畜牧家禽網(wǎng)首頁 > 資訊中心 > 政策法規(guī) > 30人想用AI養(yǎng)殖中國的6.9億頭豬(圖)
畜牧家禽網(wǎng) 時間:2019/3/27 9:47:00 來源: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的幾位博士。CEO蘭嵩和CFO陳浩愷研究的是集成電路設計,首席科學家吳海玲則是專攻數(shù)學。
他們幾乎都跟養(yǎng)豬沒有什么關系,但在新加坡相識之后,共同選擇了養(yǎng)豬這項原始而傳統(tǒng)的行業(yè)。
截至目前,睿畜科技僅僅有30人左右的規(guī)模,成員來自電子、機械、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、可以精準測溫的生豬可穿戴設備,以及讓生豬身份不可篡改的智能耳標。
除此之外,包括溫氏集團、牧原集團、新希望集團和天邦集團等中國頭部養(yǎng)殖集團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項目孵化器,著重關注AI+產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)業(yè)項目。
比智能手機更大的養(yǎng)豬市場
第一個提出要用AI養(yǎng)豬的人是CEO蘭嵩。他的父親曾從事畜牧業(yè)、飼料原料等相關工作,所以他從小就對這個行業(yè)耳濡目染。有一次,蘭嵩在新加坡創(chuàng)業(yè)大賽上,看到一個溫度計裝在嬰兒肚子上面測量體溫,他突然就有了創(chuàng)業(yè)靈感。
“我們?yōu)槭裁床话褱囟扔嫹旁诖笮宛B(yǎng)殖動物,比如豬、羊、牛的身上呢?”蘭嵩對界面新聞記者說。
在這之后,蘭嵩首先在網(wǎng)上進行大量的調查,然后返回了成都老家進行一線考察,經(jīng)過接近一年時間的研究,蘭嵩發(fā)現(xiàn)這個靈感并非天馬行空。
一方面,中國是全球第一大豬肉消費國,也是第一大豬肉生產(chǎn)國。整個豬肉的產(chǎn)業(yè),再加上它的外圍,市值有3萬億元。與豬肉直接相關的產(chǎn)業(yè)有1.4萬億元,是智能手機市場的兩到三倍。
在中國,每年出欄的豬有6.9億頭,也就是說中國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,豬肉消費會更多。中國*的養(yǎng)殖企業(yè)是廣東的溫氏集團,它去年的出欄量是2200萬頭,但這還不夠北京一個城市的消費量。
另一方面,目前在養(yǎng)豬行業(yè),物聯(lián)網(wǎng)及人工智能技術的應用幾乎一片空白,基本上中國養(yǎng)豬還是靠大量的人力,行業(yè)效率低下。
蘭嵩說,中國養(yǎng)豬規(guī)模和外國體量不一樣。歐洲養(yǎng)殖都是一千頭的小戶比較多,而這在中國只是一個中小型的規(guī)模養(yǎng)殖戶。而且國外很早就引進了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。
但中國因為養(yǎng)豬體量太大,需要用人進行分級式的管理,但人的經(jīng)驗是很難去復制的,加上信息化普及度不高,所以在中國基本無法復制國外的模式。
但是,在管理龐大規(guī)模的人口和交通方面,國內的AI應用相對成熟,比如智能安防、智能城市等。所以蘭嵩認為,管理如此大規(guī)模的豬,AI同樣大有可為。
一個很簡單的例子是數(shù)豬。在諸多中小型養(yǎng)殖場里面,要準確無誤地數(shù)出總共有多少頭豬是一件極其困難的事情。一方面,豬會生老病死,還喜歡擠在一起。另一方面,雇人來數(shù)豬,可能會出現(xiàn)虛報和瞞報。因此豬場中豬的準確數(shù)量一直是個謎。
另外提高母豬的產(chǎn)仔數(shù)也是一個難點。中國和西方的產(chǎn)仔數(shù),每頭母豬每年能相差10頭左右,經(jīng)濟價值大概是3000塊人民幣。也就是說,中國每養(yǎng)一頭母豬就比丹麥、荷蘭這樣的國家少賺了3000塊錢。
“現(xiàn)在一個大型豬場的投資高達上億人民幣,豬,肯定是風口。”睿畜科技的創(chuàng)始人員說,他發(fā)現(xiàn)豬場飼料的運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)
一片藍海的行業(yè)意味著市場足夠大,同時也意味著這個行業(yè)可能一無所有。人才、技術、數(shù)據(jù)積累、養(yǎng)殖戶對科技的接受程度,都是這家公司創(chuàng)業(yè)的重重障礙。
“首先要找到懂技術,又愿意進入豬場的人。”蘭嵩說,人才問題在剛開始困擾了他很久,因為行業(yè)并沒有相關的技術積淀,因此這方面的人才也少之又少。
