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京東AI豬肉面世,人工智能養豬能否抵御非洲豬瘟?
來源: 澎湃新聞    2019年06月19日    點擊:305

2018年,不少互聯網公司、科技企業宣布參與養豬。比如,2018年6月7日,阿里巴巴在云棲大會·上海峰會上發布阿里云ET農業大腦,希望將人工智能與農業深入結合,宣布阿里云ET農業大腦已應用于生豬養殖、蘋果及甜瓜種植。

2018年11月20日,京東金融宣布更名京東數字科技,并正式發布了京東農牧智能養殖解決方案。京東農牧主要基于機器人、AI、物聯網和SaaS, 為大中型養豬場提供智能養殖解決方案,在其中實現“豬臉識別,全鏈溯源”。

在這過去一年里,這些互聯網公司養豬養得怎么樣了?豬臉識別是不是噱頭,人工智能技術有沒有提高生產效率,農戶對“人工智能(AI)養豬”的接受程度如何?

近期,澎湃新聞記者走進民營養豬企業吉林精氣神有機農業股份有限公司,了解“人工智能(AI)養豬”背后的故事。

從1991年創立到現在,民營豬企吉林精氣神有機農業股份有限公司養了28年的山黑豬,產品提供給沃爾瑪山姆店、家樂福、永旺、華潤Ole、京東7Fresh等。40歲的精氣神CEO孫延純子承父業后,心里有了新的盤算,除了積極引入機械化設備提升效率,是否還可以引入更多智能化手段來養豬和改善管理流程?

比如,養豬的一個難題就是,千萬頭小豬,如何數得清具體的數目,如何認得出每一只豬。過往的做法是給豬打耳缺——若是遇上豬的疾病或者是生育,可用打耳缺的方式來記錄。

外行看來,耳朵上的“缺兒”或許是豬耳自生的形狀,內行一摸一看就知道,這豬是哪一批次,經歷過什么。不過,如果能夠研發出“豬臉識別”技術,用智能手段記錄豬的采食量、體溫變化、運動情況等各種信息,將各項信息記錄在云端,每頭豬都有自己的檔案,會不會更方便,從而降低人力成本?

再更進一步,從養豬場的管理流程來看,如果能夠借助機器的力量提示員工“什么時間節點出現在什么位置上”,是否能夠極大地提升工作效率?

“這些技術的進步說起來邏輯上很簡單,但像我們這樣的傳統企業是做不了這方面研發的。所以我們迫切有這種需求,需要一些高科技企業和具有資源整合能力的企業去做這個事。”孫延純說。

豬臉識別來了

用人工智能、云計算等孕育于互聯網領域的技術來賦能更多的傳統行業,幫助其進行數字化改造升級提升運營效率,這在騰訊被稱做產業互聯網,阿里巴巴是產業數字互聯化,京東叫產業數字化。在農業領域,科技企業也開始涌入。

6月13日,在吉林白山撫松精氣神養殖基地,京東農牧副總經理李佳隆在接受媒體采訪時介紹,最初研發豬臉識別技術,并不是目前“畜牧業智能解決方案”的一部分,而是為了京東保險團隊的需求。

“這個就說來話長了,我們開始做豬臉識別是因為給京東保險里面的豬上保險。可能養了一百只豬,給其中10只上了保險。(但)不管誰死了,我都可以去報保險,因為保險公司也不知道你這一百頭豬中哪十頭是我上了保險的,所以即使其他90多只豬有死的,都可以去報。我們京東當時有保險團隊,非常希望通過一種手段來把這十頭豬認出來,所以我們在2017年就開始研究豬臉識別的技術。”

于是,這群技術團隊人員便“扎進了”養豬場。“2017年的9月份開始,因為做保險這個事,我們經常去豬場里采集數據,發現了中國畜牧業的現狀,于是我們開始做京東農牧。”

中國是世界養殖業大國,其中生豬存欄量位居世界第一位,豬肉產量約占全球的一半,但在生豬養殖的勞動生產率、飼料轉化率、母豬生產力水平、生產成本方面等方面,離國際上的先進水平仍存在一定差距。

從養殖成本來看,“這是2017年的數據,我們每一公斤豬肉的成本大約是7塊8毛2,美國每公斤豬肉所需要的成本只有3塊9毛7。”

