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科技创新70年 | AI养猪、遥感杀虫和卫星种粮,智慧农业在中国希望的田野上

2019-09-17 16:22 · 稿源:PingWest品玩

飞猪 (3)

声明:本文由站长之家内容合作伙伴 品玩 授权发布。

六十年前,生于河南农村的少女时代的我姥姥,毕生梦想就是嫁给村里杀猪的屠夫。

“卖完了猪肉后总能剩下点猪下水猪尾巴,那时候做梦都想吃猪肉。”姥姥的逻辑非常简单。

虽然我教了一辈子书的姥爷最后也没能转型为屠夫,但他们还是在牙口胃口俱在的年月里实现了肉食自由。

今天,在中国的北方城市,不仅肉类制品随处可得,冬天也能吃到种类丰富的青菜,而在姥姥遥远的记忆里,那时候刚一入冬,全家囤积萝卜白菜便是“规定动作”。

姥姥说她已经很知足。她感受到的“微观幸福”与中国粮食生产在制度和技术上的创新呈正相关。

农业技术创新的一个标志事件发生在1975 年:经过十几年的潜心研究,袁隆平院士领衔、成功培育出了杂交水稻,并推广2. 3 亿多亩,这让中国在当年实现了粮食亩产从 300 公斤到 800 公斤的提升、粮食总量增产 200 多亿公斤,多养活了 7500 多万中国人。

此后,从 1976 年至 2005 年,杂交水稻在全国的累计种植面积达到3. 4 亿公顷,增产稻谷4. 5 亿多吨。

农业科技的威力就这样生动地展现在大家面前。

到了2018 年,中国农业科技进步贡献率达到 58.3%,受过科学技术培训的农业生产经营人员已经达到了 3467 万人。(数据来源:科技部)

现如今,参与农业创新的技术力量也越来越多——卫星遥感、大数据、物联网和人工智能等等,它们正形成合力,共同作用于这个古老的领域,让它变得越来越“聪明”。

AI养殖,猪的心思你别猜

“母猪今日进食量已经达到标准,停止喂食!”  现如今,国内一些猪场的工作人员就能在移动端看到这样的提醒。

中国是世界生猪养殖和猪肉消费第一大国,生猪养殖量和存栏量均占全球总数一半以上。但对于中国的养殖户来说,养猪一直以来都是一个极耗心力的劳动密集型产业。

猪吃了多少饲 、长了多少肉、有没有着凉、有没有抑郁和是否受孕......猪传达出的每一个信号都需要养殖户密切注意,稍有疏漏,就可能造成严重的后果。因此,养殖场里少不了人日夜巡舍,养殖户也往往住在离猪圈不远的地方,与猪同呼吸共进退。

然而事实上,猪心毕竟隔肚皮,哪怕与猪朝夕相处多年,也没人敢说自己一眼就能看穿猪的状态是否一切正常。有些对养殖效率来说至关重要的指标,比如母猪是否受孕,就连母猪自己也不知道。

所幸,人工智能的参与已经在悄悄改变千百年来人猪共处的模式,在中国乡村掀起一场新的技术革命。

2017 年,京东数科工程师李佳隆第一次来到山东滨州调查小型养猪场,尽管做好了心理准备,但还是被猪场扑面而来的臭味熏得流出了眼泪。

在此前的工作经验中,工程师们接触的大都是科技感很强的场景,无论是广泛应用了搬运机器人的仓库还是银行,都机械化程度很高。而猪场朴素的基础条件在瞬间把他们拉回了现实。“到了猪场才发现,我们真的是一个象牙塔里的团队。”李佳隆说道,“都 2017 年了,农户还在肩扛饲料、手工拌料和手动称重,所有的环节都要人来做。”

劳动力投入大,也是国内生猪饲养最大的特征。大到猪的生产出栏,小到猪的吃喝拉撒,都不能离开人的监控。

举个例子,母猪生产时如果无人看护,就很有可能在翻身时压死小猪仔,为了保证生产安全,养殖户常常要亲自在猪圈旁守候到深夜。

此外,记录猪的日常数据也是非常麻烦又不得不做的事。比如给猪称体重时,就要把猪一头一头赶到秤上,再等猪停止挣扎后才能称重,平均称一头要花 3 分钟时间。对于动辄上千头猪的养殖场来说,这是一笔很大的人工成本。

目前,国内养殖场的工人们每天平均要花 1 个半小时来记录猪场的各类数据,平均每个人养 100 头猪已经是很厉害的产能了,然而在荷兰丹麦等机械化程度高的养猪大国,一个人能养 180 头猪甚至更多。

但在工程师眼里,这些困扰农户多年的“辛苦活儿”,正是 AI 的用武之地:人不可能捕捉猪发出的每一个信号,但机器人可以。

据李佳隆介绍,目前京东数科开发的智能养殖巡检机器人集成了 3D 深度摄像头和温湿度感应器,可以检测猪舍气体、温度、湿度,并把信息反馈到控制中心,方便工作人员及时做出调整。

同时,京东农牧的机器人还有“猪脸识别”技术,不但认得每一头猪,还能知道这头猪需要吃多少。每头猪的数据和智能饲喂机同步,可以做到不让猪少吃一口,也不让猪多吃一克,做到好不胖不瘦刚刚好。

传统饲养模式下,猪只能凭力气抢食,结果劲儿小的猪出栏时体重可能只有 70 公斤,而劲儿大的肥猪体重可以达到 130 公斤。应用猪脸识别智能饲喂系统之后,同一栏猪出栏时的体重差异可以缩小到5%之内。

另一边厢,阿里工程师正在与养猪科学家合作,研发能判断母猪是否怀孕的算法,以提升猪场产仔量。

母猪有没有怀孕是一件大事。对于猪场而言,母猪产仔量是核心竞争力。何时配种、配种之后是否怀孕、是否要重复配种,想要确定这些事宜一般要耗费一个多月。而如果母猪错过怀孕期没怀上,就成了养猪人口里的:“无效饲养”。

据介绍,目前“怀孕诊断算法”已经比较成熟。养猪场内布置的多个巡逻摄像头能够 24 小时监控配种后母猪的行为,通过睡姿、站姿、进食量等数据判断母猪是否怀孕。譬如,睡觉喜欢四脚朝天、站着不乱跑、饭量稳定增长的母猪就大概率出现了“孕相”。

人工智能的实践在大型养殖场中开展得如火如荼,也带来了国内传统生猪养殖业生产形式的更迭。

尽管猪价一路走高,但占据中国生猪养殖行业 9 成的顶梁柱散户却正在逐渐退出。
国家统计局公布数据显示, 2018 年,我国生猪存栏量为 42817 万头,比上年下降 3.0%, 2019 年上半年猪肉产量同比下降 5.5%。然而于此同时,国家统计局 7 月 10 日发布的数据显示, 2019 年上半年猪肉价格同比上涨 21.1%。 
这种“高猪价、低存栏”的现象意味着,不少散户已经不再因为猪价高而扩大生产规模。 
在如今人工成本提高,强调生态环境保护的背景下,规模化、集约化、精细化是养殖业的未来发展方向,而规模化与自动化对资本和养殖管理系统提出的高要求,反过来也助推养殖业的资本化与智能化。
而在吉林长白山和四川宜宾等地的 AI 试点猪场里日夜不停,用集成摄像头“眼睛”观察着栏内生猪的巡检机器人,又好像在宣誓着,一个新的时代即将到来。 

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