我們專業的命運應該是征服星辰大海,怎麼就跟養豬扯上了?_風聞
嘉-随心所欲不逾矩2019-03-05 14:51
來源:微信公眾號 一席
我們給自己定了3個月的時間去做這件事,開始設計、打樣、開模、開發配套軟件……緊鑼密鼓,熱火朝天。樣品出來了,歡天喜地,趕緊到豬場做測試。
豬甩了兩下,耳環掉了。
我用AI養豬
大家好,我是睿畜科技的CTO張騰飛。今天給大家分享我們用AI養豬的故事。
AI和養豬是怎麼結合到一起去的呢?我第一次從我的好朋友蘭嵩那裏聽到這個詞的時候也非常懵。蘭嵩是睿畜科技的CEO,我們當時都在新加坡南洋理工大學讀博士。有一天他突然找我説,飛哥,你要不要考慮一塊兒AI養豬啊。
▲ 左邊蘭嵩,右邊是我。
我很奇怪他為什麼會想到我。因為我的專業是地球物理,我們專業的命運應該是征服星辰大海,怎麼就跟養豬扯上了?
給大家簡單介紹一下,這是我研究的東西。太陽有時會噴出幾萬公里高的熱氣流,就是日珥。這個程序能識別和追蹤日珥,還能算出來這個日珥有多大,但這和豬沒什麼關係。

這是我做的另一個項目,用GPS去研究天氣。大家手機裏面都有GPS,當GPS信號穿過大氣層時會有不到1納秒的延遲。通過這個很短暫的延遲,就能去研究空氣的狀況。但這也和豬沒什麼關係。
我確實有過養殖經驗。這是我養過最大型的動物。

唯一能和創業掛上鈎的,就是我很愛編程,出版過兩本書。創業圈有句話,叫做萬事俱備,就差一個程序員了。不過我做過面向過程編程、面向對象編程,沒做過面向豬的編程,總不能給豬做個王者榮耀吧。所以我確實是很懵的。
不過在他的盛情邀請下,我還是硬着頭皮去參觀了一次豬場。第一次進豬場可以説是一場靈魂的洗禮。前戲特別多,先是進一個小隔間,還沒反應過來,房間門突然關上了,然後就開始噴氣,紅光燈一閃一閃,給人感覺像是進了毒氣室。
▲ 其實這是霧化消毒。
然後換衣服、洗澡。我所有的衣服,從外衣到內褲全鎖在了櫃子裏,不能進場。 這張是我洗澡後在生活區拍的照片,那天因為洗澡次數太多,有點脱皮。
▲ 洗完第八遍澡後。
我在生活區隔離了48小時,一直在等我的健康檢測結果。這個豬場是亞洲最大的單體豬場,裏面有16000頭母豬,每年能產400000頭小豬仔。場長説,怕人帶菌進來,所以這裏的防控等級比軍事禁區都要高。簡單地説,就是豬嫌我太髒。
最後終於進到養殖舍。一抬眼,白花花的全是豬。
整個豬場的棚有300多米長,四五十米寬。棚舍下面都是帶胎的母豬,待在小格間裏,防止它們動了胎氣。
它們有非常好的自動投餵系統。上面的這些管道叫作料線。飼料通過管道運輸,等到飯點會同時放料,你可以想象那個萬豬湧動的畫面,非常壯觀。
▲ 據説是星巴克烘焙工坊同款管道。
另外大家看看地板,上面有縫隙,叫漏糞板。糞便會從這些縫隙裏漏下去,下面24小時運轉的刮糞機馬上就會把它帶走,所以並沒有想象中堆積如山的污物。