李佳隆提供的一份數據顯示。“看看這些錢它差在哪?首先來看人工成本。7塊8毛2里面有1塊6毛3是中國每公斤豬肉所需要的人工成本,在美國只有2毛9。再看飼料使用,我們的飼料使用這塊,基本上價格是美國的兩倍。”

從衡量養豬水平的指標PSY(每頭母豬每年可以生產多少健康的小豬)來看,中國的PSY值約18,而歐洲發達國家達到24到30。澎湃新聞記者從國內養豬龍頭溫氏股份(300498)2018年年報看到,溫氏股份種豬PSY已經是24左右,但對于更多的中小型養殖場來說,這個數字則難以達到。

這成為京東農牧團隊成立,以及多個互聯網公司進軍農業的背景:在全世界最大的生豬養殖和消費市場,用智能化手段來進行改造提升,以期減少生豬養殖中部分成本,提升生產效率。

2018年3月,京東農牧團隊開始進行試驗。2018年12月,京東正式投資精氣神,獲得9.43%的股權。精氣神目前存欄核心群1600頭,基礎母豬8200頭,目前在吉林省建有7座規模化種豬場和存欄合作戶275戶,年出欄商品豬20萬頭,屬于中型規模的養豬企業。

2019年2月,春節過后,京東農牧團隊幾位開發人員進駐精氣神位于吉林白山市撫松的養豬場。由于今年的非洲豬瘟疫情,為了防疫安全,這幾位京東員工在精氣神白山撫松的養殖場已經待了4個多月:拿著高薪的程序員,搖身一變成為山野田間的飼養員,思考的問題也變成了:“如何能讓豬仰起它的臉,讓我拍清楚它,然后讓我去給它臉上打上200多個特征點,讓機器去進行訓練,記住它的臉?”

精氣神CEO孫延純說:“我覺得大型的互聯網企業或高科技企業,應該更多地深入到中國很多傳統行業當中去,到那里去挖一挖,去抓一抓,實際上是有很高的價值存在。”

AI如何養豬?

據京東農牧團隊介紹,在精氣神位于吉林白山兩個養殖園區、100多棟山黑豬豬舍中,均部署了基于AI、IoT和SaaS技術的京東農牧智能養殖解決方案,其中包含神農大腦、神農物聯網設備、神農系統的相關系統和硬件設備。

2019年6月13日,澎湃新聞記者在精氣神的山黑豬豬舍中看到,豬舍已經裝載了養殖巡檢機器人、飼喂機器人、農業級攝像頭、伸縮式半限位豬欄等設施。通過上述設備,圖像識別、人工智能技術的運用正在農業領域施展拳腳。

巡檢機器人安裝在豬舍頂棚,并沿著巡檢車軌道在頂部來回“走動”,利用攝像頭進行巡檢棚內的動向。

據京東農牧團隊介紹,以豬只數量統計為例,一般養殖企業在月底都會進行數量盤點,傳統的肉眼數豬效率很低,而且準確度不高,往往要用3到4天才能完成數量盤點工作,至于豬的稱重,傳統養殖也只有在出欄時進行一次稱重,此前只能憑經驗估算。

而巡檢機器人使用專用的農業攝像頭,“掃一眼”豬欄就能知道豬的數量,并對每頭豬進行估重,這背后是AI算法的支持。

在飼喂欄前的攝像頭是智能飼喂機器人的組成部分,可以對豬只進行“豬臉識別”:每一格喂食區僅容納一只豬,當豬走進去時即可被攝像頭捕捉到圖像信息。

在飼養喂食方面在傳統模式下,喂豬依靠人工給10頭到15頭豬一起投料,每頭豬只能憑力氣搶著吃,結果同一欄豬在出欄時往往體重存在差異。

通過“豬臉識別”技術,可以識別每頭豬的“身份信息”,從而調取其重量、生長周期信息,從而實現更為精準地自動投喂,試圖將同一欄豬出欄時的體重差異盡可能地縮小。

值得一提的是,外界對于“豬臉識別”技術的實用性也有不同的聲音,此前市面上已有其他解決身份識別、數量測算等辦法,包括給生豬戴上電子智能“耳環”,或者是在豬背上做刺青編碼,通過攝像頭導入系統。

不過,李佳隆的觀點是,上述做法安裝過程仍然會產生大量的成本,也會對豬本身產生一定時間內的影響,而做“豬臉識別”則可以更有效地避免上述情況發生。李佳隆介紹,“豬臉識別”技術具體在運用時,需要進行約30到50天左右的本地化部署。

