其他答主談了現狀。我談一下我的經歷和未來趨勢吧。

本文首發自我的個人公眾號「產品豬」。


圖/產品豬 甘肅慶陽的黃土高原夏季地貌

引言

筆者當年讀研的時候,在校做完課題沒啥事兒,就跑飼料廠實習去了。我以為這輩子就會和飼料原料、品控、配方打交道了。結果在2010年的時候,機緣湊巧,從瀋陽跑到成都,在成都泰豐實習,接觸到了母豬群養技術和電子飼餵站。這一下子改變了我之後的工作路徑。

在接下來的這些年,始終走在從事養豬設備、數據系統的工作。近十年的經歷,參與和見證了國內養豬場的智能化養豬產品的誕生、落地、應用

這幾年,受移動互聯網、物聯網、人工智慧等概念和技術的推動,一夜之間「智能養豬」一下子熱起來了。

智能養豬技術是不是已經發展成熟了?是不是這是接下來豬場建設和管理的潮流?

我想結合這些年的經歷和觀察,談一下我對智能養豬的一些碎碎念。當然,這將是一個系列的填坑,請期待後續的文章。

什麼是智能養豬?

長期以來,我國養豬一直是個體農戶利用剩飯、青粗飼料餵豬,沒有任何的機械化和規模。到了上世紀70年代,一些大城市興建了一批機械化養豬場,比如廣州白雲機械化豬場、瀋陽馬三家機械化養豬試驗場等,這些豬場大部分都是萬頭場,同時使用了一些簡單的機械設備,比如自動飲水器、機械送料、刮糞機、金屬圍欄等。

從此開始,機械化養殖設備開始在後來的規模豬場中得到了應用。經過了30多年的發展,到2010年,自動輸料、自動環控、自動糞污排放和處理等設備技術,已經成為新建豬場的標配

豬場設施設備經歷了從機械化到自動化的升級。

而從2008年引進的母豬群養飼餵系統,則讓國內豬場、養豬人見識到了在自動化之上,還有智能養豬設備技術值得我們探索。

經過十年多的探索和發展,結合現在的新技術,比如移動互聯網技術、物聯網相關技術,使得智能養豬的內容更加豐富,能切切實實落地,解決豬場的實際問題,而不是只為了追求所謂的豬場先進性。

那麼,什麼是「智能養豬」呢?

首先它是自動的,不依賴人工就可以做出相關動作和措施。這裡的不依賴人工不是說智能養豬設備可以脫離人而自動工作,而是指的其具體的一些動作和措施可以按既定的控制策略或採集到的數據經控制模型給出的反饋來作出相關動作。

其次,它包括了數據採集、處理,和一定程度的自我決策。數據採集基於各類感測器,比如攝像頭、麥克風、溫度計、各類電磁閥等,這些感測器採集的數據經過通訊模塊傳輸到設備系統的中心,進行存儲和處理。在系統中內置有數據決策模型,可以根據採集到的數據進行一定程度的自我決策。

第三,各部件是聯同的,而不是各自孤立。比如感測器採集到是數據可以實時傳輸給系統中心,同時,系統中心的反饋可以實時傳輸到相關的控制器,作出對應的動作。這些操作都是實時進行,各個部件都和系統中心進行著數據交流。

總結一句話就是,智能養豬是在自動化控制的基礎上,使用各類物聯網技術,對養豬過程中進行管理,包括信息收集和處理、自動決策、自動執行等過程。基於智能養豬,可以幫助豬場人員更加精細、高效地管理豬群、經營豬場。

行業對人工智慧養豬的認識

人工智慧養豬是新興起的一個概念,主要是在智能養豬的基礎上引入了一些人工智慧技術,比如機器學習技術等。不僅實現自動決策,還能根據已有數據,進行自我學習,實現系統控制模型的自我進化。

那麼,行業人對人工智慧養豬是怎麼看的呢?

