應(yīng)對(duì)全球糧食危機(jī) AI、5G與機(jī)器視覺(jué)聯(lián)手“養(yǎng)魚(yú)”
時(shí)至今日,全球糧食挑戰(zhàn)已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)難題,環(huán)境危機(jī)的惡化又進(jìn)一步加劇了這個(gè)挑戰(zhàn)。而在這樣一波重壓之下,人工智能、機(jī)器視覺(jué)與5G網(wǎng)絡(luò)等新興技術(shù)能否指明新的解決方案?挪威鮭魚(yú)養(yǎng)殖公司Cermaq已經(jīng)啟動(dòng)首個(gè)行業(yè)同類(lèi)項(xiàng)目,希望在為期五年的iFarm實(shí)驗(yàn)中與技術(shù)合作伙伴BioSort及ScaleAQ聯(lián)手,不斷探索技術(shù)如何優(yōu)化漁業(yè)養(yǎng)殖運(yùn)營(yíng)。與此同時(shí),行業(yè)中的其他企業(yè)也在測(cè)試多種解決方案,努力地提升漁業(yè)產(chǎn)值。
鮭魚(yú)養(yǎng)殖的個(gè)性化方法
將這些技術(shù)引入鮭魚(yú)養(yǎng)殖,有望以個(gè)性化方式支持每條鮭魚(yú)的健康與發(fā)育周期。以往,一旦魚(yú)群中爆發(fā)魚(yú)虱(鮭魚(yú)養(yǎng)殖中的常見(jiàn)問(wèn)題),漁民只能對(duì)所有魚(yú)只進(jìn)行治療。但新技術(shù)的出現(xiàn)有望準(zhǔn)確識(shí)別出實(shí)際需要治療的魚(yú)只,極大減少非必要治療帶來(lái)的養(yǎng)殖壓力。
與魚(yú)群健康維護(hù)類(lèi)似,機(jī)器視覺(jué)還可以識(shí)別并跟蹤單一魚(yú)只的攝食需求,通過(guò)獨(dú)特的標(biāo)記識(shí)別出當(dāng)前區(qū)域內(nèi)的特定魚(yú)只,跟蹤其最后一次喂食與進(jìn)食時(shí)間,據(jù)此提供良好照料。這種為每一條魚(yú)提供定制化護(hù)理的能力代表著水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)的巨大飛躍,也將幫助漁民在單一魚(yú)只生長(zhǎng)成熟后再進(jìn)行收獲。
每個(gè)iFarm系統(tǒng)覆蓋15萬(wàn)條魚(yú),這些魚(yú)只被限制在海中的圍網(wǎng)之內(nèi)。在iFram系統(tǒng)中,由于設(shè)置有網(wǎng)狀頂棚,因此魚(yú)群會(huì)始終處于圍網(wǎng)內(nèi)的較低位置。當(dāng)有魚(yú)只鼓起魚(yú)鰾嘗試上浮時(shí),必然經(jīng)過(guò)網(wǎng)內(nèi)的一個(gè)腔室漏斗,傳感器則掃描該腔室以識(shí)別當(dāng)前魚(yú)只并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。
傳感器與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備則自動(dòng)處理圖像以識(shí)別魚(yú)只,并將數(shù)據(jù)饋送至用于分析數(shù)據(jù)的人工智能算法處。采集到的數(shù)據(jù)點(diǎn)涵蓋魚(yú)只體重、發(fā)育情況、是否患病或者身體是否有傷口等。通過(guò)持續(xù)上報(bào)這些數(shù)據(jù),iFarm系統(tǒng)即可高效執(zhí)行管理并根據(jù)數(shù)據(jù)做出決策。
Cermaq的目標(biāo)在于加強(qiáng)沿海地區(qū)的漁業(yè)養(yǎng)殖能力,整個(gè)挪威漁業(yè)養(yǎng)殖的未來(lái),也將取決于能否找到既可持續(xù)、又具有成本效益的生產(chǎn)方式。該公司已經(jīng)獲得四份項(xiàng)目開(kāi)發(fā)許可證,同時(shí)與多家實(shí)體及個(gè)人開(kāi)展協(xié)作,全面啟動(dòng)第一批養(yǎng)殖試點(diǎn)。
5G網(wǎng)絡(luò)高一致性——讓技術(shù)成為可能
近年來(lái),對(duì)于5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的討論很多。這不僅是因?yàn)橄M(fèi)者希望以超高速度下載影片數(shù)據(jù),更是因?yàn)?G網(wǎng)絡(luò)能夠給各個(gè)行業(yè)帶來(lái)變革性影響。仍然以水產(chǎn)養(yǎng)殖為例,5G網(wǎng)絡(luò)能夠支持物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行魚(yú)類(lèi)識(shí)別,并將數(shù)據(jù)流返回至漁業(yè)管理系統(tǒng)當(dāng)中。與之對(duì)應(yīng),海底光纜則往往難以維護(hù),明顯不適合這種較為嚴(yán)苛的使用場(chǎng)景。5G技術(shù)的引入使得高質(zhì)量攝像機(jī)與數(shù)據(jù)饋送真正成為漁業(yè)發(fā)展的技術(shù)動(dòng)力。
目前已經(jīng)有5G試點(diǎn)項(xiàng)目在蘇格蘭的鮭魚(yú)海水養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行。通過(guò)5G接入互聯(lián)網(wǎng)的傳感器將持續(xù)收集鮭魚(yú)養(yǎng)殖籠內(nèi)的海水溫度、pH值、含氧量等數(shù)據(jù)。之所以選擇鮭魚(yú)養(yǎng)殖場(chǎng)作為試點(diǎn),是因?yàn)檫@既是蘇格蘭最大的食品出口類(lèi)別、也是英國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主要貢獻(xiàn)來(lái)源。
Alphabet投身其中
谷歌母公司Alphabet及其下轄的X研究團(tuán)隊(duì)(原Google X)正在與歐洲及亞洲多家養(yǎng)魚(yú)場(chǎng)合作推動(dòng)Tidal項(xiàng)目。Tidal項(xiàng)目希望開(kāi)發(fā)出另外一種魚(yú)類(lèi)識(shí)別系統(tǒng)。與Cermaq的iFarm項(xiàng)目類(lèi)似,Tidal采用水下攝像機(jī)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)以及人工智能技術(shù)以跟蹤鮭魚(yú)和黃獅魚(yú)。AI技術(shù)能夠跟蹤魚(yú)類(lèi)的發(fā)育過(guò)程,并通過(guò)人眼難以察覺(jué)的形態(tài)與動(dòng)作差異將不同魚(yú)只區(qū)分開(kāi)來(lái)。在完成試點(diǎn)期之后,該項(xiàng)技術(shù)將繼續(xù)朝著更廣泛的普及性應(yīng)用推進(jìn)。
這些項(xiàng)目也預(yù)示著人工智能、機(jī)器視覺(jué)/學(xué)習(xí)以及5G等技術(shù)對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)的重大影響。由于尚處于早期發(fā)展階段,而且系統(tǒng)本身極為復(fù)雜,其中應(yīng)該還有著巨大的學(xué)習(xí)與成長(zhǎng)機(jī)會(huì)。誰(shuí)能牢牢把握住這種機(jī)會(huì),誰(shuí)就能帶來(lái)更高的產(chǎn)出與生態(tài)可持續(xù)性,進(jìn)而在市場(chǎng)上占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。