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《微笑台灣》報導:電腦監控配種、飼養 優化臺豬全球競爭力

電腦監控配種、飼養 優化臺豬全球競爭力

109-11-27

微笑台灣

 

 

 全球養豬先進大國透過自動化、智慧化系統,減少管理人工、提高豬隻育成率,打造豬隻飼養量大、成本相對低等優勢,直驅國際市場。臺豬要提高產業競爭力,也必須從智慧養豬著手。

 

保育階段的小豬,免疫力比較差,居住有環境自動控制與監測的豬舍裡,能提升小豬的育成率。
(圖片提供:邱奕志)

 

 從口蹄疫區除名、成功防堵非洲豬瘟入侵、傳統豬瘟拔針全面部署,臺灣養豬產業雖然重新取得打國際盃的資格,但是在離開國際市場逾20年的期間,丹麥、美國、加拿大等養豬大國,早已站穩國際市場地位,臺豬要如何追趕?

 

 其實這些養豬大國過去的發展,也並非一帆風順。「它們很早就遭遇工資愈來愈貴、人力難找、無法控制傳統半開放式的養豬環境,以及生產育成率表現不佳、豬隻健康難以提升、換肉率不穩定等問題,才開始發展智慧養豬。」曾開發家禽智能化畜舍監控系統的宜蘭大學生物機電工程學系教授邱奕志說,丹麥、荷蘭是畜牧先進大國,發展智慧養豬的經驗,就值得臺灣借鏡。

 

 智慧養豬藉由感測、紅外線、物聯網、大數據分析等前瞻技術的應用,可以節省管理人力,還能將專家知識經驗寫入電腦系統,透過ICT的運算,形成決策與智慧化控制,為豬隻生產環境取得均一的條件,有效提升養豬產業的競爭力。

 

 邱奕志指出,丹麥目前每一頭種母豬,平均一年生產2.4胎、約29頭仔豬,而臺灣平均生產2.2胎、約21隻仔豬,「臺灣種母豬受精成功率比較差,仔豬出生後的存活率也比較低,生產技術與丹麥相差8頭仔豬的距離,需要努力追趕。」

 

 

極端氣候過熱、過冷的變化,以及豬糞臭味外溢,對半開放式的臺灣豬舍環境,帶來飼育豬隻的挑戰。
(莊安華/攝影)

 

 

 然而現階段發展智慧農業,不能只靠單一專業知識。邱奕志與宜蘭大學動物、資訊工程、機電、生物機電工程專業領域的教授群,共組研究團隊,在科技部「智慧科技於農業生產之應用」專案的支持下,幫助國內養豬戶進行產業升級,飼養技術與設備媲美先進國家。

 

 為此,研究團隊主要鎖定智慧養豬的3項技術,包括種母豬發情辨識系統、仔豬受哺乳母豬壓迫的警示、保育豬(離乳後小豬)的智能化環控豬舍,進行研發。

 

 

宜蘭大學生物機電工程學系教授邱奕志(右2)領軍的研究團隊,在智能化畜舍監控系統的研發上,擁有豐富經驗。

 

 

拍照判斷母豬發情  電腦聞聲警示仔豬有難

 

 豬是經濟動物,每一位豬農都希望母豬配種受孕成功、持續生產仔豬。母豬的月經周期為21天,如果當期人工授精失敗的話,豬農必須再支出21天的飼料成本、空間場域去飼養母豬,等待下一次配種時間。因此,種豬發情配種成功與否,事關養豬費用的開銷。

 

 邱奕志說,過去判斷母豬排卵配種的最佳時間,倚靠老師傅的經驗,像是牽公豬探視母豬,公豬出現流口水的興奮反應,或是母豬願意讓飼育人員重壓背部而不逃走,「但從科技角度來講,判斷母豬發情是要看生理的性兆。母豬發情時,陰戶(下體)會紅腫,溫度也比身體其他部位高。」

 

