我國(guó)養(yǎng)豬智能化發(fā)展研究與應(yīng)用進(jìn)展

王懷禹

（南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 南充 637131）

2018年，“智能養(yǎng)豬”成為一個(gè)熱詞，成為業(yè)內(nèi)關(guān)注焦點(diǎn)，被稱為智能養(yǎng)豬元年。特別是非洲豬瘟暴發(fā)以來(lái)，養(yǎng)豬智能化發(fā)展開始提速。我國(guó)養(yǎng)豬業(yè)體量巨大，規(guī)?；?、集約化程度高，成為智能化養(yǎng)殖發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域，致使其智能化普及率和智能化水平位居畜禽養(yǎng)殖智能化發(fā)展前列，智能養(yǎng)豬技術(shù)和系統(tǒng)的成熟度相對(duì)較高，涌現(xiàn)了諸如農(nóng)信互聯(lián)、小龍潛行、睿畜科技、影子科技等一大批智能養(yǎng)豬平臺(tái)和技術(shù)公司，智能飼喂、智能環(huán)控、智能監(jiān)測(cè)等技術(shù)陸續(xù)在全國(guó)各大養(yǎng)豬場(chǎng)開始嘗試應(yīng)用，養(yǎng)豬智能化取得了較快發(fā)展。

1 我國(guó)養(yǎng)豬智能化發(fā)展的歷史背景

1.1 非洲豬瘟的暴發(fā)加快了養(yǎng)豬智能化發(fā)展進(jìn)程

自2018年非洲豬瘟在我國(guó)養(yǎng)豬業(yè)暴發(fā)以來(lái)，豬場(chǎng)生物防控顯得比以往任何時(shí)候更為重要。豬場(chǎng)要盡可能減少人員、車輛、物資流動(dòng)，管理人員不方便頻繁進(jìn)出豬場(chǎng)，因此，豬生產(chǎn)管理流程的在線管理、遠(yuǎn)程監(jiān)控成為豬場(chǎng)急需解決的問(wèn)題?；谶@種剛性需求，建立在以人工智能為代表的新一代信息技術(shù)基礎(chǔ)上的智能養(yǎng)豬被越來(lái)越多的業(yè)內(nèi)人士所關(guān)注，如農(nóng)信互聯(lián)網(wǎng)就提出了“三大體系兩大模式”智能防非整體解決方案，許多企業(yè)陸續(xù)加入到養(yǎng)豬智能設(shè)備研發(fā)、服務(wù)平臺(tái)開發(fā)行列，進(jìn)一步加快了養(yǎng)豬業(yè)智能化發(fā)展進(jìn)程。

1.2 國(guó)家政策給養(yǎng)豬智能化發(fā)展帶來(lái)了巨大機(jī)遇

2019年3月，李克強(qiáng)總理在政府工作報(bào)告中提到“智能+”， 2020年中央一號(hào)文件提出，加快物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、人工智能、第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、智慧氣象等現(xiàn)代信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。黨的十九屆五中全會(huì)通過(guò)的《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》，明確提出要建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)，加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化。2021年中央一號(hào)文件提出，發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，建立農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)體系，推動(dòng)新一代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)深度融合。從近幾年國(guó)家出臺(tái)的文件政策分析，整個(gè)國(guó)家都在擁抱“智能+”，這無(wú)疑給養(yǎng)豬智能化發(fā)展帶來(lái)了新的契機(jī)。

1.3 大數(shù)據(jù)&5G等新技術(shù)助推了養(yǎng)豬智能化發(fā)展步伐

新冠肺炎疫情防控讓大數(shù)據(jù)的作用凸顯，也給養(yǎng)豬業(yè)數(shù)據(jù)化、智能化發(fā)展帶來(lái)了契機(jī)。從宏觀層面上，我國(guó)對(duì)非洲豬瘟等重大動(dòng)物疫病防控也需要借助大數(shù)據(jù)落地，比如生豬存欄數(shù)據(jù)、出欄數(shù)據(jù)、調(diào)運(yùn)數(shù)據(jù)、屠宰數(shù)據(jù)、消費(fèi)數(shù)據(jù)，哪些地方是主要調(diào)出區(qū)域，哪些地方是調(diào)入?yún)^(qū)域，都要一清二楚，而這些數(shù)據(jù)需要通過(guò)養(yǎng)殖、屠宰、物流、市場(chǎng)消費(fèi)等各個(gè)環(huán)節(jié)采集，通過(guò)數(shù)據(jù)疊加，才能實(shí)現(xiàn)分區(qū)防控的要求，恰好智能化養(yǎng)豬的優(yōu)勢(shì)就是能夠隨著采集豬場(chǎng)的場(chǎng)景數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)，通過(guò)機(jī)器的自主學(xué)習(xí)，再根據(jù)算法模型，自動(dòng)分析數(shù)據(jù)，給出政府需要的數(shù)據(jù)結(jié)果。從微觀層面，豬場(chǎng)非洲豬瘟的防控也需要像人類防控新冠肺炎那樣，想要監(jiān)控一幢豬舍的健康狀況，就需采集集成豬只的個(gè)體信息、豬臉識(shí)別信息、體溫信息等，形成個(gè)體健康數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)每個(gè)個(gè)體數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，才能監(jiān)控到整幢豬舍的健康狀況。另外，伴隨著人們對(duì)5G認(rèn)知的增加和5G的落地，解決了豬場(chǎng)數(shù)據(jù)能夠及時(shí)感知，及時(shí)還原和控制現(xiàn)場(chǎng)硬件設(shè)施，幫助智能化養(yǎng)豬形成硬件支撐和技術(shù)支持。

