熊本海：大数据在畜牧及饲料领域应用技术新进展

2、 畜禽养殖先进感知技术研究

物联网技术在规模化养殖场里面具有较大的应用空间。最重要的是要了解每个动物在不同的生理、生长阶段最佳的温度、湿度、空气质量及氧气交换量等指标。有了这些指标，可以开发环境物联网精准控制系统，目前大的企业里，每个单元里都可以通过手机知道养殖环境及畜禽活动的状态，如果对监管的指标显示为绿色的代表没事，黄色代表报警，红色则代表出问题了，一目了然。我们可以了解每一个动物的生长状态，实现了对圈养环境的精细化管理。

3、 智能装备研究与应用

智能畜禽养殖装备研究被列入了国家“十三五”智能农机装备重大专项。如动物信息感知及畜禽精准饲喂管控理论研究。例如，母猪电子饲喂站，每天通过智能设备控制饲喂量，是一个小的物联网系统。我们也开发了一些设备，这些设备与养殖设施结合起来才能发挥更好的作用。智能设备通过特定畜禽的采食量曲线，制定饲喂控制策略，可以实现最大的采食量。现在养猪都是电脑养猪，把每只猪的数据上传到后台，了解饲料的消耗最为重要。因为饲料的消耗数据最直接反应了猪的健康状况，如果饲料量下降那么就可能有问题，提醒我们要加倍关注，这样就是数据代替了经验，促进数据产业化。我们开发的一些智能养殖装备系统虽然与国外的先进设备有差异，有距离，但是差距也正在慢慢减少，尤其在饲喂控制模型方面有我们自己的特色，也是进口设备取代不了的。智能设备的另一个焦点是奶牛的自动挤奶设备系统。目前自动挤奶设备的挤奶效率要高于挤奶机器人，某些环节是挤奶机器人很难达到的，例如上杯环节。自动挤奶过程包括人工刺激乳头、乳头药浴、一次性清洁、人工套杯、真空挤奶、自动脱杯等。

4、 畜牧养殖机器人

智能设备的研究已经有近百年的历史了，不断处于更新换代之中，本质就是把养殖专家、营养专家的经验都变成控制模块。而机器人技术发展也很快，在欧洲养殖业的每个环节都有机器人的研究。比如TMR制作机器人，按预设的TMR配方制作饲料，通过感知器件控制饲料量投放的多少；拢料机器人按预设的时间、路线清理饲料并推拢，提高DMI和饲料的新鲜度。还有养殖场的清粪机器人，按照预设的路线进行消毒与清粪，大大减少养殖人员的工作量。现在挤奶机器人已经研制到第四代了，第四代LELY挤奶机器人，定位更有效，上杯更快捷，脱杯差异化，挤奶更干净，更满足动物福利。其中的关键技术就是精准套杯有了较大的改进。但是，由于乳头的不规则、不垂直或退化，或乳头位置偏高，或镜头不清晰等原因导致套杯效率不高的情形也有发生。再一个就是脱杯环节也在不断的改进中，因为每个乳头的乳量是不一样的，每个乳头下面有一个计量器，待等到出来乳量不足规定的量以后必须要脱杯，过度挤奶会引起乳房炎，乳房炎一旦发生，奶牛的体细胞数（SCC）就会增加，所以必须保证有差异性脱杯。第四代挤奶机器人实际上是仿生挤奶家用机器人，欧洲很多牧场已经广泛应用，天津也有牧场引进利拉伐挤奶机器人，但也有套杯无效的时候，需要人工协助。总之，动物的个体差异很大，也会给机器人研发带来了很多挑战。

5、畜牧业大数据

从技术能力的视角，大数据指的是数据的规模超过了现有数据库工具获取、存贮、管理及分析能力的数据集，并同时强调不是超过某个特定数量级的数据集才是大数据。大数据是具备海量、高速、多样、可变等特征的多维数据库，需要通过可伸缩的体系结构实现高效的存贮、处理与分析，畜牧业的诉求也正好与大数据的特征相符合，有大数据技术的用武之地。现在大数据做的比较好的有北京农信互联网络公司开发猪联网。该网络平台从养殖、出栏交易、流通到金融数据都有记录；处理的主要数据具有在线高速生产与自动记录入库的特征，记录的养殖过程数据及交易数据等多是动态变化的。这样可以对多维数据进行挖掘与分析来分析变化规律。

三、总结

人工智能从感知到智能装备再到大数据，目前都有应用，在“十三五”重点专项里面有三四个项目都围绕着畜牧信息化、智能装备、机器人研究来展开。其中，畜牧业专用传感器的研发非常重要，尤其是高精度、多样化、可穿戴的传感器。还有畜产品质量安全溯源的“区块链”技术的应用，传统模式的溯源系统要么使用今天的中心化账本模式，要么由各个市场参与者（养殖、屠宰、加工、流通、销售）分散独立记录和保存，是一种信息孤岛模式，在传统模式下市场的各个参与者自我维护一份账本，但不论是实体台账还是电子化的进销存系统，拥有者都可以随心所欲地进行篡改或集中事后编造。最终导致无法快速追溯问责。“区块链”技术就是把区块链技术应用在溯源、防伪、优化供应链上的内在逻辑，核心技术就是去中心化，在登记结算场景上实时对账能力，在数据存证场景上的不可篡改和加盖时间戳。尽管如此，重要的一点就是引入第三方认证取得保障，为溯源、防伪、供应链场景提供有力的保障。

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