▲ 看一眼漏糞板全景。
場內還有新風系統。這個場地裏的氣味,大家可以想象一下,還是比較美妙的。一個是臭,另外一個是氨氣含量非常足,所以你的眼睛會不自覺地流淚。但是經過新風系統的處理,在豬場外是聞不到什麼臭味的。
▲ 豬場外的風景。
當時場長告訴我,這個豬場投資超過了一個億。我當時心想,這麼多錢,那甭管什麼AI養豬、高科技養豬,肯定有人會買單的。不是有句話説嗎,站在風口上豬也能飛。所以我就決定加入這個創業團隊,一起去搞AI養豬。
我們第一個想解決的問題是給豬量體温,因為體温對於生物防控而言很關鍵。豬場有温度計,傳統的測量方式就是插肛門,但是大家可以想象一下這個體驗,豬不會喜歡,人也嫌麻煩。
所以除非看到豬的採食量減小,或者它的行為異常,工人才會去測温。這樣一來,很容易錯過最佳的治療和隔離傳染源的時機。也就是説,測温測得好,病死率很快就能降下來。
體温還和另一件事相關,就是產仔。給母豬配種產仔,是所有養殖的開端。但產仔這件事,中國做得並不夠好。中國和西方的產仔數,每年1頭母豬能差大概10頭。10頭是怎樣的概念?大概3000塊人民幣。也就是説,中國每養一頭母豬就比丹麥、荷蘭這樣的國家少賺了3000塊錢。
為什麼呢?因為查情沒做好。母豬排卵的生理週期是21天,如果錯過了,那母豬就要空窗那麼多天。現在查情完全依賴人的經驗,得有人趕公豬,有人按母豬的背,有人去查看陰户。發情特徵又是排卵期的行為表現,有時挺微妙的,很多畜牧專業的本科生進豬場工作3年,都還沒能力做查情。
有沒有更穩定的特徵呢?我們想到了體温。母豬在排卵期前後,體温會有一個特別的變化,藉助AI算法就可以把這個特徵找出來。準確地找到排卵時間,就能更好地查情配種,產仔數也可以提高。
所以無論是出於防疫還是查情的需要,體温都是關鍵。那能不能讓母豬安安靜靜地戴一個可穿戴設備,隨時監測它的體温呢?豬用的可穿戴設備應該長什麼樣?
我們當時很困惑,就去參考一些現成的案例。一個是參考牛,牛的脖子上是有項圈的,有時這個項圈會有計步器等功能,可以通過數據瞭解牛的生理狀況。但我們看了一下豬,豬太胖了,沒有脖子,所以這個想法不行。
我們後來就更直接地想,可穿戴,可穿戴,給它做件衣服不就行了。嬰兒有這樣的產品,在小衣服裏面嵌一個温度計,這樣媽媽就可以知道孩子的身體狀況。
不過豬不愛穿衣服。我不得不做這樣一個叫作保定的操作,實際上就是拿繩子拴住豬的鼻子。豬的鼻子很敏感,你保定住它,它就一動不動了。
▲ 右邊是我。
馬甲終於穿上了。但沒撐多久,很快就被撕爛或者掙脱了。所以給豬穿衣服這個想法算歇菜了。
▲ 第一代失敗產品小馬甲。
我們就想其他的方式。測温的時候大家還經常會測耳温,那能不能給豬戴一個可以測温的耳環呢?