2 我國(guó)養(yǎng)豬智能化發(fā)展研究與應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 我國(guó)智能養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況

2018年，智能養(yǎng)豬成為養(yǎng)豬行業(yè)熱點(diǎn)，智能養(yǎng)豬迎來(lái)了蓬勃發(fā)展，被業(yè)內(nèi)譽(yù)為智能養(yǎng)豬元年。這一年，一些科技型企業(yè)開始與傳統(tǒng)養(yǎng)豬企業(yè)結(jié)合，如以農(nóng)信互聯(lián)為代表的生豬產(chǎn)業(yè)綜合服務(wù)平臺(tái)，整合、集成了行業(yè)一切優(yōu)秀的智能硬件、技術(shù)和算法，打造了超級(jí)設(shè)備連接器“豬小智”；以阿里、京東為代表的互聯(lián)網(wǎng)巨頭，相繼攜手養(yǎng)豬企業(yè)和科研院所，開發(fā)了各自的“養(yǎng)豬大腦”；2021年華為依靠自己在5G方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，也宣布要推出自己的智慧養(yǎng)豬整體解決方案；以揚(yáng)翔為代表的優(yōu)秀養(yǎng)豬企業(yè)，由養(yǎng)殖向服務(wù)轉(zhuǎn)型，推出了“FPF豬場(chǎng)”；以睿畜科技、普立茲、小龍潛行為代表的技術(shù)服務(wù)商，從豬場(chǎng)的關(guān)鍵痛點(diǎn)出發(fā)，提出各自的整體解決方案；作為養(yǎng)豬智能化發(fā)展風(fēng)向標(biāo)的溫氏、牧原集團(tuán)，依靠創(chuàng)新開啟了智能化養(yǎng)豬新時(shí)代，探索出了一條智能化養(yǎng)殖和全面升級(jí)生物安全體系的生豬產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展可行性路徑，智能養(yǎng)殖將駛?cè)爰s化、規(guī)?；焖侔l(fā)展軌道。

總體上看，目前我國(guó)智能養(yǎng)豬行業(yè)呈現(xiàn)出主體多元化的顯著特征，在AI整體解決方案、豬場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與設(shè)備、豬業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)等領(lǐng)域，圍繞提高養(yǎng)豬生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、改善供應(yīng)鏈等進(jìn)行了大量的探索和實(shí)踐，取得了顯著成效（表1）。

表1 智能養(yǎng)豬主要領(lǐng)域、產(chǎn)品和典型企業(yè)

2.2 我國(guó)養(yǎng)豬智能化發(fā)展存在的主要問(wèn)題

智能化養(yǎng)豬主要解決兩大問(wèn)題：一是精細(xì)化管理，二是數(shù)據(jù)的集成和數(shù)據(jù)分析后的決策。整體上看，我國(guó)養(yǎng)豬智能化發(fā)展還處于初級(jí)智能階段，還有很多問(wèn)題需要解決。

2.2.1 智能養(yǎng)豬領(lǐng)域市場(chǎng)產(chǎn)品尚不成熟

智能養(yǎng)豬領(lǐng)域市場(chǎng)推出的多數(shù)產(chǎn)品、采用的技術(shù)還僅僅停留在數(shù)據(jù)采集和簡(jiǎn)單分析層面，缺乏關(guān)鍵性的多維數(shù)據(jù)互聯(lián)互通、模型構(gòu)建、自主決策、精準(zhǔn)執(zhí)行乃至自我學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。從細(xì)分領(lǐng)域看，生豬業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)發(fā)展相對(duì)較為成熟，物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與設(shè)備領(lǐng)域產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)亟待規(guī)范；人工智能算法與解決方案進(jìn)入豬業(yè)的時(shí)間短，與產(chǎn)業(yè)融合尚不充分，非洲豬瘟暴發(fā)影響了試驗(yàn)進(jìn)程，多數(shù)廠商仍處于研發(fā)、試驗(yàn)階段，部分廠商尚在觀望、少有成熟的產(chǎn)品問(wèn)世。

