摘要：隨著智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展，信息化、自動(dòng)化、智能化管理已成為規(guī)模畜禽養(yǎng)殖的發(fā)展趨勢(shì)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)平臺(tái)應(yīng)用以及人工智能技術(shù)潛移默化地幫助現(xiàn)代養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)更新?lián)Q代。本文重點(diǎn)介紹了智慧農(nóng)業(yè)在畜禽生產(chǎn)、管理、市場(chǎng)銷售等環(huán)節(jié)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展前景。

　　關(guān)鍵詞：智慧農(nóng)業(yè)；物聯(lián)網(wǎng)；大數(shù)據(jù)；畜禽生產(chǎn)

　　智慧農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)中的智慧經(jīng)濟(jì)，或是智慧經(jīng)濟(jì)形態(tài)在農(nóng)業(yè)中的具體表現(xiàn)。智慧農(nóng)業(yè)是智慧經(jīng)濟(jì)的重要組成部分；是發(fā)展中國(guó)家消除貧困，實(shí)現(xiàn)后發(fā)優(yōu)勢(shì)，使經(jīng)濟(jì)發(fā)展后來(lái)居上、實(shí)現(xiàn)趕超戰(zhàn)略的主要途徑。2016年，智慧農(nóng)業(yè)被寫(xiě)入“中央一號(hào)”文件之中，標(biāo)志智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展已經(jīng)被納入到國(guó)家頂層設(shè)計(jì)之中，上升到國(guó)家經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略發(fā)展高度。而在2017年，各級(jí)政府更是推出若干政策以支持智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展，從種植到養(yǎng)殖，從設(shè)施到軟件，涵蓋領(lǐng)域更加廣泛。下面，筆者簡(jiǎn)要介紹一下近幾年智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用與發(fā)展。

　　1  物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

　　物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of Things，簡(jiǎn)稱IOT）是指通過(guò)各種信息傳感器、射頻識(shí)別技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器等各種裝置與技術(shù)，實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過(guò)程，采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種需要的信息，通過(guò)各類可能的網(wǎng)絡(luò)接入，實(shí)現(xiàn)物與物、物與人的泛在連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)物品和過(guò)程的智能化感知、識(shí)別和管理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是國(guó)內(nèi)畜禽生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)之一，包括畜禽標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖、環(huán)境因素檢測(cè)與調(diào)控、全程電子溯源等模式。

　　1.1  畜禽標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖

　　大部分規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)都安裝了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，即通過(guò)計(jì)算機(jī)將多臺(tái)小型攝像機(jī)進(jìn)行有線或無(wú)線串聯(lián)。攝像機(jī)可實(shí)時(shí)捕捉養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)畜禽進(jìn)食、生長(zhǎng)繁殖、消毒防疫等情況，同時(shí)也可保存所有前期視頻，養(yǎng)殖者或參觀者可通過(guò)計(jì)算機(jī)或手機(jī)查看任意時(shí)間和區(qū)域的圖像資料。這種方式不僅提升了養(yǎng)殖者對(duì)畜禽生長(zhǎng)情況的了解，也減少了人為出入的次數(shù)，降低了外來(lái)疫病傳入的風(fēng)險(xiǎn)。物聯(lián)網(wǎng)所搜集的畜禽發(fā)育繁殖數(shù)據(jù)，還可為品種培育提供科學(xué)依據(jù)和最佳方案，根據(jù)畜禽外貌特性、繁殖能力及副產(chǎn)品質(zhì)量等參數(shù)在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入，同時(shí)構(gòu)建系譜樹(shù)，根據(jù)產(chǎn)品需求編寫(xiě)程序，經(jīng)公式驗(yàn)算，輔助以人工篩選，獲得較為科學(xué)的配種方案。

　　1.2  環(huán)境因素監(jiān)測(cè)與調(diào)控

　　物聯(lián)網(wǎng)可根據(jù)畜禽的日齡及氣溫變化，自動(dòng)調(diào)整飲水量和飼喂量，可優(yōu)化飼料轉(zhuǎn)換率，節(jié)約用水，提高經(jīng)濟(jì)效率。同時(shí)，還可用于資源環(huán)境檢測(cè)，通過(guò)各種傳感器采集畜禽舍的溫濕度、光照時(shí)間、氨氣濃度、二氧化碳濃度等相關(guān)數(shù)據(jù)。借助軟件統(tǒng)計(jì)分析，養(yǎng)殖者可以通過(guò)手機(jī)或電腦遠(yuǎn)程登錄控制平臺(tái)軟件，操控溫度濕度、光照、通風(fēng)等設(shè)備；也可通過(guò)預(yù)先設(shè)計(jì)的軟件讓系統(tǒng)根據(jù)情況自動(dòng)調(diào)整。