我們給自己定了3個月的時間去做這件事,開始設計、打樣、開模、開發配套軟件……緊鑼密鼓,熱火朝天。樣品出來了,歡天喜地,趕緊到豬場做測試。
豬甩了兩下,耳環掉了。
但我們沒有放棄,3個月算什麼,我們6個月解決這個問題。這就是第二代產品的第一個版本,比小馬甲已經強多了,它的本體會佩戴在豬的耳扇上,探頭部分深入到耳道內測温。
後來我們接受了第一個版本的經驗,把探頭部分做了一些明顯的改動,讓它的材質更適合佩戴。大家看,樣子很漂亮,像馬卡龍。不過還是同樣的命運,也被甩掉了。
然後我們就做了再下一代。這一代軟硬適中,戴是能戴上去了,但還是有問題,信號傳不出來。它採集的信息必須通過無線電傳出來才有效,但是無線電這東西調起來就是個玄學。
最後3個月變成了2年。不得不説,產品不好不能怪客户,客户就是上帝。只是我們這位客户確實有點特殊,三四百斤重,破壞力、衝撞力都很強。大家可以想象,買一個科技產品的時候,我們作為人類是很愛惜的,會充電,會各種保養,但豬它不太領情。
所以整個產品所經受的考驗其實是非常大的,比如説防水。這是我們在做實驗,往水裏面加高壓氣體,然後看設備裏有沒有氣泡冒出來。
我們負責結構設計的小哥哥來自富士康,他以前做過手機,做過智能手錶的防護,所以剛接手這個項目的時候信心滿滿。但沒想到給豬做可穿戴設備更難,因為人不會刻意摔手機,豬會撞、會打架。他做到後面也是灰心喪氣,很懷疑這個東西到底能不能做出來。
這個產品一直做到第六代。我記得第六代進場做實驗的那天,蘭嵩接了一個現場的電話。他通常會問一些常見的問題,都是我們之前掉過的坑:
戴上沒有?戴牢了沒有?豬應激大不大?信號傳出來了沒有?温度是不是準的?……
他問着問着,我突然覺得這事靠譜了。因為通常他問兩三個問題就得摔電話。他當時把電話掛了之後,我們倆沒有擁抱在一起,沒有大家想象中很基情四射的這種畫面,就是安靜下來了,沒怎麼説話。因為我們都明白這兩年是怎麼過來的。
這就是我們的第一款產品,我們稱它為電子醫生。它是全球的第一款,也是到現在為止唯一一款可以精準測温的豬隻可穿戴產品。
▲ 第六代,淚目。
它測到的温度與傳統的測温方式相比,温差是小於0.13攝氏度的。這是非常難獲得的一個結果,想象一下,外面隨便刮一陣風,或者外界温度的變化,都可能給測温帶來干擾。
為了解決這個問題,我做了一個温度校準模型,終於用回了我的大氣專業。我拿以前用的OpenFOAM,一個數值模擬軟件,做了一個豬的耳道。雖然長得比較方正一點,但它的尺寸比例是對的。
做完數值模擬之後,就要設置物理環境去驗證這個自動校準模型到底對不對。我們做了一個模擬的豬耳,右邊那個就是。
這個模擬的豬耳是拿硅膠材料的飛機杯削出來的,它中間有腔體,正合適。旁邊是一個恆温水槽,39攝氏度。有時候我們會調到38.5攝氏度,因為豬的體温會在這個温度附近浮動。
這是我們觀測到的一個發燒事件,可以看到體温升高了。
升高之後,我們馬上就會收到一個報警短信,告訴我們這頭豬發燒了。
第一次收到短信的時候,我們全都歡呼雀躍,啊呀這個豬終於發燒了,終於發燒了。後來想想不對,趕快通知現場的工作人員去處理。
剛開始讓他去打藥處理,他還不領情,説這豬吃也是正常的,睡也是正常的,怎麼會發燒呢。後來逼了他兩三回才去量了一下肛温,結果確實是發燒了,趕緊把藥打上去。大家可以看到,體温很快就降下來了。
在這兩年的研發時間裏,我們基本上沒有做市場推廣,因為也不好意思拿這樣一些失敗品出去。但在最後做得差不多的時候,我們接到一個意外的電話,對方是國內最大型的養殖集團之一。
他説他們一直在全球範圍內找一款類似的產品,去解決測温的問題。丹麥的一家供應商告訴他們,説好像有家新加坡的公司在做這樣的一個產品,因為我們的創業團隊最開始是在新加坡成立的,其實説的就是我們。
提到這件事是想説,這個行業對科技的接受度並不是大家想象中那麼低的。經過這兩年的時間,我也對養豬行業有了更深的瞭解。
中國是全球第一大豬肉消費國,也是第一大養豬國。整個豬肉的產業,再加上它的外圍,市值有3萬億。而豬肉直接相關的產業有1.4萬億,是智能手機市場的兩到三倍。
在中國,每年有6.9億頭小豬出生,也就是説中國人每年每人要吃掉半頭豬。在北京、上海這些比較富裕的地方,豬肉消費會更多。中國最大的養殖企業是廣東的温氏,它每年的出欄量是1900萬頭,還不夠北京一個城市的消費量,這就是中國的市場規模。
温氏集團是什麼樣的一個地位,中國第一,世界第二。隨着它的發展,它會在近兩年內成為人類歷史上管理動物個體最多的公司。但是大家知道,管工業品容易,管1900萬隻動物是很難的。
我們來看一件最簡單的事,數豬。如果你只養了兩三頭豬,數豬不是什麼難事,你天天盯着呢。但隨着養的數目越來越多,這就不簡單了。為什麼呢,一個是豬會生老病死,第二個是豬有時候會疊在一起、擠在一起。第三個更難,當養殖規模超過了一百頭、一千頭、一萬頭的時候,你必須僱人來養,而人會出於各種目的瞞報虛報。
▲ 圖中幾隻豬?
