養(yang) 殖業(ye) 迎來轉型升級突破口

　　AI養(yang) 豬絕不是大材小用

　　本報記者 李 禾

　　基於(yu) 大數據分析進食情況，智能設備可實現精準飼喂；電子耳標快速檢測畜禽身體(ti) 狀況；環境檢測係統實時監測溫濕度、硫化氫等有害氣體(ti) 濃度、光照強度等環境因素……這些控製係統都可集成到一個(ge) 手機中，讓養(yang) 殖場管理者及時獲取異常信息，實現遠程精準控製，並根據監測結果，控製相關(guan) 設備。

　　在9月5日開幕的第十八屆（2020）中國畜牧業(ye) 博覽會(hui) 上，養(yang) 殖“黑科技”讓人眼前一亮。能根據母豬、仔豬、保育豬、肥育豬不同生長階段、不同品種特性自動精準飼喂；電子測溫耳標能快速檢測豬的身體(ti) 狀況；根據舍內(nei) 溫濕度、空氣質量等參數係統可自動報警，並遠程打開風機調節參數……很多傳(chuan) 統養(yang) 豬場正在加快向“數字化、智能化、信息化”轉型的速度，畜禽養(yang) 殖不但變得越來越有科技感，而且提高了生產(chan) 效率。

　　“養(yang) 殖業(ye) 勞動強度大，工作場所環境相對惡劣，甚至還會(hui) 有臭氣和異味。當前，我國勞動力結構發生變化，年輕人並不願意到養(yang) 殖場工作，加上人工成本不斷提高，因此智能化養(yang) 豬是未來規模豬場發展的必然趨勢。”9月20日，中國農(nong) 業(ye) 科學院北京畜牧獸(shou) 醫研究所二級研究員熊本海在接受科技日報記者專(zhuan) 訪時說。

　　基於(yu) 大數據分析實現精準飼喂

　　飼料成本占豬場養(yang) 殖成本的60%—70%，飼料的采食狀態與(yu) 豬的體(ti) 重、健康狀態等息息相關(guan) 。比如懷孕母豬需要從(cong) 日糧中獲得充分的營養(yang) 物質，用來滿足胎兒(er) 生長發育，為(wei) 哺乳期儲(chu) 備部分營養(yang) ；哺乳母豬要保證最大采食量而不過量，保證良好體(ti) 況及良好的母乳，進而縮短發情間隔。

　　熊本海說，基於(yu) 大數據分析和算法，研究人員構建了豬在各種階段的采食量預測模型，實現了豬對飼料養(yang) 分需求的動態化、精準化分析。通過集成無線射頻識別（RFID）、采食行為(wei) 感知、飼料下料精準控製技術和設備，並與(yu) 采食量模型聯動，研製了妊娠母豬飼喂個(ge) 性化智能控製係統，做到了為(wei) 每頭母豬提供定製化的飼喂方案。

　　據介紹，RFID是自動識別技術的一種，通過RFID方式進行非接觸雙向數據通信，可達到識別目標和數據交換。如今，在智能養(yang) 豬產(chan) 業(ye) 中該技術被大量使用，主要用於(yu) 進行個(ge) 體(ti) 識別。

　　實踐驗證表明，通過妊娠母豬精準飼喂智能控製係統，母豬進食後剩餘(yu) 飼料比例小於(yu) 1%，一次完成采食量比大於(yu) 95%，大幅提高了進食效率。

　　“一台精準飼喂智能機器，能飼喂40頭豬。為(wei) 避免多豬搶食, 一般是讓豬輪流進入智能機器進食。但豬畢竟是活的，有的豬吃完後並不會(hui) 迅速離開，後麵的豬就無法進入，降低了豬群的進食效率。”熊本海說，通過把人工智能技術和豬的習(xi) 性結合起來，利用視覺認知、自由采食及采食量自動記錄係統，智能控製係統能主動分析，一旦判斷該豬已經達到預定的進食量而屬於(yu) 誤闖入，進食槽的門就會(hui) 自動打開，讓後豬進入，把前豬拱出，提高設備利用效率。

　　在哺乳豬飼喂站，一群出生不到21天的小豬正圍成一圈吃奶。一天采食6次，不但能促進哺乳母豬采食量的最大化，而且還能使其給仔豬提供充足的奶水，保障仔豬體(ti) 重和免疫力，把仔豬哺乳期從(cong) 28天縮短到21天，讓仔豬提早斷奶時體(ti) 重符合要求，還可使繁殖母豬經短暫調整後進入下一個(ge) 發情期及生產(chan) 周期，最終提升母豬的生產(chan) 力。“根據每一頭豬的不同生理或生長節點情況，通過日糧采食量的動態預測模型，智能決(jue) 策每隻豬在不同階段應采取的營養(yang) 控製措施，是選擇控製性飼喂、促進進食措施還是自由采食，避免了人為(wei) 因素對養(yang) 豬生產(chan) 造成的影響。而這些措施的最終目的都是為(wei) 了減少飼料浪費，實現豬的最大生產(chan) 潛力，降低豬場生產(chan) 成本。”熊本海說。

