物聯網+AI,讓豬一直飛在風口
動物的精準飼養是一個系統的體系,基礎是持續收集和監控從飼料到動物健康狀況的全方位數據。
文|錢麗娜 石丹
拿到南洋理工大學集成電路設計博士學位之際,蘭嵩把目光對準了生豬養殖業。
風起云涌的物聯網與人工智能技術涌入各種炫目的行業,但人們在關注自動駕駛萬億量級的市場時,卻忽視了另一個萬億級別的市場——生豬養殖。
蘭嵩出生于四川,家庭曾從事畜牧業、飼料原料等相關工作,但是他并沒有學畜牧業,直到博士畢業,考慮將物聯網與人工智能技術應用在哪些領域時,他才認真地思考起畜牧這個領域。
中國是全球最大的豬肉生產與消費國,每年出欄7億頭豬。在中國人的肉類消費結構中,豬肉占比65%。從養豬投入品到生豬流通,整個產業鏈規模每年就達3萬億人民幣。
而伴隨規?;B殖比例的快速提升,生豬養殖業對技術革新有強烈的剛需,但是物聯網以及人工智能技術在這一領域的應用幾乎是空白。
如果豬也能數字化
生豬養殖業的數字化究竟該從哪里切入?睿畜科技產品總監聶志東說,“養殖系統非常龐大,企業關鍵財務指標有幾百個,而我們作為創業公司必須先抓住關鍵點。”
蘭嵩開始做各種調研,從養殖場聽到最多的反饋是,母豬發情和配種是個大問題。一旦錯過時間就會影響PSY(每頭母豬每年提供的斷奶仔豬數),直接影響收益。通常鑒定母豬發情要依賴老師傅的經驗,普遍采用多次人工查情,增加配種次數,以便于盡可能提高配種成功率,但是這一傳統方法耗時耗力。
蘭嵩和團隊決定從監測母豬發情的產品開始。他們研究豬的生理狀態,了解發情期的特點,在四川農業大學做了大量實驗——跟蹤體溫、激素水平和運動狀態的變化。通過多種方案的比較,最終發現通過體溫監測來了解發情是最簡便易行的方式。于是,他們在10萬多組數據的基礎上建立了母豬發情模型,給豬佩戴測溫可穿戴設備,設備實時傳回母豬的體溫數據。至此,才算正式啟動了創業項目,成立了睿畜科技。
此后睿畜科技團隊進一步完善技術,將產品應用于多個養殖關鍵場景,比如肉豬資產管理、畜牧保險風控、養殖全程溯源等。聶志東說,“養豬有四個關鍵指標——生得多、死得少、長得快、病得少?!?/p>
監測母豬發情解決了“生得多”的難題,接下來還要解決“死得少”。不過,一家養殖場有多少頭豬,每天生生死死多少,或者被偷換多少,通常都是一筆糊涂賬。一家300萬頭出欄量的養殖集團,如果每頭豬一出生就打耳標,并在各個養殖關鍵點做好數據采集,確保“進=銷+存”,那么一年下來整個集團的出欄率(防偷換、丟失)可提高約2%。按當前37元/公斤的生豬價格計算,一頭豬價值四千多元,這是一筆可觀的收益。
盡管給豬打耳標聽起來是一件常規且合情合理的事,然而一旦進入養殖場景就會發現,員工沒有強烈的執行意愿——因為無法立刻看到價值,而管理層也很難監督一線工人。為此睿畜科技考慮光有硬件還不夠,一定要在使用場景中把價值邏輯想明白。因此,團隊將產品做成軟硬件結合的系統,并設置了多個關鍵檢查環節——如果假打耳標,系統能夠發現數據造假;如果偷換豬,系統也能發現數據異常。這樣就把實際場景中的漏洞全給堵住,這才贏得了客戶的信任。
數字化重構生態圈
2007年中國發生了高致病性豬藍耳病,當時生豬養殖的規?;壤齼H為27%。在這之后,優秀養殖企業抓住契機擴張,養殖的規?;壤粩嗵岣?,2017年達到52%。
蘭嵩說,“規?;B殖是行業的必然趨勢,但是卻受復雜性的制約。中國養豬往往基于人的經驗,而人的經驗是非標準、不可復制的。做不到標準化就做不到規?;瘮U張?!?/p>
標準化的基礎依然是數據。養好一頭豬需要記錄多少次事件信息?一頭母豬的數據項中包括建檔、誘情、發情、配種等,一生需要采集500次以上的數據,而肉豬一生需要采集40次以上的數據。以年出欄2000萬頭肉豬的大型養殖集團為例,其所需采集的肉豬數據高達8億多次。所以想要把豬養好,數字化已經從可選項變為必選項。
面對海量數據,如何從中篩選出有效信息?哪些數據對效率提升是有價值的?畢竟數據只是基礎,數據背后的價值才是靈魂。因此,睿畜科技致力于建設畜牧業的數據基礎設施,服務產業上下游,重構畜牧生態圈。