2.2.2 豬場(chǎng)智能設(shè)施設(shè)備普及率較低

規(guī)模以上豬場(chǎng)普遍接受了智能養(yǎng)豬理念，但目前成熟的案例還不多。我國(guó)智能農(nóng)業(yè)設(shè)備傳感器相較國(guó)外存在設(shè)備體積大、功耗高、感知數(shù)據(jù)精度低等短板，考慮到智能化設(shè)備性能的發(fā)揮要經(jīng)受豬場(chǎng)大量粉塵、高腐蝕性、高濕度、多蚊蠅等不利環(huán)境條件的影響，導(dǎo)致養(yǎng)殖設(shè)備智能化升級(jí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于工業(yè)智能化進(jìn)程，且這些智能化設(shè)備的成本對(duì)于中小規(guī)模豬場(chǎng)仍然偏高，整體性價(jià)比等有待提高，讓養(yǎng)豬企業(yè)望而卻步。另外，一些智能養(yǎng)豬設(shè)備不能較好地適應(yīng)不同品種、不同類型的豬場(chǎng)環(huán)境，也影響了豬場(chǎng)智能設(shè)備的普及率。

2.2.3 豬場(chǎng)智能養(yǎng)豬操作還不盡人意

主要問(wèn)題有：（1）自動(dòng)檢測(cè)困難，人工依賴性強(qiáng)。許多智能豬場(chǎng)在各類信息數(shù)據(jù)的采集和獲取過(guò)程中無(wú)法完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，還得依賴人工觀測(cè)和錄入。（2）存在大量信息孤島，無(wú)法運(yùn)用信息化、數(shù)字化的管理手段。豬場(chǎng)的智能化設(shè)施設(shè)備來(lái)自多個(gè)廠家，由于設(shè)備生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范未完全統(tǒng)一，導(dǎo)致不同來(lái)源的設(shè)施設(shè)備之間不連通，系統(tǒng)之間也互相不打通，造成大量信息孤島；信息化、數(shù)字化管理手段無(wú)法運(yùn)用，也對(duì)豬場(chǎng)管理人員的工作造成一定程度的工作負(fù)擔(dān)，使智能養(yǎng)豬技術(shù)在豬場(chǎng)推行受到阻礙。（3）數(shù)據(jù)分析與利用程度不高。有的豬場(chǎng)雖然實(shí)現(xiàn)了智能化生產(chǎn)，達(dá)到了解放勞動(dòng)力、降低成本的目的，但獲取的大量信息數(shù)據(jù)缺乏分析和利用，生產(chǎn)管理效率沒有明顯提升。（4）缺乏數(shù)據(jù)，機(jī)器自我學(xué)習(xí)、人機(jī)互動(dòng)發(fā)展緩慢。一方面，機(jī)器缺乏大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行自我學(xué)習(xí)、自主計(jì)算；另一方面，數(shù)據(jù)無(wú)法進(jìn)行分析和使用，使機(jī)器不能按照不同的場(chǎng)景進(jìn)行自主計(jì)算和自主決策，無(wú)法全面實(shí)現(xiàn)智能化、無(wú)人化操作。

3 我國(guó)養(yǎng)豬智能化發(fā)展應(yīng)對(duì)策略

3.1 加大國(guó)家政策支持力度

加強(qiáng)智能養(yǎng)豬在政府各層面的項(xiàng)目、政策支持，以國(guó)家大力發(fā)展數(shù)字農(nóng)業(yè)為契機(jī)，推動(dòng)智能養(yǎng)豬示范區(qū)和示范場(chǎng)的建設(shè)，組織實(shí)施一批有重大影響的國(guó)家智能養(yǎng)殖應(yīng)用示范工程，建設(shè)一批國(guó)家、省級(jí)、市級(jí)、縣級(jí)智能養(yǎng)殖示范基地，以示范項(xiàng)目或基地引領(lǐng)養(yǎng)豬智能化發(fā)展。加大對(duì)養(yǎng)豬企業(yè)購(gòu)置智能養(yǎng)殖設(shè)施設(shè)備的補(bǔ)貼力度，將部分智能養(yǎng)殖大型設(shè)備納入農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼目錄；加大對(duì)智能養(yǎng)殖企業(yè)申請(qǐng)企業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的支持力度，給予知識(shí)專利權(quán)申請(qǐng)費(fèi)用優(yōu)惠、流程適當(dāng)簡(jiǎn)化等政策支持；對(duì)進(jìn)行智能養(yǎng)豬關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)的科研機(jī)構(gòu)和研發(fā)推廣應(yīng)用的企業(yè)，給予一定比例的資金補(bǔ)貼。