筆者曾對行業內從業者進行了小範圍的的調查,根據調查結果的文章發表在今年4月份《豬業科學》雜誌上。結果請查看《產品豬 | 如何看待人工智慧養豬》

從調查結果來看,看好和不看好人工智慧養豬的受訪者比例差距不是很大(5.64%),不過不看好的比例更高。這表明是否看好人工智慧養豬尚未形成行業共識,但顯然地,不看好的人更多一些。

看好人工智慧養豬的受訪者中則絕大多數(75%)並未體驗或使用人工智慧養豬技術和產品,而僅僅是因為看好人工智慧這個趨勢而選擇看好人工智慧養豬。而看好人工智慧養豬,主要是為了解決養豬人員流動問題、提高生產效率。同時,看好人工智慧養豬的受訪者認為目前的人工智慧養豬產品和技術應用場景單一、對操作人要求高、投入過大是主要是限制因素。

不看好人工智慧養豬的受訪者則認為不看好的主要原因是人工智慧養豬的技術不成熟、只適用於中大型豬場、投入過大。

人工智慧養豬有其應用場景,但從實際操作來看,應用場景仍是養殖環節的某個或某幾個點,而非成體系的技術方案。因而,對於人工智慧養豬的暢想,都是對未來養豬也的美好願景,都需要在養豬業的現實狀況基礎上從點到面到體系,一步一來。同時,也要意識到,人工智慧養豬並非不需要人,而是協助人養豬,讓養豬變地更輕鬆更高效。

有哪些智能養豬技術和設備?

在筆者這些年的經歷中,深度參與過多款智能養豬設備的引進、推廣和服務工作。下面,我想把我所了解到的一些設備系統簡要介紹一下。當然了,在「產品豬」公眾號後續的文章中,我將逐個對這些設備系統進行詳細的介紹,從產品管理的角度,談一談這些設備對應的用戶需求滿足、特性特徵、落地優缺點、產品進化等方面的思考

智能環控

環控設備系統在豬舍應用已經很久了。早先的風機、水簾、通風窗等都是單獨控制,各個設備的開關集中在一個中控箱中,由人工手動開啟和關閉。後來發展了自動化的控制器,外接溫度、濕度等感測器,控制器可以根據感測器採集的溫度和濕度等的變化數據,然後根據內置的控制程序,對風機、濕簾、通風窗等進行自動控制,而不再依賴人工操作。

而現在,環控系統更加智能化。在控制電腦上加上4G通訊功能,就可以把數據上傳到雲端資料庫,使得在任何地方都可以掌握豬舍各個設備的運行狀態;接上智能水表、電錶,就可以更精細地統計不同豬群的水電使用情況。隨著數據的積累,還可以進行不同時間的環控數據分析,優化控制程序。

智能飼餵

飼餵是養豬過程中的基礎工作。如何更精細、準確地讓不同的豬吃到合適份量的飼料,如何記錄這些數據,這就是飼餵設備的工作。

智能飼餵在豬場的落地產品包括了母豬群養管理系統、單體欄智能飼餵器、肥豬分欄管理系統、種豬生長測定系統、智能幹濕料槽等。

這些設備都會記錄投料量、投料時間等數據。母豬群養管理系統、種豬生長測定系統由於需要精準識別個體豬只,所以還加入了RFID電子耳牌,使得可以記錄每一頭豬只的採食量、採食時間。

智能飼餵設備的核心是解決豬只的飼餵問題及其數據記錄(如必需)。這些設備依然需要管理人員制定飼餵策略和參數,並經常性地進行人工調整,並不會根據已有數據而進化

個體身份識別

在養豬場,每頭種豬都是按個體管理,所以個體識別成為豬群管理的基礎。

傳統的個體識別手段就是,給豬只打不同的耳缺號,佩戴寫有耳號的耳牌,並把耳號記錄在隨豬移動的種豬卡上。飼養人員或技術人員通過讀取耳缺號、耳牌和種豬卡上的耳號來識別特定的豬只。但這種方式比較低效,如耳缺受損、耳牌污染或遺失、種豬卡漏記或豬卡不對應,使豬只個體識別存在誤差。

新的手段逐漸在豬場得到了應用。主要是RFID電子耳牌。給每一頭豬只佩戴電子耳牌,搭配手持終端,可以隨時隨地通過識別電子耳牌而知曉每一頭豬只的身份信息,進而進行相關的管理。當然了,電子耳牌的使用,也存在遺失、識別干擾、軟硬體的磨合等問題。

