畜牧家禽網(wǎng)首頁(yè) > 資訊中心 > 政策法規(guī) > 30人想用AI養(yǎng)殖中國(guó)的6.9億頭豬(圖)
畜牧家禽網(wǎng) 時(shí)間:2019/3/27 9:47:00 來(lái)源:界面新聞 閱讀數(shù):
上海嘉定區(qū)離市中心相距幾十公里。在一棟并不起眼的創(chuàng)業(yè)小樓里,一家三十人左右的公司已經(jīng)在此蝸居了三年多。
這三年多的時(shí)間,他們做著一件讓人匪夷所思的事情——AI養(yǎng)豬。
這家公司名叫睿畜科技,創(chuàng)始成員是新加坡南洋理工大學(xué)的幾位博士。CEO蘭嵩和CFO陳浩愷研究的是集成電路設(shè)計(jì),首席科學(xué)家吳海玲則是專攻數(shù)學(xué)。
他們幾乎都跟養(yǎng)豬沒有什么關(guān)系,但在新加坡相識(shí)之后,共同選擇了養(yǎng)豬這項(xiàng)原始而傳統(tǒng)的行業(yè)。
截至目前,睿畜科技僅僅有30人左右的規(guī)模,成員來(lái)自電子、機(jī)械、軟件、算法、獸醫(yī)、畜牧等專業(yè)背景。他們已經(jīng)在AI養(yǎng)豬的路上小有建樹,比如研發(fā)出了AIoT養(yǎng)殖平臺(tái)、可以精準(zhǔn)測(cè)溫的生豬可穿戴設(shè)備,以及讓生豬身份不可篡改的智能耳標(biāo)。
除此之外,包括溫氏集團(tuán)、牧原集團(tuán)、新希望集團(tuán)和天邦集團(tuán)等中國(guó)頭部養(yǎng)殖集團(tuán)都成為了這家公司的客戶。2018年,這家公司還入選第二期騰訊AI加速器,后者是騰訊于2017年開辦的AI項(xiàng)目孵化器,著重關(guān)注AI+產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目。
比智能手機(jī)更大的養(yǎng)豬市場(chǎng)
第一個(gè)提出要用AI養(yǎng)豬的人是CEO蘭嵩。他的父親曾從事畜牧業(yè)、飼料原料等相關(guān)工作,所以他從小就對(duì)這個(gè)行業(yè)耳濡目染。有一次,蘭嵩在新加坡創(chuàng)業(yè)大賽上,看到一個(gè)溫度計(jì)裝在嬰兒肚子上面測(cè)量體溫,他突然就有了創(chuàng)業(yè)靈感。
“我們?yōu)槭裁床话褱囟扔?jì)放在大型養(yǎng)殖動(dòng)物,比如豬、羊、牛的身上呢?”蘭嵩對(duì)界面新聞?dòng)浾哒f(shuō)。
在這之后,蘭嵩首先在網(wǎng)上進(jìn)行大量的調(diào)查,然后返回了成都老家進(jìn)行一線考察,經(jīng)過(guò)接近一年時(shí)間的研究,蘭嵩發(fā)現(xiàn)這個(gè)靈感并非天馬行空。
一方面,中國(guó)是全球第一大豬肉消費(fèi)國(guó),也是第一大豬肉生產(chǎn)國(guó)。整個(gè)豬肉的產(chǎn)業(yè),再加上它的外圍,市值有3萬(wàn)億元。與豬肉直接相關(guān)的產(chǎn)業(yè)有1.4萬(wàn)億元,是智能手機(jī)市場(chǎng)的兩到三倍。
在中國(guó),每年出欄的豬有6.9億頭,也就是說(shuō)中國(guó)人每年每人要吃掉半頭豬。在北京、上海這些比較富裕的地方,豬肉消費(fèi)會(huì)更多。中國(guó)*的養(yǎng)殖企業(yè)是廣東的溫氏集團(tuán),它去年的出欄量是2200萬(wàn)頭,但這還不夠北京一個(gè)城市的消費(fèi)量。
另一方面,目前在養(yǎng)豬行業(yè),物聯(lián)網(wǎng)及人工智能技術(shù)的應(yīng)用幾乎一片空白,基本上中國(guó)養(yǎng)豬還是靠大量的人力,行業(yè)效率低下。
蘭嵩說(shuō),中國(guó)養(yǎng)豬規(guī)模和外國(guó)體量不一樣。歐洲養(yǎng)殖都是一千頭的小戶比較多,而這在中國(guó)只是一個(gè)中小型的規(guī)模養(yǎng)殖戶。而且國(guó)外很早就引進(jìn)了ERP系統(tǒng),行業(yè)信息化程度高,這提升了管理和生產(chǎn)效率。