3.2 制定智能化養(yǎng)豬標(biāo)準(zhǔn)體系

加快農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、智能化養(yǎng)殖相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系的研究與編制，圍繞當(dāng)前階段的技術(shù)發(fā)展、融合創(chuàng)新和應(yīng)用推廣的需求，率先開展關(guān)鍵技術(shù)和領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范研究制定工作，統(tǒng)一物聯(lián)網(wǎng)、智能化技術(shù)和接口標(biāo)準(zhǔn)。加強(qiáng)國(guó)內(nèi)外高校、科研機(jī)構(gòu)和頭部企業(yè)之間的交流與合作，及時(shí)追蹤國(guó)際智能養(yǎng)豬前沿動(dòng)態(tài)，借鑒和引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)的智能養(yǎng)豬標(biāo)準(zhǔn)，并積極參與國(guó)際智能養(yǎng)豬標(biāo)準(zhǔn)制訂，提高我國(guó)在國(guó)際智能化養(yǎng)豬領(lǐng)域的話語(yǔ)權(quán)。

3.3 加強(qiáng)養(yǎng)豬智能化發(fā)展人才培養(yǎng)

鼓勵(lì)支持部分涉農(nóng)高校建設(shè)智能養(yǎng)殖工程研究中心、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室或培訓(xùn)中心等平臺(tái)，形成產(chǎn)學(xué)研協(xié)同發(fā)展格局。支持鼓勵(lì)相關(guān)高校養(yǎng)殖類專業(yè)與自動(dòng)化、人工智能等學(xué)科的融合，通過(guò)選修學(xué)分、輔修雙學(xué)位、聯(lián)合培養(yǎng)等方式培養(yǎng)養(yǎng)豬智能化復(fù)合型人才。通過(guò)校企合作的模式，開展定向、訂單、聯(lián)合培養(yǎng)等多種形式的辦學(xué)，為養(yǎng)豬智能化發(fā)展提供人才儲(chǔ)備。

3.4 推進(jìn)養(yǎng)豬智能化發(fā)展落地

國(guó)內(nèi)豬業(yè)智能設(shè)備、系統(tǒng)生產(chǎn)平臺(tái)和養(yǎng)豬企業(yè)都應(yīng)不斷進(jìn)行調(diào)整和摸索，從智能設(shè)備的研發(fā)、數(shù)據(jù)的獲取到數(shù)據(jù)的分析，再到機(jī)器的自我學(xué)習(xí)過(guò)程，都應(yīng)不斷地進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)。給養(yǎng)豬企業(yè)提供更加精準(zhǔn)、可落地及系統(tǒng)化的最佳智能養(yǎng)豬解決方案，最“傻瓜式”的硬件、最便捷的系統(tǒng)、最清晰方便的平臺(tái)，并將落地成本調(diào)整到養(yǎng)豬場(chǎng)可以接受的范圍內(nèi)，解決大多數(shù)養(yǎng)豬場(chǎng)對(duì)個(gè)體化精細(xì)管理、數(shù)據(jù)獲取和科學(xué)決策的需求。

4 結(jié)語(yǔ)

新事物的發(fā)展總是與陣痛相伴，養(yǎng)豬智能化發(fā)展也是如此。相信只要養(yǎng)殖智能設(shè)備與系統(tǒng)生產(chǎn)平臺(tái)商、技術(shù)型企業(yè)和養(yǎng)豬場(chǎng)一同努力，硬件與軟件技術(shù)會(huì)逐漸成熟，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)將逐漸規(guī)范，養(yǎng)豬智能化成本會(huì)逐漸降低，養(yǎng)豬企業(yè)的認(rèn)知能力將會(huì)逐步提高。隨著5G技術(shù)的加入，數(shù)據(jù)化、智能化設(shè)備和解決方案的迭代更新，其便捷程度、成本、效果等都會(huì)進(jìn)一步提高，養(yǎng)豬智能化也逐漸會(huì)被全行業(yè)接受，將對(duì)整個(gè)畜牧業(yè)完成智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)產(chǎn)生巨大的推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn)（略）