　　電子耳標實時監測豬體(ti) 溫

　　2019年非洲豬瘟暴發，大量病豬被掩埋、消殺，養(yang) 豬戶損失慘重。電子耳標曾用於(yu) 豬的溯源。“如今的電子耳標芯片加載了靈敏的測溫電路，能實時獲得豬的體(ti) 溫數據，預判豬的身體(ti) 狀況，把有發病可能的豬快速識別出來，有助養(yang) 殖戶及時采取隔離等措施，大幅降低豬場疾病傳(chuan) 染概率。”熊本海說。

　　電子耳標嵌在豬的耳朵上，豬耳與(yu) 智能感知裝置緊密相連，因此，能實時監控豬的體(ti) 溫，並且測溫誤差小。耳標還會(hui) 根據設定的時間，如每間隔10分鍾，自動向後台傳(chuan) 送豬的體(ti) 溫數據。一旦豬的體(ti) 溫出現異常，耳標上的LED燈會(hui) 即時報警，同時上報雲(yun) 服務器，提示豬場管理者及時采取隔離或其他措施，做到高效的疫情預警。

　　動物是否生病，除體(ti) 溫變化外，還會(hui) 出現進食量、活動量下降等情況。電子耳標還可配合精準飼喂智能控製係統和視頻等，實時監控每隻豬的狀況。並通過獲得的大數據，實現牲畜檔案管理、溯源、分組管理、生長狀態、分布情況數據匯總管理。

　　養(yang) 豬場內(nei) 的溫濕度、硫化氫等有害氣體(ti) 濃度、光照強度等環境因素對豬生長速度和發育都有較大影響。良好而舒適的環境，不但對豬的生長發育起到促進作用，而且生產(chan) 力和飼料轉化率也比較高。過去養(yang) 豬場對環境管理的疏漏，經常會(hui) 誘發豬感染疾病。

　　“環境控製是人工智能養(yang) 豬的重要方麵。”熊本海說。

　　豬場環境中的人工智能係統，通過智能傳(chuan) 感器在線采集空氣溫濕度、二氧化碳、氨氣和硫化氫濃度等養(yang) 殖場的環境信息，利用物聯網上傳(chuan) 信息。控製係統會(hui) 根據豬場的麵積、豬的密度等大數據智能判斷豬場環境是否適宜，並根據具體(ti) 情況，采取相應措施。比如豬舍空氣中二氧化碳或氨氣濃度太高，智能環境控製係統就會(hui) 自動打開風機，加大空氣交換量；發現溫度太高或濕度太低，就會(hui) 加大室內(nei) 水簾的水量，起到降溫增濕的作用。同時係統還會(hui) 收集數據，分析動物行為(wei) 對環境舒適度的反應，建立評判綜合環境舒適度的參數模型和閾值，分析建立環境參數與(yu) 飼料轉化率、生產(chan) 性能等的關(guan) 係。

　　下一步還需提高精準度、降低設備費用

　　熊本海說，無論是精準飼喂智能機器，還是智能環境控製係統，其控製係統都可集成到一個(ge) 手機中，豬場管理者能及時獲取異常報警信息，實現遠程精準控製，並根據監測結果，智能化控製相關(guan) 設備，達到健康養(yang) 殖、節約成本、減少人工、節能降耗的目的。

　　人工智能養(yang) 豬具有提高生產(chan) 效率和降低成本的優(you) 勢。比如由中國農(nong) 科院北京畜牧獸(shou) 醫研究所、北京農(nong) 學院等共同完成的“生豬精準飼喂管理理論及智能裝備創製”項目，創建了7類從(cong) 種豬到商品豬的智能飼喂設備；152套豬飼料養(yang) 分預測模型，預測精度達93%；創建了38套生豬不同生理生長階段主要養(yang) 分預測模型；集成電子標識、動態稱重等，實現種豬性能測定的自動化與(yu) 智能化。

　　其中，智能飼喂係統在養(yang) 豬場應用結果表明，能減少飼料浪費7%—10%，提高飼料轉化效率5%以上，節省勞動力35%以上。

　　熊本海說，目前，人工智能在養(yang) 殖業(ye) 的發展處於(yu) 初級階段，還存在一些問題和不足。其精準度還需要繼續提高，比如用智能項圈來監測牛的反芻情況，由於(yu) 牛的脖頸大小不同，而且會(hui) 不停活動，套在牛脖子上的項圈有時會(hui) 從(cong) 監測位置移開，目前反芻監測的精準度約為(wei) 95%，與(yu) 國外先進的SCR電子項圈精準度相比還有一定差距。

　　其次，智能設備價(jia) 格較同類養(yang) 殖設備來說偏高，大型養(yang) 殖場才能負擔得起。不過，隨著人工智能的發展，更多研發機構和企業(ye) 將投入到人工智能技術和設備的研發、生產(chan) 及應用中，智能設備的成本將會(hui) 隨之下降。

　　“在人工智能養(yang) 殖中，單點技術和係統並不能解決(jue) 生豬產(chan) 業(ye) 的效率問題，需要將這些技術、設施設備及信息等集成起來，比如在豬舍建築規劃、設計時就需要考慮到人工智能實施情況，實現頂層養(yang) 殖工藝設計、運行一體(ti) 化。通過運用人工智能，不但能提升生豬養(yang) 殖業(ye) 的整體(ti) 效率，而且能保障動物福利和生物安全，最終確保畜產(chan) 品的有效供給。”熊本海說。