驅動養豬業發展的新技術—人工智能養豬

李昆鵬，米永強，周劍輝

（1.河南燎原豬種改良有限責任公司，河南 鶴壁 458000；2.桂林市畜牧站，廣西 桂林 541000）

2018年，對養豬界來說有兩件事值得每一位從業者關注，非洲豬瘟和人工智能（Artificial Intelligence AI） 養 豬。自遼寧第一例非洲豬瘟疫情報道以來，僅僅半年時間，該病毒就席卷了整個中國，嚴重的地區去產能達90%以上。從小的散養戶到大型養豬集團，面對來勢洶洶的疫情，從業人員均不知所措。生物安全意識在第一例疫情發生后提到前所未有的高度，而目前的認知與解決措施又不能阻擋病毒侵襲。在傳染源不能清除，而易感動物缺乏有效疫苗保護的現狀下，我們能做的只有切斷傳播途徑，減少與易感動物的接觸，這就需要我們引入新的養殖理念，即AI養豬。

各個互聯網公司，以及大型養豬集團在2018年開始積極布局AI養豬，2019年初即有產品面世，并通過實踐檢驗，推動新技術的發展。隨著大量感染非洲豬瘟的養豬場清場結束，生豬產業也將迎來新紀元，即后非瘟時代。復養豬場與之前最大區別就是生物安全級別更高，這不僅意味著設備的增加以及更新換代，而且要求更加封閉的工作環境和更為嚴格的操作要求，同時對從業人員專業化程度要求更高。這場非洲豬瘟疫情所帶來的不僅是挑戰，更是為AI養豬技術飛速發展提供了千載難逢的契機。

1 AI養豬發展背景

新技術的發展必須在現實需求的基礎上才能有更長久的發展。AI養豬的一大特點就是減少人力資源，大部分工作交給人工智能來完成。特別是在后非瘟時代，為降低感染概率，切斷傳播途徑，更需要阻斷豬與外界不必要的接觸。當前豬場的現狀主要分為四種方式：最原始的傳統飼養方式，這種養殖場主要集中在散養戶，以及部分小規模場；機械化飼養方式主要是中小規模場，并且有些正在向信息化轉型；當規模達到一定程度，就需要利用物聯網和信息技術收集各類生產數據，通過信息軟件高效完成基本信息的統計和分析，即信息化飼養方式，集團化大型養豬集團基本屬于這種方式；隨著互聯網、大數據、人工智能等技術的不斷成熟，幾個養豬集團將目光投向AI養豬技術，通過與互聯網公司合作快速推進了這一新技術的發展，邁向AI養豬方式。近幾年雖然很多養豬者進行了生產設備的更換，生產流程與工藝的改良，但同時我們也要看到，一半以上的養殖場仍屬于第一、二方式。超前的AI養豬能否在這些場景中成功應用，也是其能否快速健康發展的關鍵。在后非瘟時代，養豬業將是一個高風險、高投入、高收益的“三高”行業。隨著母豬存欄量加速減退，未來豬價高位運行，更多的資本將進入養豬業，而需要大量資金投入的AI養豬技術能否獲得這些資本的青睞，還需要看其能否真正落到實處，為養豬場解決生存與發展這兩大問題。

2 AI養豬優勢

AI養豬是一系列軟硬件設備和互聯網技術在養豬管理中的集成（如圖1）。目前AI養豬主流的硬件設備主要包括各類智能傳感器、高清攝像頭、紅外成像儀、可穿戴設備等。軟件系統主要是豬場生產管理軟件、企業云等。同時還有多種互聯網技術以及算法模型將這些軟硬件結合起來完成各種場景的應用，實現智能養豬。公開資料報導顯示，目前AI養豬可以實現：1）個體識別，借助豬臉識別技術或電子耳標，為每頭豬分別建立唯一的個體身份識別碼（ID），記錄該豬實時體溫與體重，采食量、運動量等各種信息；2）母豬管理，在個體識別的基礎上，監測母豬的健康、發情、受孕、背膘，實現母豬的精準管理，提高豬場生產效率；3）飼喂管理，收集每頭豬的采食量、飲水量、實現精準飼喂，是健康監測和成本核算的重要參考；4）疾病防控，通過實時監測判斷豬只健康狀態，對傳染病的發生提前預警。特別是在非洲豬瘟的陰影下，防控成功與否更是決定養豬場的生死存亡；5）環境控制，很好解決通風與保溫的問題；6）生長曲線繪制，為品種的選擇，飼料營養配制，生產經營提供重要參考[1]。整個管理思路可以簡單地理解為數據收集，后臺處理，給出解決方案，最后追蹤結果。以上這些可實現的技術是一位合格豬場管理者所必備的技能，而AI養豬的最終目標就是取代豬場生產者，實現無人化、智能化生產。

