驱动养猪业发展的新技术—人工智能养猪

李昆鹏，米永强，周剑辉

（1.河南燎原猪种改良有限责任公司，河南 鹤壁 458000；2.桂林市畜牧站，广西 桂林 541000）

2018年，对养猪界来说有两件事值得每一位从业者关注，非洲猪瘟和人工智能（Artificial Intelligence AI） 养 猪。自辽宁第一例非洲猪瘟疫情报道以来，仅仅半年时间，该病毒就席卷了整个中国，严重的地区去产能达90%以上。从小的散养户到大型养猪集团，面对来势汹汹的疫情，从业人员均不知所措。生物安全意识在第一例疫情发生后提到前所未有的高度，而目前的认知与解决措施又不能阻挡病毒侵袭。在传染源不能清除，而易感动物缺乏有效疫苗保护的现状下，我们能做的只有切断传播途径，减少与易感动物的接触，这就需要我们引入新的养殖理念，即AI养猪。

各个互联网公司，以及大型养猪集团在2018年开始积极布局AI养猪，2019年初即有产品面世，并通过实践检验，推动新技术的发展。随着大量感染非洲猪瘟的养猪场清场结束，生猪产业也将迎来新纪元，即后非瘟时代。复养猪场与之前最大区别就是生物安全级别更高，这不仅意味着设备的增加以及更新换代，而且要求更加封闭的工作环境和更为严格的操作要求，同时对从业人员专业化程度要求更高。这场非洲猪瘟疫情所带来的不仅是挑战，更是为AI养猪技术飞速发展提供了千载难逢的契机。

1 AI养猪发展背景

新技术的发展必须在现实需求的基础上才能有更长久的发展。AI养猪的一大特点就是减少人力资源，大部分工作交给人工智能来完成。特别是在后非瘟时代，为降低感染概率，切断传播途径，更需要阻断猪与外界不必要的接触。当前猪场的现状主要分为四种方式：最原始的传统饲养方式，这种养殖场主要集中在散养户，以及部分小规模场；机械化饲养方式主要是中小规模场，并且有些正在向信息化转型；当规模达到一定程度，就需要利用物联网和信息技术收集各类生产数据，通过信息软件高效完成基本信息的统计和分析，即信息化饲养方式，集团化大型养猪集团基本属于这种方式；随着互联网、大数据、人工智能等技术的不断成熟，几个养猪集团将目光投向AI养猪技术，通过与互联网公司合作快速推进了这一新技术的发展，迈向AI养猪方式。近几年虽然很多养猪者进行了生产设备的更换，生产流程与工艺的改良，但同时我们也要看到，一半以上的养殖场仍属于第一、二方式。超前的AI养猪能否在这些场景中成功应用，也是其能否快速健康发展的关键。在后非瘟时代，养猪业将是一个高风险、高投入、高收益的“三高”行业。随着母猪存栏量加速减退，未来猪价高位运行，更多的资本将进入养猪业，而需要大量资金投入的AI养猪技术能否获得这些资本的青睐，还需要看其能否真正落到实处，为养猪场解决生存与发展这两大问题。

2 AI养猪优势

AI养猪是一系列软硬件设备和互联网技术在养猪管理中的集成（如图1）。目前AI养猪主流的硬件设备主要包括各类智能传感器、高清摄像头、红外成像仪、可穿戴设备等。软件系统主要是猪场生产管理软件、企业云等。同时还有多种互联网技术以及算法模型将这些软硬件结合起来完成各种场景的应用，实现智能养猪。公开资料报导显示，目前AI养猪可以实现：1）个体识别，借助猪脸识别技术或电子耳标，为每头猪分别建立唯一的个体身份识别码（ID），记录该猪实时体温与体重，采食量、运动量等各种信息；2）母猪管理，在个体识别的基础上，监测母猪的健康、发情、受孕、背膘，实现母猪的精准管理，提高猪场生产效率；3）饲喂管理，收集每头猪的采食量、饮水量、实现精准饲喂，是健康监测和成本核算的重要参考；4）疾病防控，通过实时监测判断猪只健康状态，对传染病的发生提前预警。特别是在非洲猪瘟的阴影下，防控成功与否更是决定养猪场的生死存亡；5）环境控制，很好解决通风与保温的问题；6）生长曲线绘制，为品种的选择，饲料营养配制，生产经营提供重要参考[1]。整个管理思路可以简单地理解为数据收集，后台处理，给出解决方案，最后追踪结果。以上这些可实现的技术是一位合格猪场管理者所必备的技能，而AI养猪的最终目标就是取代猪场生产者，实现无人化、智能化生产。