　　1.3  畜禽電子溯源系統(tǒng)

　　農(nóng)產(chǎn)品電子生產(chǎn)溯源系統(tǒng)由國(guó)家商務(wù)部中國(guó)國(guó)際電子商務(wù)中心誠(chéng)信農(nóng)商網(wǎng)創(chuàng)建。通過(guò)借鑒日本農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管理體系的成功做法，聯(lián)合CPC商務(wù)產(chǎn)品編碼體系，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)記錄全程進(jìn)行“電子化”管理，為農(nóng)產(chǎn)品建立透明的“身份檔案”。在養(yǎng)殖環(huán)節(jié)，通過(guò)將電子標(biāo)簽穿戴于畜禽身上，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)與區(qū)塊鏈平臺(tái)進(jìn)行對(duì)接，記錄養(yǎng)殖過(guò)程中的身高體重、免疫程序、環(huán)境因子、產(chǎn)品加工等信息。在消費(fèi)環(huán)節(jié)，可通過(guò)特定條碼或二維碼，可快速查詢到相關(guān)生產(chǎn)信息，消費(fèi)者通過(guò)掃碼，可實(shí)現(xiàn)“知根溯源”，從原料采集、物流運(yùn)輸、商店銷售等信息全程追溯。滿足了消費(fèi)者知情權(quán)，做到放心采購(gòu)和消費(fèi)。

　　農(nóng)產(chǎn)品電子生產(chǎn)溯源系統(tǒng)不僅可幫助消費(fèi)者構(gòu)建可信食品追溯系統(tǒng)，還為打造品牌農(nóng)產(chǎn)品提供了便捷的通道。日本的全程電子追溯系統(tǒng)應(yīng)用較為普遍，由于其人多地少的基本國(guó)情，日本農(nóng)場(chǎng)主在種植及養(yǎng)殖的過(guò)程中，處處體現(xiàn)了精細(xì)化、貴族化的生產(chǎn)模式，大部分高價(jià)位農(nóng)產(chǎn)品在超商出售時(shí)會(huì)表明產(chǎn)地及畜禽的編號(hào)。同時(shí)，這也是農(nóng)場(chǎng)主對(duì)產(chǎn)品自信的表現(xiàn)，消費(fèi)者在多次消費(fèi)對(duì)比后，會(huì)挑選最優(yōu)的品種購(gòu)買，這樣的優(yōu)勝劣汰造就了許多耳熟能詳?shù)慕?jīng)典品種，如日本和牛、紅富士蘋(píng)果、陽(yáng)光玫瑰葡萄等等。

　　對(duì)于“大數(shù)據(jù)”（Big data）研究機(jī)構(gòu)Gartner給出了這樣的定義：“大數(shù)據(jù)”是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力來(lái)適應(yīng)海量、高增長(zhǎng)率和多樣化的信息資產(chǎn)。大數(shù)據(jù)技術(shù)的戰(zhàn)略意義不在于掌握龐大的數(shù)據(jù)信息，而在于對(duì)這些含有意義的數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)化處理。農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)是將大數(shù)據(jù)理念、技術(shù)和方法融合在一體的農(nóng)業(yè)實(shí)踐。農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)涉及生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，通過(guò)獲得和科學(xué)分析可視化的數(shù)據(jù)，達(dá)到效益最優(yōu)化的目的。從農(nóng)業(yè)本身的特點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)鏈的具體劃分出發(fā)，可以把農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)分為四類：農(nóng)業(yè)環(huán)境與資源大數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)市場(chǎng)和農(nóng)業(yè)管理大數(shù)據(jù)，囊括了從生產(chǎn)到銷售的全部環(huán)節(jié)?！?018 智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展報(bào)告——新科技驅(qū)動(dòng)農(nóng)業(yè)變革》報(bào)告中指出：根據(jù)目前不同的農(nóng)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域及類型，大數(shù)據(jù)平臺(tái)應(yīng)用服務(wù)占比最高，達(dá)到48%。