除了上述設備端的裝載,京東農牧技術解決方案的核心是則是利用人工智能技術所研發的“神農大腦”。簡單地說,“神農大腦”里保存了專業的養豬知識,能夠在各類情形中自主作出判斷。

比如,在豬舍里突然一頭豬叫聲無力,還會時不時地咳嗽兩下,神農大腦首先會偵測到異常,要求攝像頭觀測豬的體溫,調用數據庫里豬的過往體溫、進食記錄、運動量進行比對,如果叫聲、體溫、運動情況均存在異常,那么神農大腦就可以作出初步判斷,這頭豬很可能得了病,接下來,神農大腦會給飼養員發出警報。

精氣神團隊肯定了上述“神農大腦”在實際操作層面中的作用,“養殖人員在觀察豬群健康的時候,除了技術水平和手段受限之外,更重要的一點就是不能花費巨大的精力和人力來觀察每一只豬的健康,這就出現了一病就是一大片、就是疫情終末期的尷尬。有了智能化系統,系統會逐一地監測豬的行為、動量、體溫、采食,甚至是聲紋信息,并經過計算判斷出異常的個體。并標記出來指導工作人員的跟蹤和治療”。

對于豬舍的環境,神農大腦還會對收集到的豬場環境參數進行統一管理和智能分析,之后通過智能風機、智能增氧機、智能濕度調節器等智能化設備進行調節,保證養豬場溫度、濕度、空氣維持在適合生豬健康生長的最佳狀態。

上述系統和設備,實際上是將每只豬的生長情況進行了信息化,按照京東農牧的規劃,從豬的出生、生長、檢疫、屠宰、加工、運輸直到銷售,各環節的信息,都試圖能夠做到可追溯。

“精氣神會將京東和精氣神智能養殖的大數據通過互聯網同步傳報給吉林省畜牧業管理局,并將生物安全數據和生產追溯數據同軌并入(吉林)省局防疫管理平臺和‘拱e拱’產品追溯平臺。”精氣神團隊方面表示。

不只是日常養殖和管理,在孫延純的計劃中,在育種方面,利用智能手段或極大地提升育種的效率。

給AI養豬算筆賬

不過,裝載這些攝像頭和機器人設備對于農戶來說,仍是一筆較大的投入。精氣神的養殖量為中等規模,在節省成本方面可實現一定的規模效應,但對于更多的小型和個體養殖戶來說,在使用這套智能化設備系統前,不免需要算好投入產出比。

精氣神方面未向澎湃新聞記者透露了京東農牧智能養殖解決方案的收費細節,在給到記者的書面資料中,精氣神團隊表示:“目前我們投入AI養殖系統后,以精氣神北山豬場和興參豬場為例,預期我們平均每頭豬增加了92.5元成本(全部投資,按照8年每年出欄5萬頭,合計40萬頭豬計算),但是在飼料方面每頭能節省30-60元 ;人工成本投入可節省每頭8元;提高成活率方面平均每頭可節約15元;在精準控制出欄體重方面能節省5-8元;合計節約91元。從直接的投入產出來看我們基本上打個平手。”

不過,隨著使用時長的增加,平均成本或許會進一步降低。

在飼料成本方面,精氣神團隊在書面材料中稱,“通過前期近一年的實驗組的測試,我們發現至少可以達到增加豬只10%左右的飼料轉化效率。這對于我們年出欄20萬頭山黑豬來說,將是一筆巨大的效益,初步估算可以達到年節約1200萬元的水平。”

更重要的是,智能技術也在帶來管理思路和流程方面的改變。“重點是減少員工在工作中的盲目作業和少做無用功,同時也要通過系統對工作過程、結果的管理、分析做好員工工作績效的管理。”

孫延純舉例說,過去養殖場內指定了許多規章制度,但實行起來依靠的是員工的責任心,難以對員工的表現進行測定,而現在依靠智能設備和SaaS企業操作系統,在管理層面能夠實現更精細化。“比如豬場里有一個地方糞點特別多,有機器人巡檢看到糞點,發布信息提示員工去清理,第一個十分鐘沒去提示員工本人,第二個十分鐘沒去提示主管,第三個十分鐘沒去就提報廠長。指向性和合規性都得到了改變之后,員工工作質量和工作效率才能真正圍繞企業核心價值去做事情。 ”