進入豬場考察也是一個挑戰(zhàn)。為了避免給豬場帶入外界的病毒,人是不能隨意進出豬場的。豬場的生物防控等級甚至比軍事基地還高。睿畜科技的一位工作人員說,他的所有衣物都不能進場,他還隔離了48小時,一直在等待健康檢測結果。
“為了調研數(shù)據(jù),我們的員工常常在豬場里面一呆就是幾個月。”蘭嵩說,僅僅是動物實驗,睿畜科技就做了好幾年。
他強調,這個市場很大,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物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術,幫助行業(yè)收集并分析豬的相關數(shù)據(jù)。
給豬帶上“耳環(huán)”
睿畜科技第一個想突破的技術是給豬測溫。
母豬排卵的生理周期是21天,如果錯過了,母豬就要空窗很多天,生產(chǎn)效率就會下降。傳統(tǒng)的母豬查情完全依賴人的經(jīng)驗,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)的本科生進豬場工作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,體溫會有一個特別的變化?梢越柚鶤I算法把這個特征找出來,從而準確地找到排卵時間。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溫設備呢?他們首先參考的是養(yǎng)牛。牛的脖子上會佩戴項圈,項圈有計步等功能,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,所以這個想法行不通。
最后他們決定開發(fā)豬的測溫耳環(huán)——電子醫(yī)生。團隊給自己定了3個月的時間去實現(xiàn),開始設計、打樣、開模、開發(fā)配套軟件。結果到了豬場做測試后發(fā)現(xiàn),豬甩了兩下頭,耳環(huán)掉了。
“給豬做可穿戴設備比給人做更難,因為人不會刻意摔手機,但豬會撞、會打架。”睿畜科技的結構設計師來自富士康,他一開始對給豬做耳環(huán)信心滿滿,但產(chǎn)品測試應用的失敗,持續(xù)打擊著他的信心。
研發(fā)人員說,豬生活的環(huán)境四周是鐵欄桿,豬又喜歡甩耳朵,不免會撞擊產(chǎn)品。豬群之間還會撕咬打架,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)境對材料的影響,因此對產(chǎn)品的防護等級要求很高。另外,這款產(chǎn)品作為一款信號采集和發(fā)射裝置,還要考慮豬場金屬欄桿對信號的干擾。
豬耳朵也是不可忽略的因素。豬耳朵厚度因品種、豬齡、個體差異不同,因此產(chǎn)品佩戴在豬耳朵上的位置會有差異,引起佩戴松緊程度的不同。
“所以我們要通過大量持續(xù)的動物實驗,來觀察產(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。
蘭嵩認為,解決以上問題,要綜合電子、機械、物理、化學、生物、獸醫(yī)等多個學科的知識,是一個龐大的系統(tǒng)工程。這里面有多個變量因子,而且互相之間還是不獨立的,要驗證所有變量,不斷縮小范圍,直到找到最優(yōu)解。
最后研發(fā)電子醫(yī)生的時間從3個月變成了2年。從結構改良到信號調試,這家公司開發(fā)了六代產(chǎn)品。他們的動物科學實驗員需要長期駐扎在豬場進行測試,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)生測到的溫度與傳統(tǒng)的測溫方式相比,溫差已經(jīng)可以控制在0.13攝氏度以內。
數(shù)豬和稱重
第二個想突破的技術是數(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。但是當養(yǎng)殖規(guī)模超過一百頭、一千頭、一萬頭的時候,數(shù)豬會變得非常困難。一個是豬會生老病死,第二個是豬有時候會疊在一起、擠在一起。第三個是雇人來養(yǎng),而人會出于各種目的瞞報和虛報。
稱重也是個大問題。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。但問題在于,豬的膽子很小,遇到威脅的第一反應就是往后縮,所以會越趕越亂。因此趕豬是豬場里面一個特別難的技術活,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,在豬場的天花板上安裝俯拍的攝像頭,利用AI技術分析圖像,幫助規(guī);B(yǎng)殖集團管理豬。因為攝像頭安裝在豬場天花板的頂棚上,所以產(chǎn)品也命名為天蓬系統(tǒng)。
系統(tǒng)通過識別圖像中的豬并進行累加,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)中看到某只編號為XXX的豬今天有沒有運動,有沒有靠近采食區(qū)吃東西,是不是在打架。也就是說,天蓬系統(tǒng)解決了規(guī)模養(yǎng)殖場的關鍵數(shù)據(jù)錄入問題。
