什么是智慧畜牧业？

什么是智慧畜牧业？

2024/03/13

智能畜牧

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-“智慧畜牧业”将改变日本畜牧业！ ―

用科学的眼光来看，
社会关注的真正原因

什么是智慧畜牧业？

智能畜牧业是利用传感技术、ICT（信息通信技术）、机器人等提高生产力、减轻劳动负担的新型畜牧业系统。除了实现工作和牲畜棚管理的自动化之外，通过从动物和牲畜棚上安装的传感器获取数据并使用人工智能实时分析数据，即使在远程位置也可以了解动物的行为和健康状况。这些智能畜牧技术有望帮助解决日本畜牧业面临的各种问题。

智能畜牧业-技术含量及其影响

目前，由于人口老龄化和缺乏继任者，日本畜牧农民越来越多地离开该行业。虽然畜牧场的数量在减少，但每户的牲畜数量却在增加。由于恶劣的工作环境和长期的劳动力短缺，工作时间变得更长，身体压力更大。此外，日本中小型畜牧养殖场众多，为了提高生产力，必须在狭小的空间内圈养大量牲畜，很容易造成人满为患。这会导致废物处理和异味等卫生问题，以及动物福利下降。作为这些问题的解决方案，利用科学技术的智能畜牧业正在引起人们的关注，例如提高生产力、节省劳动力和解决卫生问题。

　对于牲畜，我们利用机器学习来分析畜舍和动物安装的传感器获得的数据，并以此来优化饲养环境和管理动物的健康，从而提高牲畜的育肥效率以及肉类和原奶的质量。

　在工人的工作环境中，自动驾驶机器人的引入可以减轻喂食、挤奶、处理排泄物等各种任务的负担。

　通过自动控制畜舍的温度、湿度、照明等养殖环境始终处于最佳状态，减轻环境负担。此外，引入畜禽粪便再利用作为肥料的系统，实现资源循环，有望实现环境友好的可持续畜牧业。

　此外，在管理方面，通过分析配送量、供需趋势等数据，并将其反映到工作计划的制定和进度管理中，可以做出最佳的管理决策。

畜牧生产场所使用的技术

　我们来看看实际畜牧业中都采用了哪些技术。

　畜舍内，利用传感技术自动控制温度、湿度、照明等，维持牲畜无压力、舒适的饲养环境。此外，还开发了一种系统，利用AI（人工智能）处理畜舍内安装的摄像头的图像，自动监控牲畜的行为，检测发情行为，确保不错过配种时机。

在饲喂和饮水方面，正在引入自动装载、运输和投喂饲料的自动饲喂器、饲料排斥机器人和自动供水系统。据日本畜牧农民协会统计，鸡的食物和供水技术的采用率接近100%，牛的采用率约为60%，猪的采用率略高于20%。该技术不仅减少了工作量，而且可以将少量饲料分多次饲喂，实现鲜饲，也有利于牲畜健康管理和育肥。

对于挤奶，自动挤奶系统已投入实际使用，该系统自动执行从引导奶牛到安装挤奶装置和给奶牛挤奶的所有操作。挤奶是奶农最重要、最耗时的工作。通过自动化这一过程，劳动力负担将显着减轻（节省 45% 的劳动力）。

　在粪便和尿液的处理方面，一套系统已经投入实际使用，从引入稻草等垫料到畜舍内铺撒，到排出粪便和尿液，再到清洁畜舍的地板，一切都实现自动化，可以节省15%的劳动力。然而，如果没有安装牲畜移动系统或刮土机，则需要一些手动操作，并且还不可能实现完全自动化。

AIST 开发的技术

　AIST 正在开发利用传感技术和人工智能的各种智能畜牧技术。 AIST开发的技术之一是“防止牲畜传染病传播的病毒传感技术和空气净化技术”，这些技术通常不被包含在传统的智能畜牧技术方法中。此前，每只动物都会被诊断是否被感染，但采用新技术，通过检查病毒是否漂浮在畜舍内部或外部的空间中，可以在感染蔓延之前确定病毒传播的风险，并且已经在畜牧生产现场进行了测试。我们还正在推动大容量空气净化技术的开发，该技术可以净化畜舍内的空气并灭活病毒。 （AIST 杂志“检测畜牧场空气中的病毒并可视化传播风险」）

　除此之外，我们还在开发其他利用传感技术的例子，例如提高牲畜饲养和育肥效率的个体管理系统、通过简单的血液检测来管理肉质和确定最佳运输时间的技术、以及早期发现牲畜胃肠道疾病的传感技术。我们还在开发一种 NMR（核磁共振）设备，可以测量活牛的肉质。 (2022/09/05 新闻稿）

社会实施的挑战和前景

　虽然引入智能畜牧业具有改善和解决许多管理问题的优势，但其引入的障碍包括高昂的初始投资成本以及运营所需的信息技术和各种技术素养。此外，由于每个畜牧养殖户的地点和经营规模不同，引进技术需要每个养殖户单独支持，也可能产生维护和服务成本。如上所述，很难推出一个能够解决所有问题的统一制度，也很难制定投资回收计划，因此智慧畜牧业的社会实施目前进展缓慢。

　为了解决这些问题，我们认为让畜牧农民提出他们的具体需求非常重要。例如，我们认为开发商和制造商需要反复努力收集诸如“我想要这样的东西来解决这个问题”之类的声音，并提出能够以较低成本满足这些要求的技术和服务。我们相信，如果我们分享问题和目标并增进相互理解，我们将能够快速找到解决方案并引入适当的系统。

为此，产业技术研究院不仅开发技术，还不断开展以通俗易懂的方式介绍技术并进行普及的活动，以提高畜牧业相关人士对智能畜牧业的兴趣，让他们对引进技术产生兴趣。同时，我们认为通过积累引进智能畜牧技术的典型案例并让他们亲眼目睹，增加畜牧养殖户的信任也很重要。

　此外，在引入智能畜牧业以预防牲畜传染病和防止其传播（防疫）时，不仅需要与畜牧养殖者协商和合作，还需要与监管机构和行政机构以及涉及保险系统的组织和公司进行协商和合作。还需要考虑通过提供补贴等激励措施来加速智能畜牧业的推广。

　智慧畜牧业的社会实施才刚刚开始。如果未来推广取得进展，将能够为提高生产力、节省劳动力、解决畜牧养殖户的管理问题做出贡献。此外，有望演变成促进资源循环、善待动物和环境、为消费者提供安全、优质畜产品的可持续畜牧生产体系。为了实现新型畜牧养殖体系，我们将继续进行技术开发和现场验证，并开展智能畜牧养殖技术宣传活动。