豬臉識別也曾是一個熱門技術。但由於豬只生命周期短,臉部變化快,圖片數據採集難度大,導致識別準確度比較低,遠沒有電子耳牌方便和好維護。

圖像識別

人工智慧技術的一個應用場景就是圖像識別。

目前有幾個創新團隊在研發和推廣安裝在豬舍內的智能攝像頭,通過攝像頭採集豬舍各欄的豬只圖像,通過人工智慧計算模型,可以自動識別出豬只頭數、粗估體重等信息,從而使豬場在賣豬、盤點環節的工作變得更加容易。同時,基於攝像頭,可以大大減少人工巡欄的次數,減少人員與豬群的接觸次數,降低傳播病菌的幾率。當然,也有團隊在探索通過攝像頭感知母豬分娩,自動記錄產仔數、產程等數據。

B超是每個豬場必備的測孕、測膘設備。在測孕、測膘過程中,痛點在於判斷是否懷孕、背膘厚度多少都需要經過一段時間的訓練才可以。那麼智能B超設備,可以基於已有的B超圖片和結果數據,訓練一個識別模型,然後在測孕、測膘過程中B超就可以自動給出是否懷孕或背膘厚的結果,而不需要人工判斷和計算。

無針注射

給豬打針不用針頭,想想都挺激動。畢竟,某豬場「一兩千頭共用一個針頭,導致接種後疫情更加爆髮式的轉播」,已經讓全國人民都知道了。想要避免這種醜聞,我覺得無針頭注射器可以有所作為。

當然了,很多養豬人可能還不知道無針頭注射器。但這個技術和產品很早就進入中國了。筆者當年還在豬場推廣和使用過。有以二氧化碳為動力的,也有以電傳動為動力的。槍頭緊貼豬皮膚,扣動扳機,就可以把設定量的藥水打進豬皮下肌肉層。

但這個產品在應用過程中存在注射效果、清洗等各方面的問題,並沒有在豬場推廣開來。近期,筆者看到海博萊研發的一款無針頭注射器,小巧又精緻,很期待它能很快在國內應用。

智能穿戴

人有手環、電子手錶等穿戴設備,用於監測運動量、心率、睡眠質量等。而對豬來說,如何監測體溫,在發生疾病之前就有預判,從而進行干預,也是一個很有意義的課題。

睿畜科技的研發人員正在研發一款名為「電子醫生」的豬智能穿戴設備,佩戴在豬耳朵內,採集豬只的體溫,在發情監測和疾病預防方面,提供了可能的方案。

聲音監測

已有團隊嘗試在產房安裝聲音監測裝置,通過採集仔豬的叫聲來識別出其中被壓仔豬的叫聲,從而提醒產房飼養人員前往解救被壓仔豬。

同樣地,豬群咳嗽監測也有國內外的團隊嘗試。通過監測豬群的咳嗽聲,來判斷豬群是否存在呼吸道疾病。

從技術上來講,這和仔豬叫聲監測類似,難點在於聲音模型的訓練,確定預警閾值。在無人值守的情況下,仔豬叫聲監測和豬群咳嗽監測可以作為豬舍監控手段手段之一,監控豬群活動情況。但在實踐落地過程中,依然要考慮到系統的複雜度、維護難度和實施成本。

發情檢測

母豬發情時,體溫會有快速升高,同時會有靜立反應等發情癥狀。通常情況下,配種人員每天在豬舍內對可能發情的母豬進行多次巡欄,檢查其是否出現發情表現。查情過程中的難點在於,受經驗的限制,很難確定母豬發情的最佳配種時間。

除了人工查情,也有其他的查情手段。

在母豬群養狀態下,通過在群養區域設置公豬欄,然後在母豬和公豬之間安裝一個嗅洞,如果母豬發情,那麼會被公豬吸引,就會靠近嗅洞,並與公豬進行接觸。這個嗅洞安裝有電子耳標識別天線,識別到母豬的電子耳牌,然後系統記錄該母豬拜訪公豬的次數、持續時長,當這兩個參數超過系統設置的閾值,那麼就認為該母豬已發情。

也有一些團隊嘗試通過監測母豬體溫的變化,來快速確定母豬是否發情。比如在限位欄頂部安裝紅外感應裝置,監測母豬的體溫和起卧次數,當達到設定的閾值時,就認為該母豬發情。