所以隨着豬的數目的增加,規模化的養殖集團效率會降低。我們當時就想,怎麼用一種科學的方式來數豬。我們想到了交通攝像頭。它可以拍車、拍人、數數,規模增加也無非是增加一個攝像頭的事兒。
▲ 圖片來源:圖蟲創意
我們很開心地試驗了一下這個想法,在豬場的天花板上安裝了俯拍的攝像頭。因為它安裝在天花板的頂棚上,我就把這個產品命名為天蓬系統。
這就是天蓬系統的界面,裏面使用的是一些最新的AI技術,比如説深度神經網絡等等。但這些技術的應用並不罕見,而且這個我熟啊,以前用來看太陽日珥的。

所以我們很簡單地就可以通過識別和累加解決數數的問題。這個系統還提供了輪廓的提取功能,可以通過圖像去重構豬的三維體型和體重。


這其實也是豬場的一個難點,就是怎麼給豬稱體重。傳統的稱重方式都是用秤,人必須把豬趕上秤,再把豬趕下來,整個過程非常混亂。豬膽子很小,遇到威脅的時候第一反應就是往後縮,你越趕它越退,越趕越亂。所以趕豬其實是豬場裏面一個特別難的技術活,趕豬人是按提成收錢的。
天蓬系統測重的準確率達到95%以上,所以這就解決了一個關於規模養殖場的關鍵數據錄入問題。此外我們的天蓬還可以提供一些其他的功能。比如説可以看到這隻編號為XXX的豬今天有沒有運動,有沒有靠近採食區吃東西,是不是在打架。

這個系統並不只是一個純粹的展示。我們再舉例温氏集團,它有六萬家養殖户,每一個技術服務員要覆蓋的服務半徑是40公里。以前技術員時間都花在路上了,進場只有幾分鐘,寵幸豬的時間很短。現在相當於每頭豬配了一個24小時的護理,技術員遠程就可以瞭解豬場內的情況了。
也是因為這樣一些原因,我們的產品獲得了温氏集團前董事長温鵬程先生的認可。他説我們做的東西代表整個產業的一個未來。温先生是這個行業的傳奇人物,是改革開放之後的第一代養豬人。他帶着簕竹的幾位村民辦合作社,一直到今天發展成一家市值千億以上的上市公司。他把很多股權贈送給了華南農業大學,讓科研與養殖緊密聯繫在一起。
這個行業不乏科技養豬的探路者,我們充其量也就是第二代、第三代。
但是話説回來,温氏這麼龐大的體量和規模,也只佔了中國養殖體量的3%。養豬行業的前八名,一半以上是我們的客户,但他們的養殖體量也只佔到了這個行業的7%。中國還有50%以上的豬肉是由那些中小散户養出來的。
這些中小散户的科技投入也好,信息化水平也好,數據透明度也好,都是非常差的。我們不知道自己吃到嘴裏的豬肉是哪來的,是從怎樣的一個流程中產生的。這樣一個問題實際上也困擾了非常多的畜牧工作者。
這是四川農業廳的一位退休廳級幹部寫下的筆記,有點亂。他那天拉着我講了兩個小時,講什麼呢,講中國的生豬追溯系統。
中國早在十年前就開始推廣以耳標為代表的生豬追溯系統。耳標我們可以把它理解成戴在豬耳朵上的一個耳環,上面有豬的身份標號。如果你吃到的豬肉出現了任何問題,可以通過這個標號知道這頭豬是哪來的、是誰養的等等信息。
這樣一個系統全部由農業部財政支出支持,但是即便如此,耳標的使用效果仍然不理想。2013年,上海發生黃浦江漂死豬的事,打撈上來的大部分死豬都沒有耳標。
