京东科技养猪是怎么操作的？

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本文是第七届京东技术金项奖技术创新奖——智能农牧项目的技术解读。

与历史悠久不搭调的养猪水平落后

“无豕不成家”，中国最早有据可考的养猪历史可以追溯到9000年前，这种主流饮食习惯造就中国成为全球猪肉生产和消费大国，每年生猪出栏量约7亿头，饲养了全球一半以上的猪。但与巨大的市场空间形成鲜明对比的是，中国养猪业水平明显落后于其他发达国家。

▲图1：现养猪PSY排行榜

（PSY=母猪生产胎次x母猪平均窝产活仔数x哺乳仔猪成活率）

PSY值是一项衡量养猪水平的国际通用指标，简单理解就是每头母猪每年可以生产多少健康的小猪。由上图可以看出，中国平均PSY仅为18，与养猪水平最高的丹麦相差12个点。

▲图2：左图，中、美养猪成本对比概览

右图，中、美养猪每增重一公斤消耗饲料粮对比

▲图3：中、美生猪养殖各项成本比重

饲料、人工费用是中国养猪成本占比最高的两项，依靠人工经验中、美养猪成本差异主要在于中国的饲料成本显著高于美国，并且美国饲料报酬更高；同时美国在机器厂房的投入明显高于中国、人工费用显著低于中国，综合来看，中国的养猪业成本结构有极大的优化空间。

另外，另一项数据显示，中国Top20养猪企业年生猪出栏量仅占全国总量7%左右，而美国仅Top10的企业就能达到占全国40%的比重，相比之下，中国集团化、规模化养猪程度亟需提高。

京东为养猪做的准备

1、技术方案

综合对比国内外养猪格局、产能、生产数据后，想加速中国跻身世界养猪前列最有效、直观的办法呼之欲出——让养猪集团化、规模化、工业化、智能化。

背靠京东强大的平台资源和技术能力，京东智能农牧团队经过大量实践调研后推出了京东智能养猪技术方案，包含人工智能、物联网和SaaS系统三大技术核心。

▲图4：智能农牧三大技术核心

人工智能和物联网技术结合，打造智能农牧大脑，辅助指导企业养猪从繁殖、保育、养肥到出栏的全过程；结合京东自研物联网设备，实现实时、精确记录生产各环节数据，养猪更精细化、智能化。实现单个饲养员的商品猪养殖量提升3、5倍~6倍，饲料成本节约8%~10%，猪出栏时间缩短3~5天等效果。

2、人工智能技术应用

“据统计，肉猪死亡中，50%以上是因为压死和腹泻导致的，肉猪淘汰中弱僵淘汰（因猪生长缓慢而淘汰）是最主要的原因。”

人工智能是项目技术方案的核心，通过对海量数据的提取分析和对专家经验的整合应用，进行人工智能算法模型的训练，所形成的神农大脑可以通过猪脸识别、数量统计、非接触式体重测量等算法，取代人工，为每个养殖场建立养殖规范。

当神农大脑发现某只猪出现异常时，会立即通过调取系统资料、传感器来获取该猪的体温、日龄、体重、健康史、料肉比等数据，并追溯猪过去一段时间的视频资料，通过近期活动量、体态、进食量、是否扎堆等分析异常可能性，总结全部因素做出最优决策提供给饲养人员。

1）猪脸识别

▲图5：猪脸识别示意图

取代给生猪打耳标的方式，猪脸特征是生猪唯一性标识，无论在何种场景下都能方便准确的记录与追踪猪只档案。猪脸识别是智能养猪的基础，只有将猪的生长信息、免疫信息、实时身体状况等精确定位到每一头猪上，才能进行下一步个性化饲养方案的定制，优化养殖产能，为企业降本增效。

2）视觉估重

▲图6：视觉估重示意图

视觉估重原理：猪体积=猪背面积x猪高度

其实视觉估重早有人提出，但智能农牧团队创造了一种新型的视觉估重预测算法，进一步提高估重准确度，准确度超过98%。传统养猪生产过程获取猪只体重困难，几乎所有企业选择放弃统计或抽样统计猪只体重，导致饲养方式粗放，造成饲料浪费严重和栏内生猪生长不均等现象。而通过视觉估重，可实时统计料肉比、存栏总重量等数据，对形成猪只饲养、生产管理的标准体系和最优方案十分重要。

3）视觉数猪

猪只数量统计几乎是所有养猪场都会有的痛点，大部分猪场每个月会盘点一次，历时2~3天盘点完毕，如果恰逢母猪生产和频繁交易，数猪工作更加困难。

▲图7：视觉数猪示意图

视觉数猪看起来是个简单的功能，却因实际情况变得复杂难实施。如图7左下照片就是猪场的日常现实。由于堆叠十分严重，如果只从一个视觉点去统计数量，根本无法统计清楚，所以项目团队创新了立体点数法，通过4个摄像头对指定区域内的数量进行统计，通过算法修正结果，做到多个角度祛堆叠化，达到100%的统计准确率。

3、物联网设备

猪场环境特殊，环境潮湿、风大水多，夏季饲料漏溅、蝇虫遍布，有些猪场还空间狭小，光线微弱不易图像视频数据采集……因此项目团队特别自研了适应猪场实际环境的智能设备，进行数据采集在端计算。

▲图8

1）智能巡检机器人

通过神农大脑实时分析猪场里视频、声音，发现问题生成解决方案。

2）饲喂机器人

具备算法模块、控制模块、分析模块和图像采集模块，按照既定规则远程控制饲料倒槽，下料量精准到克，保证猪只饲喂量严格按照生产定制计划落实，减少粮食浪费。

3）智能摄像头

摄像头是影像采集设备，用于对猪脸、猪身和食槽等主体进行拍照和录像，相当于神农大脑的眼睛。京东智能农牧自研了一种体积小、具有防水防污功能的摄像头，可大规模覆盖猪场，成本更低。

4、SaaS 神农系统

神农物联系统是流程化的SaaS平台，把神农大脑、神农物联设备、猪场生产人员进行了链接，通过规范、标准的任务流程和指令发布取代人工决策。

▲图9：神农系统生产任务

“轻操作，重依赖”，SaaS系统在技术核心中扮演的类似于血脉的作用，是它把大脑、器官肢体、猪场生产人员进行了链接，它是科技的载体，把人工智能和物联网设备转化为实际的生产力。并串联整合猪场内所有环控设备，收集设备数据进行环境参数统一管理，统一自动控制风机、水帘、暖气这些设备，保证猪只健康成长。

总结

京东智能农牧已经串联京东内部多个生态，如京东生鲜、农村金融、城市计算、京东云、京东保险、新通路事业部等，组成完整的农牧生态体系，深入企业生产、营销、销售等全产业链的各环节。利用京东的科技实力帮助大型养猪企业快速扩张，提高市场占有率，并扶持发展中企业迅速成为一线养猪企业，从而拉动中国养猪的整体水平，并将继续向其他农牧业进军，用科技创造美好的农业世界。

 京东技术金项奖 

京东技术金项奖是由京东集团技术委员会设立的表彰优秀研发团队及个人的奖项。评选维度围绕京东技术核心理念，创新、协作、品质和高效展开，对研发体系优秀项目、团队和个人进行选拔激励。2018年是开展金项奖的第7年，也是京东向技术转型至关重要的一年，作为集团技术奖项，将大力表彰2018年度在技术创新、业务贡献有突出成就的技术团队，以及在创新力、专业度和影响力上显露光芒的研发人员。

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