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智能养猪:一份关于养猪生产的技术清单,让养猪更便捷

猪相关2021-01-27 11:53:47

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在养猪生产中,养猪人对使用射频识别(RFID)相对熟悉一些-比如说带有应答器的耳标-或控制猪场环境的技术。技术正以不可阻挡的速度发展,抓住它给我们带来的好处是至关重要的。

译者:马宗耀,齐鲁动保猪用疫苗板块产品经理,区域技术负责人,兽医十台项目负责人,从业近十年,始终在一线。微信yzyl6616,欢迎交流!

 

乘着百年一遇的行情,枕着非洲猪瘟的压力,伴着人工智能的浪潮,养猪行业似乎到了资本推动变革的关键点。这一篇文章简要概述了人工智能的应用,有图有真相,值得一观。

 

在养猪生产中,养猪人对使用射频识别(RFID)相对熟悉一些-比如说带有应答器的耳标-或控制猪场环境的技术。技术正以不可阻挡的速度发展,抓住它给我们带来的好处是至关重要的。

 

哪些技术已经可以使用或处于开发的高级阶段?

 

这份清单远称不上详尽,因为从事这一领域的新的公司和技术正在不断涌现,为其他领域(人类或其他物种)开发的技术也不断在养猪生产中得到应用。

 

传感器

 

用于监测环境变量,如湿度、温度、氨、二氧化碳、粉尘等的传感器。此外,还有料塔称重、监测用水量、检查精液储存单元温度、检测设备故障等的传感器。

 

摄像头(2维和3维)

 

摄像头(2D和3D)拍摄的图像帮助实现多种任务,从清点动物到估计体重,以及通过评估运动模式以检测跛行或异常静止的动物等问题,还有识别攻击性行为,如打架、拱腹或咬尾等。

 

图像分析猪的行为

图1:图像分析猪的行为:(A)正常:独自行走;(B)正常:一起行走;(C)攻击性:针锋相对;(D)攻击性:追逐。资料来源:Lee等人。2016年

 

麦克风

 

麦克风可以用于自动监测猪的咳嗽,以及评估承压状态下的发声(如被压仔猪)。

 

连续监测有流感和支原体的感染的育肥舍咳嗽的猪只

图2:连续监测有流感和支原体的感染的育肥舍咳嗽的猪只。资料来源:Polson等人。2018年。

 

加速度感应器

 

加速度感应器可以用于监测动物活动。监测休息和活动时间,并将其与病理和/或生理过程联系起来;例如,通过嵌入耳标的加速度传感器预测分娩时间。

 

测温设备

 

目的是能够通过持续监测或更简单、更准确的即时获得动物实时体温读数,因为温度的显著变化可能与病理问题的出现、对疫苗接种的反应或生理变化有关。体温监测在许多公猪站中是常规操作,是早期诊断疾病的关键参数。有的是皮肤上有接触式温度传感器,也有是红外摄像机。

 

连接到智能手机的FLIR设备拍摄的热成像图像

图3:连接到智能手机的FLIR设备拍摄的热成像图像。资料来源:Ramis el al  2017年

 

虚拟现实

 

一般被用作培训工具,并使该行业更接近消费者。

 

机器人

 

用于洗涤设施或卡车等任务的机器人。新的技术可以帮助减少繁重的、常规的和危险的任务,并改善工作条件和工作印象,以吸引和留住有才华的员工。我们需要知道的是,该行业在许多领域面临的挑战之一是人才。

 

洗消卡车的机器人

图4  洗消卡车的机器人。来源:养猪机器人

 

在大多数情况下,在猪场上实施的实际解决方案由几个要素组合而成。例如,使用人工智能的麦克风能够识别小猪被挤压时的尖叫声,并向放置在母猪身上的传感器发送振动,让母猪站起来。

 

解决同一问题的不同方法

 

技术提供了不同的工具来实现相同的目标

 

动物识别系统:快速和明确的动物识别对于适当的数据收集和分析以及提供个性化护理至关重要。这种识别对于许多过程是非常基本的,比如设定精准饲料,建立动物的系谱,用人工智能跟踪药物剂量,跟踪带药的动物等许多其他过程。我们可以说:

 

射频识别(RFID)。这些众所周知的应答器允许在电子喂养系统中做到精准喂养,或者通过带有记忆功能的注射器来保存给动物注射的药物的记录。

 

猪的面部识别,充分利用这项在人类生活中发展迅速

 

识别并允许读取耳标号码等的图像识别

 

评估跛行的系统:跛行是一个动物福利问题,更是一个生产问题。人工智能提供了不同的方法来监控这种情况:

 

评估每条腿施加在一个表面上的压力,该表面上可以添加其他元素,如踢腿长度或从一条腿到另一条腿的重量变化。

 

评估感应器的数据时,跛足动物往往移动较少,节奏更不规则。

 

分析视频图像,评估步态模式,判断是否存在蹄部损伤。

 

生物安全方面的改进:允许控制进出场所的地理围栏系统。还可以监控人员在不同区域之间的流动,并根据特定要求(停机时间、授权供应商等)自动批准、授权和注册对农场的访问。

 

这些系统有助于帮助我们记录、发送和检查从电子围栏到手机上应用程序上的猪场数据(这些应用程序允许记录和发送相关农场数据)。

 

猪场每天产生大量信息。将多个传感器收集到的个体采食量、活动量、温度、体重等数据结合在一起,这些信息量非常庞大,并且极具价值,但前提是必须对数据进行准确获取和正确分析,才能帮助相关人员做出决定。

 

该行业有很多技术概念需要熟悉:区块链、物联网(IoT)、人工智能、算法等等。未来以来,而且还会继续存在。它会在猪场竞争力上制造出差异。

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