孫延純介紹,通過智能化管理設備和信息提示,一個場長可以管理更多的豬群,“你像我們這個場。過去是一名場長,兩名副場長,還要帶七八個技術員,比如管分娩階段、管配懷階段、管保育階段的,現在我們優化完之后,只有一名正場長,一名副場長,再帶三四名技術員就可以完成這些工作。”

精氣神方面還表示,“除了上述投入產出最直接的比較外,(智能養殖)系統帶給我們的環保價值、育種價值和管理價值以及系統軟硬件的基礎折舊,是沒有進入對比范圍的價值。總體來說,這是非常劃算的一個項目。”

其中一個潛力巨大的領域是,智能系統對養殖信息的采集監測,或許能夠撬動金融行業加大對農業的支持。

孫延純提及,過去銀行對于農業企業貸款頗為謹慎,“風控的問題怎么解決呢?”

“我們得拿很多抵押物,這很痛苦。我們企業的豬舍人家也不認,豬他也不認,我們就拿我們的硬資產,什么工廠的房產、土地證、股權去抵押。”

“這回沒事了,這(指養殖場)上面跑的(巡檢機器人)跑一圈,里面有多少豬,隨時隨地能點得非常清楚,銀行看得非常明白。你說這個多放心。”孫延純說,“這些重要的信息,未來我們會主動接入政府主管部門和為我們提供信貸服務的金融機構、保險公司,讓行業主管部門和業務服務部門可以坐在辦公室里如親臨一線一樣,知道豬場的存欄狀況、健康狀況,讓大家安心地開展管理和服務工作。”

據京東農牧方介紹,已經有越來越多的養殖企業開始接觸來自互聯網公司的智能解決方案,其簽約的養殖企業包括吉林精氣神、哈爾濱信誠、重慶六九畜牧、四川元寶等。

回到田野和牧場

隨著越來越多的年輕人走出鄉村走向城市,“人才荒”成為精氣神這樣的養殖企業的難題,何況隨著智能技術的運用,對于傳統養殖企業來說,對于人才也出現新的渴求。

雖然現在對云計算、物聯網等術語信手拈來,但精氣神CEO精氣神孫延純也表示,“比如什么是IoT(物聯網),過去我就不懂……我們企業很多的這些從事養殖技術人員,需要提高信息化的能力。”

智能農牧技術在農業領域的應用,或許成為多身懷技術的年輕人回歸家鄉甚至走向田野的一個契機。

目前在養殖場地的技術團隊,由京東方面進行派駐。京東農牧副總經理李佳隆介紹,目前派駐至養豬場的員工有兩類,“一種是做技術的,就是傳統我們認為那種程序員。我們派過來的是里面的精英,自己能從后端數據庫服務器到中間端平臺端一直到前端、和互聯網系統連接……都可以搞定的這些人,我們會派出來。現在技術人員一般常駐是3到5人。然后施工指導,大概有3到5人。”

這些派駐人員的薪資,往往遠超過養殖企業自身的薪資水平,按照李佳隆的計劃,“我們會培訓更多的不是我們的員工的施工團隊……因為初期階段我們需要把所有的工作都做好了,然后安裝好了之后,我們這邊就全面撤離,按我們安裝指導(人員)指導出來的那些人,會在當地附近周邊設一個中心,輻射周圍兩三個省,做后期的維護、安裝、報修等等,所有的活動都他們來負責。”

對于引入智能技術后養殖場的改變,精氣神CEO孫延純說,“那種重復性很多、規律性很強的,我們都希望能通過機械和人工智能技術來解決。”

不過,人工智能養殖并不能做到完全地替代所有的工種,在母豬接產、疫苗使用等方面,仍需要更多的專業性人才。

“一些工作特別精細、需要去掌握度的、憑經驗進行判斷(的工作),可能就更需要人工來操作。再一個方面,就是(需要)進一步加強關于育種、關于動物營養方面的技術(人才)水平。”

不只是養豬,李佳隆介紹,京東農牧的智能養殖系統在養牛、養雞、水產、種植等方面,也都將發揮作用。

從宏觀來看,智慧農業也大有可為,包括阿里巴巴、華為、京東、網易等科技企業正在投身這一產業。華為X Labs研究預測,到2020年,智慧農業的潛在市場規模有望由2015年的137億美元增長至268億美元,年復合增長率達14.3%。


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