不戴耳標有“好處”,比如騙保的問題。農户買1000頭豬,但只買100份保險,等到哪頭豬死了,他就説這頭豬是他一百頭投保中的一頭,省了900份的保費。
這個問題出在哪裏,在於這個耳標是發到農户手裏邊讓他自己去戴的。因為地理很分散,不可能派人一家一家地去戴。但發下去之後,農户不戴。國家規定説出欄前三個月戴,我不戴,等到要出欄的時候我才戴上。我挑好的戴上,不好的去哪了?不知道。
到了屠宰場的時候,防疫人員説,你這個標看着好新啊。他説我們家乾淨,六個月前戴的。你根本沒法去證明和執法。
傳統的耳標是通過這樣一個工具給戴上的,上面是一個鉗子,通過鉗子的握力把一公一母咬合,扣在豬的耳朵上。
我們可以做些什麼呢?我們可以在鉗子上加一個電子的模塊,增加激活和建檔的功能,耳標一戴上豬耳,就會激活併發送一條信息。這條信息包含了誰,在什麼時間,在什麼地方,是真的戴標還是假的戴標,以及這個標號是什麼。
這裏邊用到的技術,比如識別標號、鑑別真假戴標所用的動作識別等等,都是非常基礎的一些AI技術。
最開始推行這個新系統的時候,我們挺擔心養户會抵制這個東西。這是四川的一家小型養殖場,它的母豬規模應該只有幾十頭,我們就在這裏推廣戴標。
這張照片的背景裏站着一位大概50多歲的老人,他整個過程中一直跟着我們,給我們遞煙。我們心想,這個老闆太奸詐了,想拖延我們,這不行,趕快戴標,戴完標走人。
但沒想到第二天,這位老闆主動打電話聯繫我們,約我們出來喝茶聊天。他很真誠地説,他並不想耍花招來逃脱監管,但周邊的環境不允許。當地有一些養殖户不好好養豬,專門騙保,如果他不騙保一身乾淨的話,別人就會為難他。有些基層的查勘理賠員收入很少,他們中有相當一部分需要靠一些灰色收入維持生計,所以也會慫恿他騙保。
聊到了最後,他要去接女兒放學。他嘆了口氣説,一輩子就會養豬,要是養不了豬了,他還真不知道幹什麼。
我們就感嘆為什麼會這樣呢,他是真正愛豬的人,但他的豬養得不安心,面臨的困難太多太多了。他經濟沒有那麼寬裕,國家很多扶持政策,經過很多層的向下傳遞,可能走了樣。他理賠的時候會遇到各種各樣的刁難,該賠的不賠,不該賠的多賠亂賠。
借錢更是難。從一個豬仔養成兩三百斤可以賣,需要六個月。當他去銀行貸款的時候,他手裏面作為抵押資產的,只有活豬。但銀行有句話,叫家產百萬,帶毛的不算,活豬是沒辦法作為標的物的。所以這段時間裏,他必須自己想辦法墊付錢款。
這是我第一次感受到技術能帶來的人文關懷。我們想改變這個局面,我們開始想,怎樣用透明的信息,給這些農户帶來切實的好處。
我們做的最直接的,就是把數據開放給政府,幫助這家養户成為當地的一家規模化示範場。我們把數據開放給很多省市的保險公司,幫助他們把賠付率降下來,同時也幫助農户,使他們的理賠過程變得簡單。
未來我們還考慮去做金融,幫他們更好地貸款。但是不得不承認,在這點上我們做得挺失敗的,因為耳標所帶來的數據非常單薄,而更復雜的天蓬系統之類的技術,這些農户是負擔不起的。我們還在努力。
