未來哪些新興技術會在養豬業中得到運用?

近年來,智能技術快速發展和應用,逐漸溢出到養豬行業。一些智能技術在豬場的應用,給豬場管理和生產效率帶來了提升空間。目前已有一些智能技術得到了或即將得到應用。

到2050年,全球人口預計將增長約15%,達到90億以上。這將對環境和人類營養都造成史無前例的壓力。在此期間,全球的肉食需求預計將增長73%。要滿足這個需求的話,每年的肉產量都要增加1.6億噸才行。因此,豬生產者可能旨在最大化提高產量、並增加飼養密度,這對管理水平的提升要求也更高。

智能養殖是先進技術在畜牧業中的應用,用於監控、管理模式和動物生產。通過使用智能養殖技術,養豬人可以更好地監測個體動物的需求,減少與豬隻的接觸,並相應地調整其管理做法,從而防止健康、福利和管理問題,提高羣體健康。當前可用於養豬業的各種智能養殖技術,包括傳感和監測技術,如加速計、壓力墊和測力板、麥克風、攝像頭和無線射頻識別(RFID)。

配有RFID技術的飼養測定站,用於跟蹤豬的個體採食量和體重

傳感和監測技術

加速計是一種電子傳感器,允許連續記錄並通過測量運動參數表徵活動數據的變化。它們相對便宜,可以固定在不同的身體部位,如腿部、頸部和耳朵。由於飼養條件和豬的探索性行爲,使它們在飼養動物時可能會遇到一些挑戰。加速計可以用來檢測母豬早期跛行通過姿勢和步態行爲的變化。

壓力墊則是分析母豬的步態模式,以提供可靠的跛足指標,如較低的步行速度,較短的步幅和較長的站立時間。

測力板測量腿部的重量分佈,並可用於通過確定腿部之間的負重差異來評估跛足,因爲跛足動物不願意承受患肢的重量。這類措施是客觀的,具有很強的可複製性。

麥克風

麥克風可用於客觀、非侵入式測量,用於各種養殖環境中的應激識別和疾病監測。麥克風已被用於檢測應激發聲(如尖叫),並利用音頻監控系統中的聲音數據來識別豬消瘦性疾病。

它們還被用於描述肺部感染引起的咳嗽聲音的聲學特徵,以開發基於呼吸疾病聲音特徵分析的實時咳嗽分類算法,並客觀地測量與正常呼吸模式的任何偏差。

基於數字視頻的跟蹤系統

基於數字視頻的跟蹤系統在豬的性能、健康的監測方面是廉價、可靠和準確的。例如,攝像機可用於通過測量豬隻胸圍、長度和高度等尺寸來準確估計體重,並基於豬的休息行爲模式(如豬在圍欄內的空間分佈)通過評估蜷縮行爲來測量溫度舒適性。通過從豬的俯視熱圖像中自動提取耳底溫度,攝像機也有助於溫度舒適性的評估,當使用紅外溫度計時,可以將鼓膜區域確定爲溫度監測的最佳區域,當使用溫度傳感器時,可以將耳和腰部區域確定爲最佳區域。

此外,在交互式軟件包中,攝像機可以作爲圖像分析過程的集成部分來決定是否需要對豬舍進行加熱或製冷。跛行豬和健康豬也可以通過視頻記錄和跟蹤在行走過程中頸部區域的高度以及步長與步幅比值的變化來區分。這種方法可以準確地鑑別出74%的在之後會出現跛行的豬。

三維視覺系統

三維機器視覺系統可用於自動檢測尾巴姿態,並對豬場的咬尾行爲提供預警。數字圖像還可以幫助精確識別咬豬者和被咬傷豬。攝像機在豬場的另一個應用是通過測量豬之間的速度和距離來檢測攻擊行爲,從而將接觸和追逐行爲分類。

無線射頻識別(RFID)系統已經在養豬場常規使用,以單獨識別和跟蹤豬。RFID系統的其他應用包括在羣體環境中記錄個體豬的餵養模式和飲水行爲,它們還可以在不久的將來支持對豬的長期連續健康和行爲監測。

養豬業的新興技術

可用於養豬業的新興技術包括增強現實、人工智能、三維打印和物聯網。表1總結了新興技術在養豬業中的應用。

表1 新興技術在養豬業的應用

“增強現實”這一術語具有以下特徵的技術相關:

他們在真實環境結合物理和虛擬對象。

他們在實時互動。

他們使物理和虛擬對象彼此對齊。

“增強現實”技術允許將計算機生成的不同虛擬元素疊加在現實世界上,提供人類感官無法提供的有關物理元素的信息。

機器中的人類智能模擬

人工智能被描述爲在機器中進行的人類智能模擬,這些機器表現出與人類思維相關的特徵,比如學習和解決問題。它的目的是理解和設計顯示智能特性的系統,如學習能力、從數據中獲取知識、合理化和採取行動實現特定目標的能力。大數據與人工智能算法相結合,可以轉化爲有用的信息,提高養豬場的決策水平。

3D打印

另一項新興技術是3D打印。它被定義爲通過連續鋪設薄的材料層,從三維數字模型中製作物理對象的過程。它能夠創建複製品,特別是小零件的複製品,以節省時間和資源,並通過實現專用設備和傳統批量生產產品的替代品的分佈式製造來降低成本。

物聯網

最後,物聯網是一種新的模式,通過高速互聯網連接的設備能夠感知、收集和共享數據,以便對其進行處理並用於實現共同目標。

總之,隨着養豬業生產的發展,智能養殖提高了養豬人與個體動物保持聯繫的能力。利用智能養殖,可以在短時間內採集大量數據,提高豬的健康管理和監控水平。目前已經很多高科技在養豬上得到應用,相信在不久的將來,會有更多的“黑科技”應用到養豬一線。