出生数据。通过人工智能视频分析并记录生小猪的场景,如:生出来多少只,顺产还是剖腹产。比较牛的是,如果被母猪压住,通过小猪的尖叫声可以判断出它的安危,方便及时解救。

小猪成长阶段:

智能系统全程记录猪的数量、品种、日龄、体重等基础信息数据,减少大量的人工成本。其中还包括智能测算猪的体重、只能图像识别找到猪——用数据保证放心猪肉。

种猪健康分析:

通过视频图像分析:根据猪的运动强度、频次、轨迹、时间和体温,来分析猪的健康与否。若是发现猪长期躺着,系统会提示是否怀孕或是生病。

过去,如何根据猪的日常行为判定猪的健康状况是一门很大的学问,大多数兽医靠日常巡检来发现,但是这种效率低下且发现期晚,经常会造成病猪没有得到及时治疗,甚至造成死亡。

AI技术能通过“猪脸识别”,针对每头猪的运动,饮水,吃食,体表温度等进行综合分析,来告诉养殖者猪的健康状况,将会大大减少猪的得病率。

同时,为了健康的料肉比,系统还会在这个过程中建立标准:比如每天每猪要运动多少时间、运动强度和频次,以保证通过健康指数预测猪产仔(一年一头猪能产20头左右的猪仔,国际标准是32头)。

最终的目标:

超市里,消费者在挑选猪肉,拿起的猪肉后可进行扫码,获取猪的全部生长信息(品种、日龄、体重等),健康指数,运动量、及配送信息等等。

除了这些投入产出的比较之外,智能养殖系统所带来的环保价值、育种价值和管理价值,以及对养殖信息的采集和监测,或许能够撬动金融行业加大对农业的支持,这恐怕是更划算的一笔账。

似乎在悠然生存9000多年后,中国的猪们得到的照料,愈发“矜”贵细致。通过畜牧业的人工智能解决方案,猪从出生、生长、检疫、屠宰、加工、运输直到销售各环节的信息全程来源可追溯,风险可预警,责任可追究,实时可控场景,责任到人到点。人工智能手段改造后的养殖业,可以减少生猪养殖的成本,提升生产效率。面对中国生猪产业的短板,整个养猪业乃至畜牧业的升级浪潮已经来临,现代化养殖技术装备与信息化相融合,是实现智慧畜牧业的必由之路。

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