例如，而作为一名合格的猪场管理者每天最重要的工作就是巡视，或通过通讯器材与员工沟通来收集各种信息，并及时准确地下达指令。这个过程需要耗费大量时间与精力，接触多个生产车间，增加疾病传播风险。基于深度神经网络等相关技术，AI养猪技术可以利用摄像头、传感器等设备24 h不间断进行猪只视觉和声音识别，精准定位每头猪，实时跟踪、体温监测以及异常行为反馈。通过新技术不仅减少工作量提高工作效率，又能降低疾病的传播概率。

在数据统计方面，AI养猪也有着先天优势。随着养猪场规模的逐步扩大，生产数据的统计分析越来越重要。生产数据既能反应当前养殖成本，又能分析出成本过高发生在哪个环节，然后集中解决相应问题，提效降本。在各类规模场中，人工数据统计往往存在不准确、不真实、不及时的问题。例如猪只存栏统计，由于个人利益或无意出现瞒报、漏报、少报的现象。在统计百十头一个大圈的育肥猪时，统计员想尽各种办法，费时费力，而得到的数据又不能保证准确。在很多需要人工填报饲喂量的养猪场，随意填写的数字对猪场重要参考数据生长曲线的绘制毫无意义。而AI养猪技术的视觉识别、自动供料系统、智能饲喂器等都可以从根本上解决这些问题，在真实有效的基础上完成数据的汇总分析，同时又减少额外的统计核察工作。杜绝相关人员与猪的直接接触，切断人流传播疾病，这在当前非洲猪瘟防控压力下更有重要意义。

随着机械化程度的不断提高，人均饲养头数也逐渐增加，即使饲养员责任心很强也无法关注到每头猪，造成患病猪只不能及时被发现并得到有效治疗，甚至影响到流行性疾病的提前预判。而AI养猪技术通过传感器、视觉识别、声音识别以及数据深挖等技术，不但可以实时监测每头猪，还可通过汇总数据分析后提供异常提醒、疾病预警、免疫提醒等功能，从而降低猪群发病率、死亡率[2]。猪只感染非洲猪瘟后一个明显特征就是体温高热40～42℃，而该病又是高度接触性传染病，如经以上技术能够及时发现并“拔牙式”处理，是可以避免病毒扩散，保留其他健康猪只。

3 AI养猪面临的挑战

AI养猪正在为养猪业注入一股新的血液，让整个行业加快转型升级，更新换代，彻底颠覆以往的养殖理念。但作为一项新兴技术，AI养猪也存在一些不可避免的问题。

图1 AI养猪示意图

养猪业是一个投入大而成本回收周期比较长的行业，并且对投入产出比又比较敏感。新技术给猪场带来的收益大小，是决定该技术能否顺利推广的关键。AI养猪硬件设备不仅昂贵，而猪舍环境下能否保证设备稳定运行值得深入研究。后期设备维护需要大量专业人员，这也将大幅度增加养殖成本。AI养猪所面对的客户不只是大型养猪集团，更多的是处于不同发展阶段的中小规模猪场，因此，如何适应不同养殖规模及环境也是新技术推广所要面临的重要问题。另外，AI养猪虽然在一定程度上缓解劳动力的短缺问题，但对养猪从业人员知识、素质提出了更高要求，未来的猪场管理者即要熟知畜牧兽医知识，猪场生产工艺，又要精通计算机操作技能[3]。特别是在当前AI养猪发展的初始阶段，虽然各种智能设备在生产中已经取得一系列进展，但部分模型、算法还达不到指导猪场精准生产的效果，在实际生产中仍有所欠缺。如何将新技术应用于实际生产之中还需要进行深入的探索。

4 小结

新技术的飞速发展日新月异，这需要我们养猪从业者顺应潮流，在紧跟时代发展的同时也要助力新技术的成熟。在实际生产中一定会遇到多种问题，比如软硬件的对接与磨合，新设备对应不同生产环境的调试与摸索，生产人员对新设备的学习与适应等等，这都需要猪场生产者理性看待这些问题，从解决问题的角度出发，而不是一味的否定新技术。在养猪界的后非瘟时代，随着生物安全意识的不断加强，批次化生产技术、AI养猪技术的快速推广，像猪伪狂犬病、猪蓝耳病以及猪瘟等多种传染病具有了被彻底净化的大环境。未来，中国的养猪业必将进入一个新阶段，我们也将由养猪大国转变为养猪强国，引领行业发展。