例如，而作為一名合格的豬場管理者每天最重要的工作就是巡視，或通過通訊器材與員工溝通來收集各種信息，并及時準確地下達指令。這個過程需要耗費大量時間與精力，接觸多個生產車間，增加疾病傳播風險。基于深度神經網絡等相關技術，AI養豬技術可以利用攝像頭、傳感器等設備24 h不間斷進行豬只視覺和聲音識別，精準定位每頭豬，實時跟蹤、體溫監測以及異常行為反饋。通過新技術不僅減少工作量提高工作效率，又能降低疾病的傳播概率。

在數據統計方面，AI養豬也有著先天優勢。隨著養豬場規模的逐步擴大，生產數據的統計分析越來越重要。生產數據既能反應當前養殖成本，又能分析出成本過高發生在哪個環節，然后集中解決相應問題，提效降本。在各類規模場中，人工數據統計往往存在不準確、不真實、不及時的問題。例如豬只存欄統計，由于個人利益或無意出現瞞報、漏報、少報的現象。在統計百十頭一個大圈的育肥豬時，統計員想盡各種辦法，費時費力，而得到的數據又不能保證準確。在很多需要人工填報飼喂量的養豬場，隨意填寫的數字對豬場重要參考數據生長曲線的繪制毫無意義。而AI養豬技術的視覺識別、自動供料系統、智能飼喂器等都可以從根本上解決這些問題，在真實有效的基礎上完成數據的匯總分析，同時又減少額外的統計核察工作。杜絕相關人員與豬的直接接觸，切斷人流傳播疾病，這在當前非洲豬瘟防控壓力下更有重要意義。

隨著機械化程度的不斷提高，人均飼養頭數也逐漸增加，即使飼養員責任心很強也無法關注到每頭豬，造成患病豬只不能及時被發現并得到有效治療，甚至影響到流行性疾病的提前預判。而AI養豬技術通過傳感器、視覺識別、聲音識別以及數據深挖等技術，不但可以實時監測每頭豬，還可通過匯總數據分析后提供異常提醒、疾病預警、免疫提醒等功能，從而降低豬群發病率、死亡率[2]。豬只感染非洲豬瘟后一個明顯特征就是體溫高熱40～42℃，而該病又是高度接觸性傳染病，如經以上技術能夠及時發現并“拔牙式”處理，是可以避免病毒擴散，保留其他健康豬只。

3 AI養豬面臨的挑戰

AI養豬正在為養豬業注入一股新的血液，讓整個行業加快轉型升級，更新換代，徹底顛覆以往的養殖理念。但作為一項新興技術，AI養豬也存在一些不可避免的問題。

圖1 AI養豬示意圖

養豬業是一個投入大而成本回收周期比較長的行業，并且對投入產出比又比較敏感。新技術給豬場帶來的收益大小，是決定該技術能否順利推廣的關鍵。AI養豬硬件設備不僅昂貴，而豬舍環境下能否保證設備穩定運行值得深入研究。后期設備維護需要大量專業人員，這也將大幅度增加養殖成本。AI養豬所面對的客戶不只是大型養豬集團，更多的是處于不同發展階段的中小規模豬場，因此，如何適應不同養殖規模及環境也是新技術推廣所要面臨的重要問題。另外，AI養豬雖然在一定程度上緩解勞動力的短缺問題，但對養豬從業人員知識、素質提出了更高要求，未來的豬場管理者即要熟知畜牧獸醫知識，豬場生產工藝，又要精通計算機操作技能[3]。特別是在當前AI養豬發展的初始階段，雖然各種智能設備在生產中已經取得一系列進展，但部分模型、算法還達不到指導豬場精準生產的效果，在實際生產中仍有所欠缺。如何將新技術應用于實際生產之中還需要進行深入的探索。

4 小結

新技術的飛速發展日新月異，這需要我們養豬從業者順應潮流，在緊跟時代發展的同時也要助力新技術的成熟。在實際生產中一定會遇到多種問題，比如軟硬件的對接與磨合，新設備對應不同生產環境的調試與摸索，生產人員對新設備的學習與適應等等，這都需要豬場生產者理性看待這些問題，從解決問題的角度出發，而不是一味的否定新技術。在養豬界的后非瘟時代，隨著生物安全意識的不斷加強，批次化生產技術、AI養豬技術的快速推廣，像豬偽狂犬病、豬藍耳病以及豬瘟等多種傳染病具有了被徹底凈化的大環境。未來，中國的養豬業必將進入一個新階段，我們也將由養豬大國轉變為養豬強國，引領行業發展。