　　2.2  地方農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)

　　農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)的內(nèi)容往往需要地方農(nóng)業(yè)監(jiān)管部門提供多項(xiàng)產(chǎn)業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)資料，包括農(nóng)作物產(chǎn)量、畜禽養(yǎng)殖規(guī)模、疫病防治動(dòng)態(tài)、市場(chǎng)價(jià)格趨勢(shì)等，各地政府在智慧農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)上，都不遺余力，各顯神通。

　　以江蘇省為例，積極開(kāi)展智能農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)建設(shè)應(yīng)用，輔助農(nóng)業(yè)電子商務(wù)發(fā)展、農(nóng)村信息管理與服務(wù)以及專家網(wǎng)絡(luò)技術(shù)答疑等工作，推動(dòng)江蘇智慧農(nóng)業(yè)健康發(fā)展。江蘇智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)采取“市級(jí)示范、由點(diǎn)及面”的思路?；诖髷?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的理念，從2016年起，南京成立了市智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)中心，開(kāi)始推進(jìn)大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目，建成了“11N”模式，即一個(gè)集成展示平臺(tái)、一個(gè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)、N個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用；

　　開(kāi)發(fā)推廣了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)信息地圖、農(nóng)業(yè)信息技術(shù)指導(dǎo)答疑“農(nóng)技耘”、農(nóng)業(yè)電商分類分析系統(tǒng)等信息化軟件。然后，在總結(jié)南京智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出經(jīng)驗(yàn)借鑒，在全省范圍逐步推進(jìn)。

　　2.3  農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)

　　農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)的建設(shè)，大大提升了畜禽養(yǎng)殖的效率和品質(zhì)。首先，基于多年大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)研究，養(yǎng)殖在可以即時(shí)獲取畜禽的生長(zhǎng)特性、飼養(yǎng)管理要點(diǎn)、疫病防治知識(shí)以及市場(chǎng)行情動(dòng)態(tài)等，縮短了生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)積累的時(shí)間和損耗。其次，大數(shù)據(jù)分析可以有效規(guī)避生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是“靠天吃飯”，劇烈的氣候變化往往會(huì)導(dǎo)致農(nóng)戶顆粒無(wú)收、畜禽疫病肆虐。大數(shù)據(jù)分析可以提供多年氣候、環(huán)境數(shù)據(jù)，及時(shí)調(diào)整，做到未雨綢繆。最后，歸納統(tǒng)計(jì)近幾年的市場(chǎng)需求及各品種養(yǎng)殖在的多少，可以減少因“大小年”帶來(lái)的損失。隨著中國(guó)加入WTO，國(guó)際農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)的需求也應(yīng)納入規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)的關(guān)注范圍。

　　3  人工智能在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

　　人工智能（Artificial Intelligence）英文縮寫(xiě)為AI。它是研究開(kāi)發(fā)用于模擬，延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。

　　3.1  畜禽個(gè)體識(shí)別及體征測(cè)量

　　應(yīng)用人工智能可輕松定位畜禽個(gè)體位置并獲取生理特性指標(biāo)。南京市畜牧家禽科學(xué)研究所發(fā)明了一種移動(dòng)式智慧物聯(lián)電動(dòng)測(cè)量車，可檢測(cè)畜禽生理體征。測(cè)量車系統(tǒng)采用隨機(jī)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)三維幾何成像等無(wú)接觸技術(shù)，實(shí)時(shí)在線測(cè)量運(yùn)動(dòng)活豬三維尺寸（包括身高、身長(zhǎng)、身寬），實(shí)時(shí)采集活豬光學(xué)幾何成像與重量測(cè)量數(shù)據(jù)，并可根據(jù)操作人員的指令，讀取活豬的幾何成像。在測(cè)量過(guò)程中，測(cè)量的數(shù)據(jù)及圖像會(huì)實(shí)時(shí)傳輸?shù)街悄芤惑w機(jī)平臺(tái)軟件中，服務(wù)器通過(guò)分析計(jì)算，存儲(chǔ)和記錄結(jié)果，手機(jī)可通過(guò)藍(lán)牙實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步。今年，京東數(shù)字科技公司在國(guó)家工程中心的養(yǎng)豬基地宣布，已研發(fā)出可以24小時(shí)巡邏豬舍的機(jī)器人。機(jī)器人具有豬臉識(shí)別功能，除了檢測(cè)并調(diào)控豬舍氣體、溫度、濕度外，還可統(tǒng)計(jì)每頭豬的進(jìn)食、健康狀況等關(guān)鍵信息。