雖然這些AI技術已經(jīng)比較常用,但要應用在豬場,仍然是一件非常困難的事情。
天蓬系統(tǒng)的應用流程涉及基建的安裝、調試、系統(tǒng)接入等流程。從數(shù)據(jù)采集到算法上線應用,前期遇到過很多問題。例如,豬舍具體情況很多時候靠人描述,但最后往往會發(fā)現(xiàn)和實際的千差萬別。
“有一次,研發(fā)人員在辦公室做基本的模擬測試后,交付相關人員到達豬舍開始安裝設備。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裝置擋住了,鏡頭下黑漆漆的。”研發(fā)人員說,工作人員必須在現(xiàn)場做評估,當場出解決方案。
目前,天蓬系統(tǒng)可以實現(xiàn)點數(shù)準確率100%,估重準確率在96%以上。
豬的身份證
豬的身份在中國也是一個難解的問題。
實際上,中國早在十年前就開始推廣以耳標為代表的生豬追溯系統(tǒng)。耳標上面印有豬的身份標號。如果吃到的豬肉出現(xiàn)了任何問題,可以通過這個標號查到這頭豬是哪來的、是誰養(yǎng)的等等信息。
但問題在于,耳標是發(fā)到農戶手里,讓其自行佩戴的。許多農戶并不愿意給豬戴耳標。國家規(guī)定出欄前三個月戴,但許多農戶出欄前才戴上。
因為不戴耳標有“好處”,比如騙保,農戶買1000頭豬,但只買100份保險,如果有豬死了,農戶可以說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。
傳統(tǒng)的耳標是通過這樣一個工具給戴上的,上面是一個鉗子,通過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,耳標一戴上豬耳,就會激活并發(fā)送一條信息。這條信息包含了誰,在什么時間,在什么地方,是真的戴標還是假的戴標,以及這個標號是什么。
“這里邊用到的技術,比如識別標號、鑒別真假戴標所用的動作識別等等,都是非;A的AI技術。”睿畜團隊的成員說,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,睿畜科技通過把數(shù)據(jù)開放給政府,幫助養(yǎng)戶成為當?shù)氐囊?guī);痉秷。同時,通過把數(shù)據(jù)開放給很多省市的保險公司,幫助他們把賠付率降下來。此外還可以幫助農戶,使他們的理賠過程變得簡單。
AI養(yǎng)豬的未來
作為南洋理工大學的創(chuàng)業(yè)孵化項目,睿畜團隊當時在學校的支持下很快成長起來。為尋求更廣闊的市場空間,他們將事業(yè)版圖搬到中國,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,于2017年初成立成都睿畜電子科技有限公司。
前幾年的時間里,無論是受到的關注度還是營收,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。
“在生豬可穿戴設備最后做得差不多的時候,我們接到一個意外的電話,對方是國內的大型養(yǎng)殖集團之一,他說他們一直在全球范圍內尋找一款產(chǎn)品,去解決豬的測溫問題。”睿畜科技工作人員說。
這給了這幫苦苦研發(fā)的人員極大的信心,他們認為,養(yǎng)豬行業(yè)并不像想象中那么排斥科技,其實行業(yè)也在渴望變化。
緊接著,大型養(yǎng)殖集團都陸續(xù)找上門來,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、牧原集團、新希望集團、天邦集團等頭部養(yǎng)殖企業(yè)達成合作協(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)進來。同時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。
其實,許多大公司都在關注AI在農業(yè)領域的應用。去年,騰訊AI Lab團隊的成員協(xié)同國內外農業(yè)專家和學生,搭建出一個農業(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、光照、施肥和打頂這一系列工作都由AI 自動收集環(huán)境數(shù)據(jù),通過深度學習和計算,進行判斷和決策,再驅動溫室里的設備元件完成。
“行業(yè)對于新技術的接受度還需要一些時間。此外,產(chǎn)品的研發(fā)確實也非常難,不僅需要開發(fā)硬件、算法和軟件,還必須到豬場進行動物實驗。但最近豬場的生物防控愈發(fā)嚴格,這也在增加動物實驗的難度。”蘭嵩說,AI養(yǎng)豬這件事,他們并不著急,會耐著性子繼續(xù)做下去。