但中國(guó)因?yàn)轲B(yǎng)豬體量太大,需要用人進(jìn)行分級(jí)式的管理,但人的經(jīng)驗(yàn)是很難去復(fù)制的,加上信息化普及度不高,所以在中國(guó)基本無(wú)法復(fù)制國(guó)外的模式。
但是,在管理龐大規(guī)模的人口和交通方面,國(guó)內(nèi)的AI應(yīng)用相對(duì)成熟,比如智能安防、智能城市等。所以蘭嵩認(rèn)為,管理如此大規(guī)模的豬,AI同樣大有可為。
一個(gè)很簡(jiǎn)單的例子是數(shù)豬。在諸多中小型養(yǎng)殖場(chǎng)里面,要準(zhǔn)確無(wú)誤地?cái)?shù)出總共有多少頭豬是一件極其困難的事情。一方面,豬會(huì)生老病死,還喜歡擠在一起。另一方面,雇人來(lái)數(shù)豬,可能會(huì)出現(xiàn)虛報(bào)和瞞報(bào)。因此豬場(chǎng)中豬的準(zhǔn)確數(shù)量一直是個(gè)謎。
另外提高母豬的產(chǎn)仔數(shù)也是一個(gè)難點(diǎn)。中國(guó)和西方的產(chǎn)仔數(shù),每頭母豬每年能相差10頭左右,經(jīng)濟(jì)價(jià)值大概是3000塊人民幣。也就是說(shuō),中國(guó)每養(yǎng)一頭母豬就比丹麥、荷蘭這樣的國(guó)家少賺了3000塊錢。
“現(xiàn)在一個(gè)大型豬場(chǎng)的投資高達(dá)上億人民幣,豬,肯定是風(fēng)口。”睿畜科技的創(chuàng)始人員說(shuō),他發(fā)現(xiàn)豬場(chǎng)飼料的運(yùn)輸管道跟星巴克烘焙工坊的居然是同款管道。
匱乏的養(yǎng)豬數(shù)據(jù)
一片藍(lán)海的行業(yè)意味著市場(chǎng)足夠大,同時(shí)也意味著這個(gè)行業(yè)可能一無(wú)所有。人才、技術(shù)、數(shù)據(jù)積累、養(yǎng)殖戶對(duì)科技的接受程度,都是這家公司創(chuàng)業(yè)的重重障礙。
“首先要找到懂技術(shù),又愿意進(jìn)入豬場(chǎng)的人。”蘭嵩說(shuō),人才問題在剛開始困擾了他很久,因?yàn)樾袠I(yè)并沒有相關(guān)的技術(shù)積淀,因此這方面的人才也少之又少。
進(jìn)入豬場(chǎng)考察也是一個(gè)挑戰(zhàn)。為了避免給豬場(chǎng)帶入外界的病毒,人是不能隨意進(jìn)出豬場(chǎng)的。豬場(chǎng)的生物防控等級(jí)甚至比軍事基地還高。睿畜科技的一位工作人員說(shuō),他的所有衣物都不能進(jìn)場(chǎng),他還隔離了48小時(shí),一直在等待健康檢測(cè)結(jié)果。
“為了調(diào)研數(shù)據(jù),我們的員工常常在豬場(chǎng)里面一呆就是幾個(gè)月。”蘭嵩說(shuō),僅僅是動(dòng)物實(shí)驗(yàn),睿畜科技就做了好幾年。
他強(qiáng)調(diào),這個(gè)市場(chǎng)很大,但缺乏信息化管理,其中最缺的是數(shù)據(jù)。因此他們想做的事情是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù),幫助行業(yè)收集并分析豬的相關(guān)數(shù)據(jù)。
給豬帶上“耳環(huán)”
睿畜科技第一個(gè)想突破的技術(shù)是給豬測(cè)溫。
母豬排卵的生理周期是21天,如果錯(cuò)過(guò)了,母豬就要空窗很多天,生產(chǎn)效率就會(huì)下降。傳統(tǒng)的母豬查情完全依賴人的經(jīng)驗(yàn),得有人趕公豬,有人按母豬的背,有人去查看陰戶。發(fā)情特征又是排卵期的行為表現(xiàn),很多畜牧專業(yè)的本科生進(jìn)豬場(chǎng)工作3年,都還沒能力做母豬查情。