所以説到底,AI養豬無非是一套新的技術,它給這個行業帶來一些變化的可能,有可能讓養豬變得簡單。
我們的團隊現在30個人,80%的人力和時間都花在研發上。這30個人中有4名是博士,其他的人來自電子、機械、軟件、算法、獸醫、畜牧等等的專業。
這個行業太需要人才了。我也很希望在座的各位,如果聽了我的演講,對養豬感興趣的話可以聯繫我。不過要提醒大家的是,養豬真的很苦,很難。
最近大家都知道,在鬧非洲豬瘟。對於養殖場來説,人不能進出,任何生鮮的東西也不能運進場,因為有可能會帶菌。所以為了讓實驗不停,我們的工程師和動物實驗員一直駐紮在場裏,除了方便食物、壓縮食物以外,可以吃的無非就是澱粉類和豬肉。他們已經吃豬肉吃到要吐了。
這個麪條是他們週末自己做的。
養豬行業實際上在很長一段時間內被污名化。我被問過,中國的豬是不是都是瘦肉精養出來的,但其實中國的瘦肉精管控比美國嚴格。當然中國也有中國的問題。我們使用抗生素比較多,但是為了生物防控,完全不用抗生素會有很大的問題。這個不是解決不了的,現在生物防控方面在以一種矯枉過正的方式去補以前的課。
我也親眼看到過江浙地區的一個養殖場被周邊的村民圍攻。無論這位養殖場主投多少錢在環保上,村民都要向環保局投訴,堵豬場的門,甚至打豬場工人。可豬場都拆了不幹了,大家就吃不起豬肉了。
也有人跟我説,我們這樣養出來的豬“是沒有靈魂的”。我也很想讓豬活得好一點,但本質上現在的畜牧業不那麼講究動物福利。當然西方好一點,但也沒差太遠,無非是西方的土地更有保障,可以一定程度放養。我們不是不想放,而是中國真的沒有這麼多畜牧土地去做放養,這樣的情況下只能做高密度養殖。
如果説中國想“有靈魂”地去養豬,需要的養殖土地是現在的很多倍,豬肉的價格也會提高好幾倍,豬肉會變成只有少數人能吃的奢侈品。大家還覺得可以接受嗎?這是不現實的。
這個行業太落後了,我們現在做的東西只是很小的點。有人説,你要做人工智能不是很簡單嗎,雲資源是無窮的,直接把視頻上傳上來,幫你清點一下有多少頭豬不就行了?立刻一個問題來了:農村的養殖場哪來這麼高的網速?這完全是一個信息化基礎設施的問題。
我們做這個行業是為了什麼呢,我每天也在問自己這個問題。我每次從豬場回來,第一件事情就是洗澡,但洗完澡之後頭髮還是有味道。
我想這個行業給了我答案。我曾經問一位養豬的大佬,你對AI養豬感興趣,是不是因為想要把豬肉賣得更貴一點?他説不,你錯了。你們這些城裏孩子不知道,中國人的豬肉還遠遠不夠吃呢。他想讓中國更多的人能吃上豬肉。這位行業大佬在90年代放棄了城裏很體面的獸醫工作,開始養豬,到現在身家百億,他還是在朝着這個簡單的目標在做。
這個行業是值得大家關注的,70萬的畜牧工作者,還有那麼多中小散户,他們期待更多的社會關注,更公平的判斷,以及更多資源的投入,讓這個行業發生更大的改變。最大的受益人是誰?其實説白了,是我們每個吃豬肉的人。
謝謝大家。