 於是,研究團隊利用紅外線熱像儀、手機的可見光攝影,為母豬的陰戶測溫、拍照,蒐集溫度、外觀的變化數據,從中找出發情時間的判讀模型,目前這套系統的發情辨識率達到75%。

 

將手機拍攝母豬陰戶的外觀影像,上傳到系統進行分析,即能偵測發情狀況。
(圖片提供:邱奕志)

 

 

 在母豬順利懷孕、生下仔豬後,豬農接著還要擔心仔豬吸母奶時,母豬一個大翻身,仔豬閃避不及就會被壓住,導致窒息死亡。通常一胎12~16頭仔豬,常有4~5頭死於這樣的意外,減損了豬場出售仔豬的收益。

 

 研究團隊為了提高仔豬離乳前的存活率,蒐集仔豬遭受壓迫所發出的尖叫聲,以及一般吸奶、撒嬌、打架的正常聲音,進行資料分析、抓出特徵值,運用機器學習、建立聲音模型,發展豬隻聲音辨識系統。當系統偵測到仔豬受到壓迫的尖叫聲,就會立即示警,通知飼育人員前往搶救。

 

 

豬舍精準環控  小豬健康長大

 

 當仔豬離乳後,必須離開母豬,與其他離乳豬共居,接受精心照顧。在這個階段的保育豬,抵抗力、環境適應力,都比成豬來得脆弱,需要住在精準控制的良好環境,才能健康成長。

 

 但是臺灣的豬舍多屬於半開放式,在極端氣候過熱、過冷的變化下,無法維持溫濕度恆定的環境,導致小豬免疫力降低、生長狀況不佳,而且從豬舍飄出臭味,也常引起附近居民抱怨。

 

 「我們要把半開放式豬舍導引到密閉式,用完全控制環境的條件,讓豬隻健康成長、臭味不會隨意散溢,這是臺灣豬舍必須要做出的一系列改善。」邱奕志強調,研究團隊研發的智能化環控系統,能遠距監控豬舍裡的溫濕度、硫化氫、氨氣等環境因子,一旦發現異常狀況,系統會自動啟動水簾、風扇、保溫燈等設備,調節、穩定豬舍的環境,避免發生豬隻冷熱適應不良,並降低有害氣體濃度。

 

 

安裝在實驗場域(福昌豬場)母豬分娩舍裡的豬隻聲音辨識系統設備,
能自動偵 測仔豬尖叫聲,24 小時監測、示警仔豬受壓迫狀況。(圖片提供:邱奕志)

 

 

 為了讓相關研發技術擴散到產業,研究團隊借助臺灣ICT產業軟硬體的優勢,設法將環控系統設備價格壓到50萬元以內,目前已有畜舍營造商洽談技轉。邱奕志指出,丹麥、荷蘭的環控系統設備進口到臺灣,不僅費用高、維修慢,機器參數的調整也可能不盡符合臺灣使用,所以發展國產化的智慧養豬系統,不僅幫助豬農,也能扶植設備服務廠商升級、邁向工業4.0。

 

 

邱奕志強調,臺灣養豬業防疫豬瘟有成,若能導入智慧畜舍、智慧管理,有助增加臺豬進軍國際的實力。

 

 

 面對直驅國際市場的養豬大國,運用智慧科技養豬,打造豬隻飼養量大、成本相對低等優勢,臺豬必須急起直追。「臺灣的養豬設備環境,停留在機械化階段,我們希望政府出手鼓勵臺灣智慧農業的本土技術,推廣給國內養豬戶。養豬戶使用本土技術的智能設備,也能獲得鼓勵補助金。」邱奕志強調,在臺豬產業飼養源頭推動智慧化,進行精準有效的生產,才是提高臺豬品質與產值的關鍵作法。(財團法人農業科技研究院/協力執行)

 

本次科技部專案成果,由農科院智慧農業小組協助推動。

#欲了解技術詳情,資訊請洽:1032201@mail.atri.org.tw;03-5185092 陳小姐

 

 

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