睿畜科技發(fā)現(xiàn),母豬在排卵期前后,體溫會(huì)有一個(gè)特別的變化??梢越柚鶤I算法把這個(gè)特征找出來(lái),從而準(zhǔn)確地找到排卵時(shí)間。這樣就能更好地查情配種,以此提高產(chǎn)仔數(shù)。
如何讓母豬佩戴可穿戴測(cè)溫設(shè)備呢?他們首先參考的是養(yǎng)牛。牛的脖子上會(huì)佩戴項(xiàng)圈,項(xiàng)圈有計(jì)步等功能,獲取的數(shù)據(jù)可用于了解牛的生理狀況。但問題在于,豬太胖了,沒有脖子,所以這個(gè)想法行不通。
最后他們決定開發(fā)豬的測(cè)溫耳環(huán)——電子醫(yī)生。團(tuán)隊(duì)給自己定了3個(gè)月的時(shí)間去實(shí)現(xiàn),開始設(shè)計(jì)、打樣、開模、開發(fā)配套軟件。結(jié)果到了豬場(chǎng)做測(cè)試后發(fā)現(xiàn),豬甩了兩下頭,耳環(huán)掉了。
“給豬做可穿戴設(shè)備比給人做更難,因?yàn)槿瞬粫?huì)刻意摔手機(jī),但豬會(huì)撞、會(huì)打架。”睿畜科技的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師來(lái)自富士康,他一開始對(duì)給豬做耳環(huán)信心滿滿,但產(chǎn)品測(cè)試應(yīng)用的失敗,持續(xù)打擊著他的信心。
研發(fā)人員說(shuō),豬生活的環(huán)境四周是鐵欄桿,豬又喜歡甩耳朵,不免會(huì)撞擊產(chǎn)品。豬群之間還會(huì)撕咬打架,增加佩戴穩(wěn)固的不確定性。
另外,豬圈的環(huán)境非常人能想象。豬生活的環(huán)境有尿液,糞便,還有發(fā)酵的飼料,豬場(chǎng)氨氣濃度高,耳朵還有汗液等分泌物。這就要考慮腐蝕性環(huán)境對(duì)材料的影響,因此對(duì)產(chǎn)品的防護(hù)等級(jí)要求很高。另外,這款產(chǎn)品作為一款信號(hào)采集和發(fā)射裝置,還要考慮豬場(chǎng)金屬欄桿對(duì)信號(hào)的干擾。
豬耳朵也是不可忽略的因素。豬耳朵厚度因品種、豬齡、個(gè)體差異不同,因此產(chǎn)品佩戴在豬耳朵上的位置會(huì)有差異,引起佩戴松緊程度的不同。
“所以我們要通過(guò)大量持續(xù)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn),來(lái)觀察產(chǎn)品有沒有讓豬佩戴不舒適,避免造成豬不開心。”上述研發(fā)人員說(shuō)。
蘭嵩認(rèn)為,解決以上問題,要綜合電子、機(jī)械、物理、化學(xué)、生物、獸醫(yī)等多個(gè)學(xué)科的知識(shí),是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程。這里面有多個(gè)變量因子,而且互相之間還是不獨(dú)立的,要驗(yàn)證所有變量,不斷縮小范圍,直到找到最優(yōu)解。
最后研發(fā)電子醫(yī)生的時(shí)間從3個(gè)月變成了2年。從結(jié)構(gòu)改良到信號(hào)調(diào)試,這家公司開發(fā)了六代產(chǎn)品。他們的動(dòng)物科學(xué)實(shí)驗(yàn)員需要長(zhǎng)期駐扎在豬場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試,以便不斷迭代這款產(chǎn)品,好讓豬戴得牢且舒服。
在最新的一代產(chǎn)品上,電子醫(yī)生測(cè)到的溫度與傳統(tǒng)的測(cè)溫方式相比,溫差已經(jīng)可以控制在0.13攝氏度以內(nèi)。
數(shù)豬和稱重
第二個(gè)想突破的技術(shù)是數(shù)豬和稱重。
在養(yǎng)豬行業(yè)中,養(yǎng)兩三頭豬,數(shù)豬不是難事。但是當(dāng)養(yǎng)殖規(guī)模超過(guò)一百頭、一千頭、一萬(wàn)頭的時(shí)候,數(shù)豬會(huì)變得非常困難。一個(gè)是豬會(huì)生老病死,第二個(gè)是豬有時(shí)候會(huì)疊在一起、擠在一起。第三個(gè)是雇人來(lái)養(yǎng),而人會(huì)出于各種目的瞞報(bào)和虛報(bào)。