大數據平台

如上,如此多的智能養豬設備,如果一個豬場全部安裝和應用,那麼豬場的管理人員就需要同時維護不同設備的系統,包括設備維護、信息錄入、信息查看。不僅給操作人員增加了工作量,同時,如此多的數據,由於在不同的系統中,會形成一個一個的數據孤島,使得豬場雖然有很大的數據記錄,卻沒有大數據統計和分析,大量的統計都需要人工從不同的系統中統計,然後人工匯總。

因此,豬場在引進和使用智能養豬設備系統的時候,也需要考慮,你該如何把不同設備的系統進行連通,打破數據孤島,形成一個統一的數據平台。而對設備企業來說,也需要考慮,至少本公司的不同智能養豬設備,需要接入同一個系統平台。

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小結

人工智慧養豬有其應用場景,但從實際操作來看,應用場景仍是養殖環節的某個或某幾個點,而非成體系的技術方案。因而,對於人工智慧養豬的暢想,都是對未來養豬的美好願景,都需要在養豬業的現實狀況基礎上從點到面到體系,一步一來。


機械設備的原理和使用是給員工做培訓的時候重點講的,其實在10年之後也就是差不多10年前,豬場的機械設備就已經開始走向自動化了,大量12年建的廠已經有了半自動料線和全自動風機,但是這麼長時間過去了,真正把豬場機械設備搞清楚的其實不算多,舉個例子很多豬場調節環控,以夏天為例也就是風機、濕簾、捲簾的控制,太死板,以為風機關一個就能升溫多一個就能降溫,濕簾開一下就能降溫停一下就能升溫,還需要考慮到風機開關和捲簾開合對舍內負壓的影響造成入舍風速的變化,以及環境濕度造成濕簾使用效率的影響等等。

回到這個問題,目前的養豬場機械設備主要有以下幾種。

環控類:

出風口有用於負壓通風的風機,包含不同尺寸,有的能夠變頻。

進風口有用於夏季降溫的濕簾,通過水的汽化蒸發吸熱降低入舍空氣溫度,同時增加濕度。也有用於冬季通風的屋頂小窗,或者叫蝴蝶風門,或者有的是裝在側牆上的小窗,這個不同公司不同豬場設計會有區別,本質上就是為了冬天減少猛烈的直吹風。富一點的豬場在所有的進風口都會裝空氣過濾系統,主要就是過濾網和過濾棉,個人認為裝這個不划算。

控制進風口大小的捲簾。

以及冬季用於加熱的保溫燈或者燃氣爐或者窮一點的煤氣爐等等。

以上四類目前已經可以做到集成到一個控制系統內,通過監控溫度的變化自動做出設置的調整。古瑞、大牧人、蒙特這些公司應該都有這方面業務。

吃喝類:

自動料線,包括料塔,蛟龍,塞鏈,料筒或者料槽等。可以實現一鍵開啟打料,一鍵放料,技術上實現精確到每頭豬沒什麼問題。料塔可以集成自動稱重系統。

自動飲水,這個主要通過水位器,沒有什麼技術難度。

水線的水井也算在機械設備內,現在很多豬場開始裝地下水凈化設備。

以上這些都可以通過物聯網技術集成到一起,手機一個app實時監控所有環控、水料數據並且進行實時調整。

污水處理系統:

目前豬場用的主要是水泡糞和刮糞機乾濕分離,然後污水通過多級氧化處理後排放,干糞主要通過發酵處理,窮一點的用發酵床,富一點的用發酵罐,最後出成品就是糞肥。

高壓沖洗系統:

沖欄用,便宜點的就是買個高壓沖洗機舍內接水管沖,富一點呢就會豬舍內集成全套高壓沖洗管,外接高壓沖洗崩和燃氣加熱爐,冬天能沖熱水比較貼心。在這中間有很多檔省錢的措施,量力而行。

公豬站自動采精和實驗室檢測包裝:

目前可以做到豬用飛機杯自動擼管采精,通過空氣泵或者別的機械通道將原精輸送到實驗室進行檢測,精液檢測系統可以對精液進行檢測評分,然後稀釋後自動封裝成袋。

監控系統:

