行业变革催生人工智能应用

一、动物福利的诉求

世界动物卫生组织（OIE）将动物福利定义为动物的一种生存状态，良好的动物福利状态包括：健康、舒适、安全的生存环境，充足的营养，免受疼痛、恐惧和压力，表达动物的天性，良好兽医诊治和疾病预防，合理的人道屠宰方法。

英国农场动物福利委员会（FAWC）则提出动物福利五项指导原则，分别为：免受饥渴，免受不适，免受疼痛、伤害和疾病，免受恐惧和痛苦，表达正常行为。

二、人工智能基础——大数据

传统生猪养殖关注的是结构化数据，企业内常见的数字图片、视频、社交媒体文本、网页内容、手写文字、手绘稿和语音备忘录等数据类型都属于非结构化数据。

3月28日深圳云栖大会，阿里云和四川特驱集团合作研发的“世界首创的AI养猪”，将人工智能、云计算、视频技术、语音技术引入养猪产业。

三、智能运营的五大要素

1.智能生态。生态系统为企业带来更多技能组合和新技术，助力企业创新。

2.创新人才。把握数字化技术、行业中心和职能重点的创新型及创业型人才。

3.数据支持。生态系统内外的结构化数据和非结构化数据是深入洞察的基石。

4.应用智能。集成自动化、智能分析和人工智能推进运营转型。

5.云赋能。云技术能够将智能运营的所有数据紧密结合在一起，将各个平台上的海量数据全面整合的安全环境中。

四、智能养猪新概念

以工业智能制造的理念为基础，围绕养猪管理，集成各类软硬件和最新技术构建的网络化平台，开发养猪产业多场景产品和服务。

围绕养猪管理构建更广泛的信息网络，围绕数据信息采集网络、数据互联网和决策智能网络不断建网的过程。是感知智能、数据融合智能、预测决策智能的统一体，实现自动、自觉的完成系统认知与自动化功能。

智能养猪是一系列硬件设备和技术在养猪管理中的集成，是通讯与信息、物联网、人工智能、区块链、通信、数学、统计学以及行业技术软硬件的大集成。主要包括：企业综合管理软件系统和人工智能算法模型等。

五、AI养猪起步

1.精准养殖。通过热红外温度传感器采集的生猪图像，进行个体识别、饮水量监控、体重自动监测、可视化行为监控、猪只咳嗽监控和精准养殖早起预警等。EU-PLF始于2012年，已有20家企业参与。

2.智能耳标。防作弊型生猪身份识别装置，自动上报生猪日龄和位置，具有休眠、激活上传和自动建档三大核心功能。应用场景：（1）猪肉产品政府监管部门可从免疫、检验检疫、屠宰分割到无害化处理环节，形成个体身份可追溯的畜禽标识，建立全程追溯体系；（2）品牌猪肉追溯公司可从品牌断奶猪开始、饲养过程、检验检疫、屠宰分割到运输所有环节，建立全程追溯体系；（3）畜牧金融风控服务，保险公司，承保、查勘和理赔全程无纸化高效管理。

3.视觉识别——猪脸识别。基于深度神经网络等人工智能技术，通过猪只体型、外貌、纹理、面部特征等细节的识别，抽象每一头猪的特征，精准定位每一头猪。同时，可以对猪只个体的身份进行核验，为猪只标识唯一的ID，从而实现对每头猪的实时跟踪。困难点在于猪的外形从小到大变化较快、猪只不配合及清洁程度都会加大图像采集的难度；猪只面部特征差异小，识别难度大。

4.视觉识别——智能估重。利用传感器摄像头采集猪的视频、图像，绘制猪三维模型，根据模型进行估重，测量猪只的体长、体高、体宽、臀宽等信息。从而获取肉比等关键指标。

5.视觉识别——行为监测。通过摄像头视频图像监测猪只行为，如：不同环境下的躺卧行为，分析猪只冷热舒适度；记录猪群的移动轨迹，建立猪群活动指数；分析猪群的攻击性行为，锁定高侵略猪只；检测猪只进食时间、进食习惯，为精准投喂提供重要数据。

6.视觉识别——疾病诊断。建立猪病大数据库，将病猪的照片上传到数据库中，系统自动识别照片，并给出初步的诊疗方案、营养调控建议及管理改善建议等。

7.视觉识别——怀孕识别。根据B超拍摄的图片自动判断出母猪是否怀孕，类似于人类的医学影像智能诊断。

8.声音识别。结合声学特征、语言识别技术和猪的行为学特征，对猪只的生长状态和健康状况作出判断。对猪的情绪、饥饿、发情、咳嗽等状况作出判断，为生产决策和疾病防控提供指导。在小猪被母猪压后，语言识别技术通过小猪的尖叫声去判断小猪的位置，通知饲养员处理。

9.智能穿戴设备——电子医生。安装在耳朵、脖子或者尾巴上，通过上面的探测装置区探测牲畜的核心体温、位置信息、心率、血氧饱和度、PH值和反刍等信息。这些信息会通过设备上的发射器用无线通讯技术，把这些信息实时的发送到云端服务器。在云端服务器上，智能运算会对这些数据进行处理，把这些枯燥的数据变成直观的信息，比如可能生病的预测、发情期到了、没有吃饱、活动量等。然后再把这些信息实时的发送到农场管理人员的智能手机或者电脑上，亦或者发送到牲畜的智能穿戴设备上。

10.智能饲喂系统。从妊娠母猪到产房母猪，再到保育猪和育肥猪一体化智能饲养管理解决方案。自动收集饲喂数据用于生产管理指导，及时发现采食异常的猪。通过物联网系统，将人、猪和设备进行了系统链接，将生产预计前置。

11.智能猪舍。实现对猪舍环境的实时监测、控制，采集舍内温湿度、光照、风速、二氧化碳、氨气、气压等参数，通过智能控制器把采集到的数据实时传输到物联网平台，对环境异常和断电情况立即报警，对异常环境进行自动调控，对历史环境进行查询分析。

12.物联网控制系统。物联网控制系统配合畜禽环境监控/监测系统使用，将畜禽生产的核心目标一目了然的展示，实时了解整个农场的环境、设备运行状态、报警状态、视频等信息。

13.区块链技术。区块链即去中心化、分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链的不可篡改性在食品安全领域将有广泛的应用空间，如将区块链、物联网和防伪技术相互结合，实时记录猪只位置和生长信息，追溯猪的成长过程，保证每只猪从猪仔到成猪的所有数据都被真实记录，打通信息壁垒；通过区块链进行流转，使消费者买到猪肉后可以通过APP或二维码进行防伪追溯源信息查询。