刘国信,郝雷明
(山西省阳城县南环路畜牧局,山西 晋城 048100)
随着“互联网+”、“智能+”的盛行,从网易的未央黑猪,到阿里的人工智能养猪,再到京东以“猪脸识别”技术凸显的农牧智能养殖解决方案进驻养猪业,在传统养猪业面对愈来愈严峻的市场与疾病风险高压之下,高科技养猪尤如一抹清风,给业界带来新的感受。
2009年,网易宣布自己的养猪计划,2011年3月,养猪基地落户浙江安吉。2015年底,未央网站上线。网易未央探访全球养猪场,在自建的养猪场中不断完善养殖模式。网易未央养的猪可以说是充满高科技含量的现代猪,始终把“绿色健康、零污染”概念贯穿其中。
继网易之后,阿里也开始了自己的养猪之路。2018年2月6日,阿里与四川特驱集团等企业合作,给猪场装上了“黑科技”,世界首创AI(人工智能)养猪。随后,阿里投入数亿元资金对ET大脑进行训练和研发,落实了猪只数量识别、猪群行为特征分析、疾病预警和无人称重等功能。在前期的理论验证阶段,ET大脑让每只母猪年生产能力提高3头,死淘率降低了3%左右。阿里计划在2年内将AI养猪扩展到1 000万头。
继网易、阿里强势入驻养猪业后,2018年11月20日,京东发布了农牧智能养殖解决方案。京东有关负责人表示,在养猪的过程中,很多关键环节都和人工智能息息相关,如今“猪脸识别”已被运用到了京东农牧的智能养殖方案中。另外,京东和中国农业大学联手,集合了行业专家的智慧,自主研发并推出集“神农大脑(AI)”+“神农物联网设备(IoT)”+“神农系统(SaaS)”3大模块的智能养殖解决方案,利用了人工智能和大数据等手段实现养猪场的智能化管理。
互联网企业为什么会“盯上”了猪?不久前,在由中南大学、广州影子科技有限公司联合主办的“计算创新驱动智能农牧•新计算模式与应用高峰论坛”上,广州影子科技提出了基于产业互联网的“FPF未来猪场”。该公司联合创始人何京翔博士认为,农牧业是在中国延续了几千年的传统产业,如今已经迎来变革的风口。随着国家乡村振兴战略的稳步推进,将最新计算科技成果应用于农牧业就变得尤为重要。农业蕴含的商机非常大,以养猪业为例,中国的生猪年消费量达到7亿头,生猪产业总市值高达1.5万亿元,而传统养猪产业却存在诸多困境,用数字化的技术来改变生猪产业链,正是目前互联网企业的机遇和责任所在。
那么,影子科技的“FPF未来猪场”到底是什么样?据介绍,FPF养猪是“智能连接+互联网智能养猪平台+协同养猪”的平台,这一平台能够对症下药,精准定位,解决养猪户在养猪各环节遇到的问题。养猪从业者只需将手机轻轻一点,就能轻松掌握猪场动态,目前APP可实现的功能包括空间中心、猪场上线、任务导航、配种、上产床、分娩、母猪断奶、仔猪断奶、精准饲喂、发现问题及求助互动,助力养殖者轻松养猪。
可以说,过去的2018年是“互联网养猪元年”,养猪与互联网行业接二连三地碰撞与合作,让传统养猪行业步入了互联网的新时代。特别是随着物联网和人工智能等高新技术的兴起,农牧行业的智能化已成为必然的趋势或将给传统行业带来颠覆性创新。
长期以来,中国传统养猪业一直呈现小规模、大群体的生产格局,由于信息不对称、管理和生产效率低下、基础数据缺乏,猪价“一哄而起”、“一哄而散”的起伏周期,更加剧了生猪生产和市场的波动。而随着环保政策趋严,原本构成市场主流的小散养户被快速淘汰,规模化养殖的比率在不断上升,如果还是延用传统的套路,自然会出现大量需要解决的痛点。近年来,得益于科技的进步,传统养猪业正在利用互联网、移动互联网、大数据、云计算、区块链、人工智能等现代化的技术,实现养猪场的智能生产与科学管理,最终达到安全高效的目标。