這是一個以物聯網、人工智能和計算機視覺技術為底層的數據基礎設施,上面承載著一個龐大的生態圈,包括供應鏈金融方案、生豬健康管理方案、生豬生長管理方案、養殖全程溯源方案、母豬生產管理方案、生豬資產管理方案、保險確權管理方案等等。
睿畜科技在畜牧業著手推進的“新基建”吸引了眾多投資者,這其中就包括了兩家德國化工巨頭,巴斯夫和贏創。
巴斯夫風險投資公司董事總經理Markus Solibieda說,“睿畜科技的技術可以為動物健康和優化豬肉價值鏈的經濟結構做出重大貢獻。這項投資是對巴斯夫推進可持續發展和健康營養戰略的補充?!?/p>
巴斯夫的業務中包括創新牲畜飼料和動物營養添加劑,用于提升飼料消化率,保持飼料的衛生和健康,確保生豬均衡成長與高品質肉質。巴斯夫畜牧業整體解決方案包括有熱反射涂膜系統、有害生物防控、聚氨酯地坪、聚氨酯建筑材料等產品。這些方案有助于養殖廠生得多,死得少、長得快,病得少。
數字化除了能夠掌握全國當年生豬的出欄量,以免豬賤傷農,還能梳理整個價值鏈。生豬生產經濟效益的好壞有賴于以下五個要素:豬群的飼養管理(遺傳育種)、動物營養、生物健康、生產管理和豬舍建設。
以生長管理為例,肉豬生長速度會受棟舍溫度影響。比如某欄位的肉豬在棟舍溫度低于18度時日增重0.61KG,18度-29度時日增重0.72KG。睿畜科技可以用計算機視覺計算出豬只每天的體重,準確率達到96%。
巴斯夫全球高級副總裁鄭大慶博士說,“不是每家養殖場都能建得起恒溫設施,養殖場豬舍的溫度控制需要大數據反饋。巴斯夫的熱反射涂膜系統可以低成本地解決室溫的問題,但我們需要進一步通過數據來詳細了解在不同的地質和氣候條件下,反射涂料對溫控的影響以及對豬生長的影響。”
由于豬瘟的影響,目前養殖場在盡量減少人畜接觸,阻斷傳播疾病的途徑。但無人或是少人化養殖需要數字化和物聯網技術的支持,以減少巡場員在豬舍的巡邏。而豬舍建設水平的高低對于數字化、智能化和無人化有著很大的影響。
鄭大慶提到,養殖場中豬的糞便會腐蝕地面,豬一旦崴腳很容易死亡。因此豬舍需要鋪設抗化學腐蝕、抗重沖擊的高性能地坪,豬少死少傷也會減少人員進出豬圈的頻次。
巴斯夫近來看到的又一個趨勢是,在算過生豬死亡率和體重的賬后,一些養殖場不僅采用聚氨酯保溫材料做豬舍,還引入先進的凈水系統、新風系統,“養殖場現在認識到,少死1%,凈利潤就完全可以覆蓋豬舍的建設成本?!?/p>
精細化飼養賽道
“長得快”是各養殖場比拼真功夫的賽道。
畜牧業有一個專業術語叫“料肉比”,平均而言,一頭豬吃2.8公斤飼料可以產出1公斤肉,一頭牛吃6公斤飼料產出1公斤肉。但是有些豬、牛產出1公斤肉可能吃得更多或更少,如何將單只動物的養殖效率最大化,這就涉及到了精準飼養。
贏創動物營養業務線北亞區市場總監王旭博士說,動物的精準飼養是一個系統的體系,基礎是持續收集和監控從飼料到動物健康狀況的全方位數據。基于這些數據,養殖戶可以提前做出和實施預警性方案。這將改善養殖過程的關鍵績效指標,比如:動物的產出、動物健康、養殖廢棄物排放以及財務指標。
贏創開發的軟件解決方案基于大數據、生物統計學和智能算法,可以檢測到異常參數并準確預測雞群的生產指標,比如體重和產蛋量,控制養殖成績。軟件也可以預測在特定時間動物的體重或者增重。從經濟、可持續性、食品安全和動物福利角度來講,這都是養殖戶所需要的。
聶志東說,行業當下的數字化還在第一階段,即提升管理效率。當這個階段完成了,才有第二階段對生產效率的提升和改進?!霸诙唐趦茸屫i多生是不現實的,但是系統數據能夠幫助人員管理豬只,減少豬的發病和死亡。飼料配比則是更進一層的事了,有了底層的數據,就可以提供飼料喂養的成果,追溯營養是否精準。”
雖然物聯網與人工智能技術在人類領域日漸完善,然而在一頭扎進豬圈后,睿畜科技還是踩了很多坑?!熬拖袢四樧R別技術,應用于豬臉識別時難度完全不同。因為豬不可能像人一樣對鏡頭,即使做了,涉及的算力成本太高,不經濟。事實上,在這條路上每邁一步都很難,需要大量原創性的技術在養殖場景落地,但好在我們已經把坑都踩了一遍?!?/p>
責任編輯:李思陽
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