資料來源:國立中興大學生物產業機電工程學系/謝廣文副教授
一、前言
近年來全球暖化及異常氣候頻繁地出現,對於世界各國之家禽產業而言,如何維持穩定舒適的禽隻飼養環境為一大挑戰。此外,全球禽流感疫情不斷,我國又位處候鳥遷徙路徑,在民國104年爆發的禽流感疫情造成將近5百萬隻的家禽大量死亡與撲殺,為解決此一問題,政府積極提出與補助禽場升級作業,鼓勵以非開放式飼養家禽,並建構自動化環境控制及餵飼設備,除提高生物安全外,亦透過自動化設備節省飼養人力,以解決農村人口老化、勞動力不足的問題。
二、國內禽場智慧科技應用狀況
目前臺灣的家禽飼養模式正逐漸轉型為非密閉式及密閉式禽舍,許多農民開始在禽舍內裝設多樣感測器,進行溫、濕度等環境偵測,以及收集採食量、飲水量及禽隻體重等資訊,管理者可透過察看環境數據,適時地進行排風扇、噴霧及水簾等設備調控。另外,目前家禽產業亦發展針對雞隻活動力、雞隻影像及聲紋等辨識技術並進行資訊收集。雖然現今有許多資料庫可蒐集禽場的各種資訊,但眾多感測器的取樣數據、傳輸方式、傳輸格式等不盡相同,且缺乏有效的數據分析方式。
三、家禽生產管理專家系統
本團隊發展之家禽生產管理專家系統即為解決上述之問題,並將資訊收集、分析決策及數位服務做整合,以提供家禽產業更為便利之整合解決方案。本系統下分三個子系統,針對環境資料、家禽疾病及專家知識存放與記錄的資料庫子系統、進行判斷與分析之預決策子系統及提供資訊顯示與溝通之數位服務子系統。
本團隊針對多個飼養場域之環控系統進行傳輸方式與資料形式之調查,透過資訊回傳與介接處理,將不同的感測器資訊匯集至本系統之資料庫,並將數據格式統一,建構環境資料庫子系統。透過將飼養數據,包含採食量、飲水量、體重等,與環境資訊進行同步比對預測,並讓專家進行飼養異常決策分析。在疾病方面,將疾病診斷結果區分為三個等級,包括輕微、中度及嚴重等,由專家諮詢團隊分析、診斷與禽病狀態資料庫建立,分別針對不同等級建立雞隻問題處理方法及處理流程資料。
圖1、家禽生產管理專家系統架構圖 此外,透過收集大量的資訊,進行數據的加值化處理,再透過智慧科技時間序列演算法,導出數據之相關性,並針對業者飼養管理之需求,如環境變化、飼料採食量與日增重之變化、飲水量變化、禽隻本體或群體之狀況,對數據進行預測,與劃分相關決策處理機制,將分析結果回存至預決策子系統中。
圖2、家禽生產管理專家系統功能 本系統在數位服務子系統中建構數位服務伺服器與線上服務APP,提供使用者即時環境資訊外,更提供相關預測決策結果建議給予管理者,同時運用聊天機器人提供產業文字雲訊息與線上諮詢服務等功能。
四、結語
本團隊研製的家禽生產管理專家系統,已具備多場域資料彙集、預決策判斷、數位服務APP等系統與功能,未來可嘗試拓展水禽等禽舍應用,為提升其準確度及使用者方便性,感測器之數據收集仍須持續進行,透過系統之運用,更能提升管理者對於禽場與禽隻之掌握,即早預警及處理,以漸少損失。欲將智慧科技導入產業運用,現場對於感測系統與相關裝置的維護更顯重要,良好穩定的資訊可提供較為可靠的參考依據,另透過資訊之建立,可作為新進人員或是青農在飼養上的依據參考,以作為傳承之運用,使家禽產業飼養管理作業升級。
▲研發團隊:國立中興大學生物產業機電工程學系
聯絡人:謝廣文 副教授
電話:04-22857593
E-mail:cwshieh@dragon.nchu.edu.tw