近年来,越来越多的猪场开始拥抱物联网。物联网技术能通过传感器、电子耳标、项圈等设备,围绕设施化养猪场生产和管理环节,实时在线采集养猪场环境信息,同时集成改造现有猪场的环境控制设备、饲料投喂控制设备等。猪场管理者可以通过监控中心或移动互联网等智能终端,实时掌握养猪场环境信息和猪只个体体征信息,并可以根据监测结果,远程(自动)控制相应设备。通过物联网还可以有效降低在生产过程中数据录入的繁琐度和错误率,保证数据的准确并且随着人工智能技术的进一步发展,对猪只数量识别、猪群中个体识别提供新的解决方案,对大数据的积累与形成则更为有益。
事实上,猪场的数据积累只是管理的基础,更多地在于数据汇总后的智能管理。对单个猪场而言,通过数据分析,可以快速进行对标和分析,类似对猪场进行一次体检,找出猪场问题所在,做出快速改进建议。通过对猪病的数据分析,对疫情做到有效提示,能够真正做到防重于治,减少兽药的使用,在降低养殖成本的同时,还可以提升猪肉品质;分析不同类型的饲料并在何种条件下喂食料重比最低,给养猪从业者提供最优饲养方案,让养猪变得更轻松。
互联网对于养猪业的改造,其本质意义上是想将更多与猪相关的资源联接起来并借助最先进的物联网、人工智能、区块链等领先技术,形成一个猪的网络,充分发挥网络协同的优势,构建养猪业的生态圈,提升产业效率。比如,持续使用猪联网的猪场,可以知道每一头母猪的状态。通过数据分析,知晓猪群现在的状况以及未来几天需要做什么并借助PC及移动端提醒,让猪场的工人可以提前做好相关工作准备,极大提升管理的精细度。也可以与饲喂设备连接,记录猪群的采食情况和增重数据,分析猪场更合理的饲料套餐以降低饲料的浪费。
以养猪中的关键指数PSY (衡量猪场效益和母猪繁殖成绩的主要指标)为例,欧美国家通过精细化养殖,能把PSY指数做到25以上,而中国的平均值在18附近。按照每头断奶仔猪300元的利润来说,这意味着每头母猪每年存在2 000元的收益差距。而影响PSY指数的一个关键是饲养员判断母猪发情时的能力。一般认为,人工智能可以大幅提高人工视觉判断的准确性。根据京东农牧方面的介绍,按照数据测算,在智能养殖解决方案部署完成1年以内,能够减少30%~50%的人工成本,还能降低8%~10%的饲料使用量,平均缩短5~8 d的出栏时间。
通过对猪业大数据的挖掘和分析,反过来给生猪产业的生产和交易提供数据依据并以此为基础进行出栏预测,可以有效地指导未来几个月应该如何调整猪场生产,让每一个猪场都可以提前做出生产方面的判断,从而有利于平抑猪周期,稳定生猪生产,减缓价格波动,规避市场风险。
最近,央视播出的大型纪录片《大国根基》第5集“从田园到餐桌”中就展示了山东省一个现代化猪场的养猪方式,真实记录了现代猪场是如何使用猪联网平台,提高生产效率,降低生产成本,利用区块链技术,让消费者吃肉更放心。
目前,移动互联网已成为现代畜牧兽医管理转型的重要手段。通过移动互联网技术,建立监管者、养猪场、屠宰场等各级信息采集平台,打通政府与养猪企业、屠宰企业之间的实时联系,既可以积极有效地开展畜禽养殖服务、采集生产数据、监控环保情况,更有利于屠宰监管、检疫申报、数据统计等工作。近年来,全国部分地区已用信息手段实现了屠宰企业远程视频监管,并建成动物防疫、屠宰加工等全程可追溯体系,进而提升了执法能力,提高了监管效率,保障了健康养殖与产品质量安全。
从上述可以看到,智能养猪技术的推广应用,不但解放了劳动生产力,还提高了产业的标准化水平,做到产品质量可控,为现代养猪业带来一系列新奇变化。不过,由于前期投入大、保障要求高,智能化养殖尚面临推广瓶颈;同时,养猪场的存在的问题也绝不是单纯互联网就能够全部得以解决的。
从网易的“未央猪”到阿里的“ET大脑”,再到如今的京东,巨头们用“互联网+”、“智能+”赋能养猪业,将有效缓解目前养猪业存在的问题,降低猪只死亡率,降低人工成本,同时为中国养猪业的发展带来新的突破。然而,在享受高科技养猪的诸多优势之时,我们需要思考的另外一个关键问题就是成本问题。