稱重也是個(gè)大問題。傳統(tǒng)給豬稱重的方式是用秤,人必須把豬趕上秤,再把豬趕下來(lái)。但問題在于,豬的膽子很小,遇到威脅的第一反應(yīng)就是往后縮,所以會(huì)越趕越亂。因此趕豬是豬場(chǎng)里面一個(gè)特別難的技術(shù)活,趕豬人都是按提成收錢的。
睿畜科技從交通攝像頭獲得靈感,在豬場(chǎng)的天花板上安裝俯拍的攝像頭,利用AI技術(shù)分析圖像,幫助規(guī)模化養(yǎng)殖集團(tuán)管理豬。因?yàn)閿z像頭安裝在豬場(chǎng)天花板的頂棚上,所以產(chǎn)品也命名為天蓬系統(tǒng)。
系統(tǒng)通過(guò)識(shí)別圖像中的豬并進(jìn)行累加,解決數(shù)豬的問題。系統(tǒng)還提供了輪廓提取功能,可以重構(gòu)出豬的三維體型和體重。另外還可以從系統(tǒng)中看到某只編號(hào)為XXX的豬今天有沒有運(yùn)動(dòng),有沒有靠近采食區(qū)吃東西,是不是在打架。也就是說(shuō),天蓬系統(tǒng)解決了規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)錄入問題。
雖然這些AI技術(shù)已經(jīng)比較常用,但要應(yīng)用在豬場(chǎng),仍然是一件非常困難的事情。
天蓬系統(tǒng)的應(yīng)用流程涉及基建的安裝、調(diào)試、系統(tǒng)接入等流程。從數(shù)據(jù)采集到算法上線應(yīng)用,前期遇到過(guò)很多問題。例如,豬舍具體情況很多時(shí)候靠人描述,但最后往往會(huì)發(fā)現(xiàn)和實(shí)際的千差萬(wàn)別。
“有一次,研發(fā)人員在辦公室做基本的模擬測(cè)試后,交付相關(guān)人員到達(dá)豬舍開始安裝設(shè)備。但攝像頭裝上去之后,我們打開畫面后傻眼了,視野完全被黑色通風(fēng)裝置擋住了,鏡頭下黑漆漆的。”研發(fā)人員說(shuō),工作人員必須在現(xiàn)場(chǎng)做評(píng)估,當(dāng)場(chǎng)出解決方案。
目前,天蓬系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)數(shù)準(zhǔn)確率100%,估重準(zhǔn)確率在96%以上。
豬的身份證
豬的身份在中國(guó)也是一個(gè)難解的問題。
實(shí)際上,中國(guó)早在十年前就開始推廣以耳標(biāo)為代表的生豬追溯系統(tǒng)。耳標(biāo)上面印有豬的身份標(biāo)號(hào)。如果吃到的豬肉出現(xiàn)了任何問題,可以通過(guò)這個(gè)標(biāo)號(hào)查到這頭豬是哪來(lái)的、是誰(shuí)養(yǎng)的等等信息。
但問題在于,耳標(biāo)是發(fā)到農(nóng)戶手里,讓其自行佩戴的。許多農(nóng)戶并不愿意給豬戴耳標(biāo)。國(guó)家規(guī)定出欄前三個(gè)月戴,但許多農(nóng)戶出欄前才戴上。
因?yàn)椴淮鞫鷺?biāo)有“好處”,比如騙保,農(nóng)戶買1000頭豬,但只買100份保險(xiǎn),如果有豬死了,農(nóng)戶可以說(shuō)這頭豬是他一百頭投保中的一頭,這就可以省了900份的保費(fèi)。
傳統(tǒng)的耳標(biāo)是通過(guò)這樣一個(gè)工具給戴上的,上面是一個(gè)鉗子,通過(guò)鉗子的握力把一公一母咬合,扣在豬的耳朵上。
為了解決虛假戴耳標(biāo)的問題,睿畜科技選擇在鉗子上加入電子模塊,并增加激活和建檔的功能,耳標(biāo)一戴上豬耳,就會(huì)激活并發(fā)送一條信息。這條信息包含了誰(shuí),在什么時(shí)間,在什么地方,是真的戴標(biāo)還是假的戴標(biāo),以及這個(gè)標(biāo)號(hào)是什么。
