深度解析丨软件定义未来猪场，数字化升级成为猪业“新基建”

广东省现代农业装备研究所副所长、广州市健坤网络科技发展有限公司董事长孟祥宝

我国的智能养猪经历了多个提速阶段，尤其是2018年发生非洲猪瘟疫情后，旧猪场改造和新建猪场的需求引发新一轮布局，数字化升级成为猪业“新基建”。而在养猪前所未有的利润下，资本的青睐、科技公司的聚焦以及养猪企业家本身的认可，也让猪场数字化成为可能。

2020年广东省养猪行业协会年会暨猪业发展大会上，广东省现代农业装备研究所副所长、广州市健坤网络科技发展有限公司董事长孟祥宝对智能猪场的几大特征进行了分析，并提出了关于未来无人猪场的构想：

软件定义原本是信息领域的一个名词，其内涵就是用软件去定义系统的功能，用软件给硬件赋能，以实现系统运行效率和能量效率最大化。

看似与养猪毫不相干的软件定义，为何能与猪场联系起来？

其实正如著名计算机软件专家、中国科学院梅宏院士所说的“万物皆可互联，一切均可编程”，以及中国工程院倪光南院士所说的“软件定义世界，软件定义一切”一样，软件的应用是极为广泛的，并不局限于信息领域，软件定义同样可以应用到猪场当中。

实际上，猪场作为生物与农业工程综合体，在选址、选种、猪舍设计、智能设备、防疫管理、生产管理、市场营销等诸多方面，都有可以应用软件定义的基础。而猪场软件定义的本质就是，将硬件设备资源的控制层和执行层从逻辑上分离，由软件去驱动并控制，最终达到智能化。以养猪设备的喂料设备为例，我们完全可以把相关通道、饲料传送带、下料装置的开关操作从硬件上分离出来，连接到软件上，并利用软件层去控制和管理整个喂料设备系统，形成一个一体化的平台。

通过软件定义，我们在喂料环节能轻松实现定量饲喂、精准饲喂，而对其他环节进行软件定义后，我们还可以在软件层导入AI人工智能，监测畜禽体重、体温、状态、食物消耗等数据，让一些数据由人工采集变成自动收集，使数据更为详尽、准确，甚至实现猪场生产管理、疾病监测预警等更为复杂的操作。

总的来说，在未来猪场，软件技术将把场内所有关键的生产场景进行定义，连接生猪养殖过程中的房舍系统、喂料系统、粪污处理系统、环控系统、防疫系统、生产管理系统，以及屠宰、加工、收储、物流、溯源和场区大数据可视化环节，使一切资源数据化，一切数据流程化，创建标准化、精细化的养殖模式，从而大大提高生产和运营效率，保障生猪产品品质。

我们正处于大数据时代，数据经济已经渗透到我们工作和生活的方方面面，作为养猪人也应该意识到，数据在当下已经成为一种新型的生产资料存在着，它与种猪、饲料、设备一样，都是智能猪场不可或缺的一部分。

猪场进行软件定义后，会产生一系列数据，这些数据通过模型方法进一步挖掘、分析、计算，能发挥出难以想象的作用，是驱动养殖智能的关键所在。

目前我国母猪PSY指数提升、全基因组选育，都离不开数据的支撑，包括2018年底广东珠海发生的广东第一例非洲猪瘟疫情，当时广东省动物溯源数据库管理系统，也是通过生猪流通数据追踪，最终追溯到珠海肉联厂发病生猪的来源，并迅速采取了防控响应。可以说，数据在非洲猪瘟防控中起到了不可忽视的作用，而这也正是数据的价值体现之一。

从数据中挖掘价值，用数据驱动价值延伸，已经是很多养猪集团的共识。通过对育种、养殖、销售等过程的环境数据、生长数据、能耗成本以及业务系统数据进行大数据分析，挖掘数据应用价值，可以为疾病预警、价格预测、效率优化、智能选育等提供决策数据支持，同时通过对生猪生产、检测、交易、运输、屠宰等环节的全过程数据流计算和监测，还可以实现食品安全溯源与保障。

随着嵌入式技术和信息技术的快速发展，以及边缘计算技术的导入，越来越多的软硬一体智能设备开始应用到猪场的各种细分场景中，像清洁机器人、猪粪清理机器人、轨道式巡检机器人、3D称重仪，畜禽巡检机器人、猪咳嗽语音识别、猪脸识别等，在我国猪场已经可以看到不少示范性的应用。

在软硬一体智能设备方面，广东省现代农业装备研究所作为一家致力于为现代农业提供先进适用的技术装备，集基础性及共性关键技术研发、成果转化、产业化及推广为一体的多领域综合性研究所，很早就在进行相关设备的研发，其中智能型母猪饲喂器、智能型种猪测定系统、智能型母猪群养管理系统、智能型干湿料饲喂器、乳猪的螺旋自动送料系统、链盘式自动送料系统等软硬一体智能设备，在全国已被广泛使用，并获得了广泛好评。

值得注意的是，要成为智能猪场，仅依靠软硬一体的智能设备或终端是远远不够的，只有让大数据、云计算、智能终端协同起来，才能真正让猪场形成完整的智能体，这也就是我们常说的“数云端”协同。

打个比喻：如果用人来做比喻的话，这个“数”就相当于人的大脑，“云”就相当于人的躯干，而“端”就相当于是人的四肢，这三者形成一个联动，形成一个互动、完整的体系。

“数云端”协同的智慧农业模式，已在广东现代农业产业园和智慧猪场建设中发挥重要作用，将消除装备间的控制系统孤立、消除各端数据孤岛及信息不对称、消除各应用服务难以集成等问题，让装备链、信息链、服务链实现三链融合。通过将复杂的云平台封装为多个模块，利用业务服务模块，将云平台与应用服务系统进行数据交互，能真正统一标准、统一流程、统一认证、统一消息。

数字孪生是当前信息领域的热词，它是指在信息空间构建一个可以映射表征物理设备的虚拟系统。

数字孪生以信息为基础，模型为核心，平台为载体，可实现由实入虚，映射并监测实体猪的状态，并运用数据分析进行仿真决策，同时也可以通过由虚入实，运用软件定义和数据驱动实现猪场精准操控、智能优化。

理论上，数字孪生应用到猪场的第一个阶段可通过感知设备采集到的数据，对实体猪场各要素进行监测和动态描述；第二个阶段可分析历史数据，检查生长、性状变化的原因，做到智能诊断；第三个阶段可揭示各类模式的关系，科学的预测未来；第四个阶段在分析过去和预测未来的基础上，可对养殖行为进行指导和辅助决策。

最终，智能猪场通过“数字孪生猪场”的模拟仿真，可对养殖过程产生的不良影响、潜在危险提前预判，并提出合理可行的预案，进而引导猪场的规划、建设、管理，减少决策失误。以这种虚实交互、智能服务的理念，用巨量、孪生、融智的场景作为核心，深度去融合大数据、云计算、物联网、AI、GIS、可视化等技术，通过建立增强型猪场信息模型，构建起一个虚实交互映射的猪场，可以展现未来无人猪场的无限可能。