事实上,高科技与传统行业的融合,首先需要考虑的依然是成本代价。近年来,人工智能的发展呈现井喷之势,这大大降低了技术开发的门槛。人工智能在替代人工的一些应用场景中的表现也十分卓越。把已经成熟的人工智能技术应用到养猪场,其削减的人力成本就足以补贴其建设成本。遗憾的是,这个预期超出了现实。人工智能技术本身是一套方法的集合。在应用方法的同时,除了要尝试方法组合,还需要迭代尝试来获得最佳参数。如果不考虑实际情况,直接套用其他行业案例,那实施者在付出巨大的成本的同时,很有可能达不到预期的效果。
比如京东金融2017年的“猪脸识别”比赛就向我们展现了问题所在。“猪脸识别”就是套用“人脸识别”技术来确定猪的身份,这项技术可以通过识别猪的身份来为活猪保险提供真实数据。在知乎上也曾就“如何看待京东金融JDD大赛举办的猪脸识别比赛”进行过讨论,在京东金融官方号的回复中也列出了“猪脸识别”技术应用的难点:1)猪的生长周期短,外貌变化快,识别难度高;2)猪总是运动,很少正对镜头,数据采集难度高;3)面临智能耳标等成熟技术的竞争。就拿采集难度这一条来说,在采集数据的过程中,京东金融组织了20人的团队,花费了2 d时间才采集到105头猪的图像数据。考虑到大型养猪企业千万头级的养殖规模,“猪脸识别”几乎是不可能完成的任务。
再比如用声音识别来分辨产房中被压仔猪尖叫声,从而防止母猪压死仔猪。根据现有的声音识别技术,识别出仔猪被压也并非难事。然而现实是仔猪被压超过1 min就很有可能窒息死亡了。因此,从识别信号到形成干预,必须在不超过3 min的时间内完成。这种情况下,时间就是生命。一些小猪场甚至会派饲养员轮流住在猪舍中,饲养员听到仔猪叫声后,立即解救才有可能救下仔猪。在这一应用场景中,上行声音数据的识别必须和下行干预结合,才能来得及解救被压仔猪,遗憾的是,市场上现在还没有成熟的自动化干预设备。因此,很难通过人工智能来解救被母猪碾压的仔猪。
在应用人工智能算法时,猪场很难直接套用其他场景。想要在这方面有所作为,必须同时理解养猪和算法,通过综合多种技术方法,创造出低成本而实用的工具。例如,京东金融提到的耳标可以低成本地完成身份识别,但采集到的数据维度太低。把耳标技术和动态追踪结合,就可以确定每头猪的位置、行为和状态。这样的产品在现阶段既有实用性.又免除了养殖企业在盘点和转群过程中常见的人工错漏。当然,即使是这样一个产品,也需要反复尝试和迭代,不可能一蹴而就。
在养猪行业,养猪场有自己的痛点思维。养猪的“痛点”包括成本、疾病、环保、猪价等等,养猪从业者能不能接受互联网这一套,肯定要看互联网能不能解决他们的痛点,其实就是可靠性的问题。网络产品进猪场也是这样,假如你在猪场里装一台电子设备,需要考虑到网络测试、用电要求、氨气腐蚀、温湿度耐受、猪行为干扰等,这就是工业产品的可靠性测试。例如,互联网养猪系统做一个“自动称重”,这在工业里不算难。但是称猪就要考虑:群猪连续前进时,是要等猪完全站稳称还是连续走动时称或是还没称好时下一头猪也跑上称重板怎么办?这些细节涉及参数设计还要懂猪的习性。这些问题解决不好连最基础的体重数据都很难保证准确,不是硬件科技含量问题,而是科技要适应猪场实际情况。
高科技养猪,即“互联网+养猪”或者“人工智能+养猪”产业,核心在于互联网思维或者人工智能技术对传统产业的深度融合与再造。新技术为传统行业赋能,成败的关键在于对传统产业的深刻理解和对用户需求的深入洞察,这是跨界融合打破行业壁垒的钥匙。前些年轰轰烈烈的“互联网+农业”风潮,各类企业纷纷试水,成功者却寥寥可数,究其根源正在于互联网技术与传统产业两张皮,中间恰恰是理想与现实之间最难逾越的鸿沟。
业内人士表示,任何一个行业都有其自身规律,不会简单因为资本进入、高科技的改造而自然重构。智能养猪,智在懂猪,智在懂农牧行业,未来更智在懂每一个养猪人。高科技再好,最终要体现在商业价值上,养猪的商业价值在于降低猪肉生产成本,让养猪更高效,让养猪从业者更轻松。要做到这些,还需行业相关人士的不断努力与进一步探索。