人工智能养猪在我国的发展现状与研究展望

2 人工智能养猪

2.1 人工智能养猪的定义

人工智能养猪，就是应用人工智能技术、融合智能设备与设施等，对传统的养猪模式、养殖过程及关键饲养环节进行改进或优化，通过智能化设施实现猪只个体体况信息的智能化感知与数字化表征、养殖环境的智能化监测与控制，养殖过程数据的自动化采集与智能化处理，包括养分供给的动态计算、猪只个体或群体日粮的精细化饲喂等。通过智能设备或机器人的应用实现机器换人，减少养殖过程中的劳动力投入，最终实现养猪环境的最优化、投入品的减量化、养分转化的最大化和人机结合的最优化，全面提升猪只健康水平及养猪效益。人工智能养猪不是一个简单的定义，也不是一个简单的养猪模式，它具有丰富的内涵，需要贯穿养猪生产的全过程，需要各种知识、技术与工程的跨界融合，才具备开展人工智能养猪技术的实践应用条件。

2.2 人工智能养猪的核心技术

实现人工智能养猪，需要解决养猪过程中的关键技术，如养猪环境智能控制技术、猪只个体或群体的精准饲喂技术、养猪机器人技术与养猪精细化管理技术，上述技术贯穿养猪产业链的全过程。在养猪生产过程的不同节点上应用人工智能技术，可实现人工智能技术与养猪过程的结合，促进人工智能技术在养猪领域的应用。

养猪环境智能控制技术指的是采用物联网技术，通过传感器的部署与工作，动态采集特定猪舍的环境指标，当环境状态超出系统设定的阈值时，智能启动环境控制设备，如风机、水帘、空调或光照设备等，使温度、湿度、空气质量等环境参数的数值处于合理区间，确保猪只在设施养殖环境下健康生长。基于传感器的物联网技术，主要集成了环境感知、数据采集与传输、数据分析及控制的物联网闭环过程。基于环境控制专家、动物福利与营养专家的联合，实现智能控制的难点是构建环境指标智能调控的多维模型，实现较佳的设备开启时间与节律，获得经济的环境参数控制及优化。

猪只个体或群体的精准饲喂及控制受制于多方面的因素或技术，实现的精准是一种相对的精准，即在不同养殖模式、不同生理阶段、预期生产性能下的精准。在生产性能方面，养殖种猪的目标是实现母猪生产力PSY 的最大化，养殖商品猪的目标是实现料重比（FCR）的最小化。理论养分需要量即每天供给的最低或最佳的养分需要量，包括能量、蛋白质、氨基酸、矿物质元素等。通过制定合理的饲喂制度，对饲喂次数及供给的具有特定养分浓度的日粮数量进行控制，确保饲喂日粮提供的养分总量与理论养分需要量一致，最终实现猪只个体或群体的精准饲喂。

随着人工智能技术的发展，养猪机器人技术与产品不断取得突破，逐渐进入养猪行业取代传统的需要人或设备完成的工序或生产过程。近年来，非洲猪瘟的暴发严重影响养猪业的发展，减少人和猪只的接触，利用机器人设备替代人在养殖环节的工作成为促进养猪机器人快速发展的动力，研究及应用养猪机器人具有巨大的市场需求。

猪只养殖过程中，实现繁殖猪群及商品猪群的全过程的精细化管理至关重要。通过精细化管理，针对不同类型和生产目的猪群的协调、周转与耦合，达到养猪生产系统运行的资源投入最小化，实现效益产出最大化。针对繁殖母猪，保证其发情、配种、妊娠、分娩、哺乳、断奶整个繁殖周期的循环推进，促进仔猪的均衡供给、后备猪的选育与留种，获得群体最大的母猪生产性天数、平均胎数、母猪生产力PSY，以及繁殖猪群的最佳胎次结构。针对商品猪， 合理调配保育猪、生长猪及育肥猪的分群分栏饲养与转群，获得最佳的饲料转化效率，缩短出栏时间，提高成活率。精细化管理就是及时准确获取猪只个体的繁殖状态数据， 包括母猪发情、配种、妊娠、分娩、哺乳、断奶等信息，以及商品猪的位置信息、饲喂数据及健康数据；结合养猪生产过程中的多参数融合计算模型，通过数据的在线化分析，查找养殖环节中出现的问题，及时采用智能环境控制、繁殖控制、饲养控制、生产周转控制等技术解决发现的问题，最终实现生产过程的动态监管及精细化管理，规避过程风险，保证生产的有序与目标化，达到数据产业化效果。

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