監控有沒有異常,極端的豬場做到有建築的地方全覆蓋,包括幾千畝地的全部圍牆。同時在非洲豬瘟之後,開始使用自動測溫監控,對體溫升高的豬及時檢測。

沖洗消毒系統:

車輛沖洗用到的自動沖洗大棚,消毒用的高溫烘乾大棚,臭氧機彌霧機等等。

有的豬場還帶有除臭系統,風機吹出來的風經過除臭再排放到空氣里。

主要就是這些,有漏掉的想起來了再補充。

未來的發展趨勢:

一個是對現有技術的持續升級,比如說沖欄是處於生物安全考慮,但是如果技術可以做到不用考慮疫情疾病影響,那麼沖洗設備是可以取消的,或者對沖洗設備上的再次升級,使用更方便等等。更極端一些國內豬場輸精之前是需要擦外陰的,但是國外很多豬場是沒有這一步的。

二是以減少人力操作為目的,依託互聯網和現在很火的AI,比如說自動數豬,自動測溫,豬臉識別等等。這個目前在做大量的嘗試和合作,已經取得一些成果,也有不少文章出來,但是實際使用中受限於成本和準確度,還沒有做到大規模的使用。

三是環保方向的持續發展。

整體來說,規模化養豬的基礎是自動料線和人工輸精,哪怕是這兩項技術,也是經過多次理論技術上的更新和設備上的迭代發展到目前這個程度的。對於個人來說,積極擁抱變化,及時更新自己的認知,不做被行業淘汰的那個人。


看中國的養殖業數字化的趨勢,就得看海外養殖業的發展過程,發展中國家的基礎領域,跟發達國家的基礎領域差距還是挺大的,從政府和國家經濟增長的角度,整體的行業更是要向規模化、標準化發展的。

這也就是為什麼,我國開始鼓勵家庭農場,合作社農場,鼓勵和支持規模化養殖企業的建設。

在歐洲,養殖業已經大規模應用物聯網和機械設備了,生產環控管理和飼餵設備的企業也很多。歐洲的養殖多為規模化養殖,設備的投入和管理更加方便,整體算下來投入產出比也合適。這幾年隨著各個行業都逐漸國際化,越來越多的企業走出去,越來越多的產品走進來,我們也在每年都參加海外各種大型的行業展會,一路見證中國養殖領域逐步發展起來,智能化的企業越來越多,擁有智能化改造和建設需求的企業也越來越多。

未來已來不是空話,不管速度有多慢,都已經在路上。

很多人開始質疑,智能化的成本是小養殖戶不能承受的,當然,說的當然沒錯。

養殖要根據自己的養殖狀況找合適的解決方案,小規模的就用小規模的養法,就買小規模可以承受和適用的產品,大規模的就用規模化標準化的設備和產品,不能以偏概全。而且,現在很多產品都可以兼顧到中小規模的養殖。

例如挺好農牧的養殖場智能管理系統-方贊,通過IOT物聯網實現對養殖場的數據分析和遠程管理,中小養殖戶就可以根據棟舍、規模、養殖數量、以及想要適用的月份數來自由組合方案,用多久就買多久,用幾個棟舍就買幾個棟舍。

這樣在最低成本的情況下實現智能化,通過IOT物聯網實現數據的採集和管理,提升整個養殖場的效果,這也是十分可行的。

數字化養殖是未來的必然趨勢,科技發展,高新技術不斷應用到各個領域,教育、醫療、物流等多個行業都已經受益, 接下來該是養殖業了。


更多智能化養殖、數字化養殖場信息可關注挺好農牧公眾號:KHnm2016


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去農村,去小城市,養殖業真的可以扶貧,,

一來貧困地區地便宜,二來人均工資低,

這樣就造就了養殖業的非速發現,

同時養殖風險也比較高,豬瘟嚴重

大魚吃小魚,養殖業就會拼殺留下幾家大企業相互競爭。


不好說,從目前來看,長期形式還是不錯的!

因為科技在發展,社會在進步,老舊豬廠,也慢慢的會改造!

但是,短期不好說哦!

我個人認為,做事情要麼做長期,要麼不做,我不是短線高手!

這兩天還有豬廠老闆讓我給他問料塔,料線什麼價格,想上料塔呢!

短期怎麼說呢,還是多接觸豬廠老闆,及時掌握最新的改造,新建計劃吧!


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