　　3.2  提升生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)效率

　　運(yùn)用人工智能技術(shù)，可以有效地分析畜禽農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，為畜禽生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)提供決策依據(jù)。人工智能在蛋雞養(yǎng)殖領(lǐng)域的應(yīng)用相對(duì)成熟，根據(jù)功能不同，可大致分為移動(dòng)環(huán)控檢測(cè)機(jī)器人、清掃消毒機(jī)器人、雞蛋分揀機(jī)器人、飼喂機(jī)器人等。以散養(yǎng)蛋雞類的雞蛋收集機(jī)器人為例，主要采用視覺(jué)技術(shù)定位雞蛋，通過(guò)智能規(guī)劃搬運(yùn)路徑將禽蛋拾取，利用真空吸盤的原理將雞蛋吸進(jìn)蛋盤，同時(shí)可進(jìn)行稱重分揀、辨別裂紋等操作。國(guó)外自動(dòng)化鮮蛋處理研究交較，從收集、消毒、干燥上膜、分級(jí)包裝以及打碼等都是一體化集成處理。不僅節(jié)省人工、提高效率，還減少了交叉感染的風(fēng)險(xiǎn)。

　　運(yùn)用人工智能，還可以節(jié)省畜禽養(yǎng)殖中人工勞作時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。自1992年第一套商業(yè)自動(dòng)化緊挨系統(tǒng)面試以來(lái)，自動(dòng)化系統(tǒng)得到不斷更新與完善，全球有上萬(wàn)套機(jī)器人自動(dòng)擠奶系統(tǒng)。該設(shè)備通過(guò)投喂飼料，來(lái)引誘奶牛主動(dòng)進(jìn)入擠奶站，同時(shí)運(yùn)用高精度光學(xué)儀器、感應(yīng)器和檢測(cè)設(shè)備，模擬人的眼睛和耳朵，實(shí)現(xiàn)乳頭清洗、異常奶分流等操作。

　　3.3  畜禽疾病預(yù)防

　　利用人工智能可以建立畜禽疾病診斷系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)畜禽叫聲、行為等情況的監(jiān)控建立疾病監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)傳感器將個(gè)體信息傳送到電腦或手機(jī)終端，以便管理人員根據(jù)系統(tǒng)來(lái)分析畜禽個(gè)體的健康情況，為疾病的控制提供解決方案。由大阪大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一組研究人員通過(guò)應(yīng)用人體步態(tài)分析，開(kāi)發(fā)了一種早期檢測(cè)奶牛跛行的方法（這是奶牛的一種主要疾?。?。這種技術(shù)可以及早發(fā)現(xiàn)以前難以從奶牛步態(tài)中判斷

　　跛行的情況，通過(guò)AI驅(qū)動(dòng)圖像分析的詳細(xì)觀察，實(shí)現(xiàn)奶牛養(yǎng)殖的革命。陸昌華等對(duì)30種常見(jiàn)雞傳染病、營(yíng)養(yǎng)代謝和寄生蟲(chóng)病提出模式樣本重組的比例訓(xùn)練BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進(jìn)行了優(yōu)化，提高傳統(tǒng)動(dòng)物疾病診斷系統(tǒng)的自學(xué)習(xí)能力，提高診斷符合率，達(dá)到臨床診斷專家水平。

　　4  結(jié)語(yǔ)

　　綜上所述，智慧農(nóng)業(yè)在現(xiàn)代畜禽養(yǎng)殖與生產(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，雖然現(xiàn)階段還面臨一些推廣普及的難題，如養(yǎng)殖者信息化知識(shí)缺乏、農(nóng)村現(xiàn)代化農(nóng)機(jī)普及度不高、智能養(yǎng)殖設(shè)備投入較大等，但隨著國(guó)家政策扶持、農(nóng)業(yè)科技人員下沉、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和養(yǎng)殖者教育水平的提高，這些難題都將迎刃而解，智慧農(nóng)業(yè)在畜禽養(yǎng)殖中的應(yīng)用將會(huì)更加普及與精彩。