“這里邊用到的技術(shù),比如識(shí)別標(biāo)號(hào)、鑒別真假戴標(biāo)所用的動(dòng)作識(shí)別等等,都是非?;A(chǔ)的AI技術(shù)。”睿畜團(tuán)隊(duì)的成員說(shuō),但在這之前都沒有人去研發(fā)和嘗試。
這些數(shù)據(jù)最直接的作用是建立追溯體系。此外,睿畜科技通過(guò)把數(shù)據(jù)開放給政府,幫助養(yǎng)戶成為當(dāng)?shù)氐囊?guī)?;痉秷?chǎng)。同時(shí),通過(guò)把數(shù)據(jù)開放給很多省市的保險(xiǎn)公司,幫助他們把賠付率降下來(lái)。此外還可以幫助農(nóng)戶,使他們的理賠過(guò)程變得簡(jiǎn)單。
AI養(yǎng)豬的未來(lái)
作為南洋理工大學(xué)的創(chuàng)業(yè)孵化項(xiàng)目,睿畜團(tuán)隊(duì)當(dāng)時(shí)在學(xué)校的支持下很快成長(zhǎng)起來(lái)。為尋求更廣闊的市場(chǎng)空間,他們將事業(yè)版圖搬到中國(guó),先于2015年底成立上海睿畜電子科技有限公司。其后又以四川省作為戰(zhàn)略試點(diǎn),于2017年初成立成都睿畜電子科技有限公司。
前幾年的時(shí)間里,無(wú)論是受到的關(guān)注度還是營(yíng)收,睿畜科技都并不算多。直到2018年的某一天,一位大客戶敲門了。
“在生豬可穿戴設(shè)備最后做得差不多的時(shí)候,我們接到一個(gè)意外的電話,對(duì)方是國(guó)內(nèi)的大型養(yǎng)殖集團(tuán)之一,他說(shuō)他們一直在全球范圍內(nèi)尋找一款產(chǎn)品,去解決豬的測(cè)溫問題。”睿畜科技工作人員說(shuō)。
這給了這幫苦苦研發(fā)的人員極大的信心,他們認(rèn)為,養(yǎng)豬行業(yè)并不像想象中那么排斥科技,其實(shí)行業(yè)也在渴望變化。
緊接著,大型養(yǎng)殖集團(tuán)都陸續(xù)找上門來(lái),公司的訂單也開始源源不斷,現(xiàn)在睿畜科技已經(jīng)和溫氏集團(tuán)、牧原集團(tuán)、新希望集團(tuán)、天邦集團(tuán)等頭部養(yǎng)殖企業(yè)達(dá)成合作協(xié)議。而在得到騰訊青睞,成為了AI加速器的成員之后,很多投資人,資源方也陸續(xù)進(jìn)來(lái)。同時(shí)睿畜科技也跟騰訊開始合作畜牧行業(yè)專屬的智能網(wǎng)關(guān)。
其實(shí),許多大公司都在關(guān)注AI在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。去年,騰訊AI Lab團(tuán)隊(duì)的成員協(xié)同國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)專家和學(xué)生,搭建出一個(gè)農(nóng)業(yè)人工智能系統(tǒng),在荷蘭一間溫室里種植黃瓜。種植全程沒有人工操作,通風(fēng)、光照、施肥和打頂這一系列工作都由AI 自動(dòng)收集環(huán)境數(shù)據(jù),通過(guò)深度學(xué)習(xí)和計(jì)算,進(jìn)行判斷和決策,再驅(qū)動(dòng)溫室里的設(shè)備元件完成。
“行業(yè)對(duì)于新技術(shù)的接受度還需要一些時(shí)間。此外,產(chǎn)品的研發(fā)確實(shí)也非常難,不僅需要開發(fā)硬件、算法和軟件,還必須到豬場(chǎng)進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。但最近豬場(chǎng)的生物防控愈發(fā)嚴(yán)格,這也在增加動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的難度。”蘭嵩說(shuō),AI養(yǎng)豬這件事,他們并不著急,會(huì)耐著性子繼續(xù)做下去。