科技改變飼養方式

人工智慧導入畜牧業 農科院引領轉型升級

相較傳統的飼養方式，人工智慧技術可輔助畜牧場有效率地管理動物健康，有助業主做出更準確的管理決策，從而提高生產效率與產品品質。

文▓郭儀蕙　圖▓陳素芳、財團法人農業科技研究院

▲農科院動物科技研究所「人工智慧團隊」主要負責人洪郁婷，帶領團隊研發AI 技術助畜牧業數位轉型。

前身為「財團法人台灣養豬科學研究所」及「財團法人台灣動物科技研究所」，2014 年為因應農業貿易自由化與國際化的全球社經局勢變動，再經行政院農業委員會（現為農業部）規劃組織架構，繼而改制為「財團法人農業科技研究院」（簡稱農科院）。主要任務即是配合國家政策推動農業科技發展和應用，以協助農畜產業朝向更現代化、更環保及更國際化發展。主要執行業務包含新農業技術研究如提高畜禽生產效率、飼料和疫苗開發、健康管理方法等方案研究與技術移轉。此外，農科院也支援農企業，提供技術諮詢、品牌建立及數位轉型協助等服務。

百億養豬基金 助攻畜牧場智慧轉型

為能夠積極因應全球產業數位轉型與政府的推動，2020 年農科院特別成立「人工智慧團隊」，期盼將人工智慧技術（Arti¬cal Intelligence，簡稱AI）導入至農畜產業並協助提供給產業及業主所需的客製化解決方案。目前該團隊共有7 位成員並有多位兼具畜牧與資訊背景專長，主要負責工作包括生物資訊、AI 影像辨識技術、雛型機具開發及資訊平臺建置等。

農科院動物科技研究所也是「人工智慧團隊」主要負責人的助理研究員洪郁婷，大學與研究所主修為生物科技，目前則是在獸醫病理生物學研究所博士班進修，主要專攻領域即為豬隻影像與病理辨識技術。洪郁婷介紹說農科院也攜手國家高速網路與運算中心（簡稱國網中心），兩年多來不但定期為「人工智慧團隊」成員開課，加強培訓資訊相關知識與技能，並提供該團隊資訊技術諮詢服務。此外，國網中心也提供高速運算系統租借服務給相關單位及業主使用。

洪郁婷表示「人工智慧團隊」除了負責AI 技術的導入與模型建置外，不定期的前往拜訪全省畜牧場域更是必要的工作，透過實地訪查才能真正了解業主面臨的痛點與困境，再從中抽絲剝繭找出最適合業主數位轉型的需求方案。洪郁婷說，2021 年起為大力推動養豬場現代轉型升級，藉此吸引產業第二代回流投入養豬產業，並提升飼養場域的智慧化程度與優化管理、降低人力負擔，農業部已提撥百億養豬基金，以作為協助全臺畜牧場域更新升級或引進自動化設備專用。

AI 影像辨識 精準掌控豬隻生理狀態

目前由「人工智慧團隊」開發出的AI 影像辨識系統，主要是透過架設在養豬場域的攝影機與傳感器蒐集豬隻影像大數據資料，能夠全程精準掌控豬隻從圈養場域到屠宰場的狀況像是清點數量、健康狀況、仔豬活動力、肉豬行為，並針對異常狀況即時發出警訊通知。

豬隻影像大數據資料經過分析，並與資訊平臺整合後再提供給畜牧場域使用，不但能夠減少人力與生產管理耗費的時間與成本，更能夠控制疾病發生與提高產品供應的品質與安全性。目前已有2 家資訊整合服務公司與該團隊技轉合作。此外，學術單位如臺灣大學生物機電工程系、嘉義大學獸醫學系及屏東科技大學獸醫學系也展開與該團隊的學研合作。

洪郁婷說經過3 年實地走訪多家畜牧場後，發現多數的畜牧場過去都是以手寫方式記錄生產管理流程，導致資料保存與查找不易，針對此方面有很高的數位化需求。目前除農科院有推廣「Pigchamp 數位軟體」精準掌握種豬的飼育管理紀錄外，農業部也委託資訊廠商開發「豬場e 把抓」資訊平臺，積極協助養豬場將管理流程資訊轉換為數位化。此外，相較於過去之種豬管理模式僅能追蹤紀錄仔豬至離乳，農科院也推動養豬場為豬隻安裝無線射頻辨識（Radio-frequency Identi¬cation，簡稱RFID）電子耳標，能夠更詳細追蹤記錄至豬隻販售至市場為止。

▲農科院積極推動養豬場為豬隻安裝RFID 電子耳標，以加強養豬場的豬隻動向及生產管理。

數位監控 節能減碳智慧幫手

談到已在全球各國皆已風起雲湧的節能減碳趨勢，洪郁婷表示，「歐盟是全球減碳排放與產業淨零的先驅，從2014 年起就開始條列田間與牧場可施作的減碳措施，在畜牧方面提出禽畜廢水儲藏、廢棄物再利用、生物燃氣再利用等策略」。根據2022 年發表的 《2050 淨零排放：全球糧食供應系統技術路徑圖》，歐盟也提出透過健康與營養管理、育種、動物飼料添加物降低排放、糞尿堆肥再利用、改變蛋白質攝取飲食習慣從畜產轉為植物基或減少紅肉（高碳排放）的消費，轉而增加白肉（低碳排放）食用等一系列的積極策略。

根據調查，2020 年臺灣農業部門占總體碳排放量僅約暫2.2％，相對於其它產業為較低。其中以畜牧養殖過程糞尿處理的溫室氣體排放量占農業部門非燃料燃燒排放約44％，因此也是推動淨零減碳不容被忽視的一環。至於畜牧業能夠採取哪些作法以積極配合節能減碳的政策推動，她則是認為可以從以下幾個面向著手：畜牧糞尿水資源化：可再運用於農地施灌及促進循環經濟。

畜牧糞尿水處理過程產生氣體：廢水沼氣含有高濃度甲烷，可應用於發電、燃料及生物天然氣。

有機質堆肥使用：有助減少化學肥料使用，並與2030 年化肥減半政策相符合。

有害氣體處理：農科院利用新式可見光發光二極體技術，有效降解氨氣、硫化氫及懸浮微粒，降低對動物、牧場工作者及周邊環境衝擊。

安裝太陽能板：安裝於畜舍屋頂作為能源供給來源，還能有降溫效果。在政府積極推動「畜電共生政策」下，至2023 年4 月已建置太陽能板的畜禽舍已達到3,682 場。

數位科技運用：透過安裝於場內的智慧水錶、智慧電錶或流量計以實時監測水電使用情況，亦能協助豬場更有效率的控管能源使用，從而實現節能減碳目標。

▲由農科院「人工智慧團隊」研發的手持式點豬模型與屠宰場點豬模型。

增強競爭力 政府推動現代化轉型

洪郁婷認為相較於其它畜牧大國，臺灣畜牧業具備的優勢為環保法規和監管措施較嚴格，尤其是長期關注養豬場的糞尿處理和廢水排放，有助於減少環境汙染，並有效保護水資源和生態環境，例如：推動使用新式整合型設施改進廢水處理，就是一個相當積極的節能減碳的舉措。

此外，農業部也積極推動養豬場現代化轉型升級與導入現代化科技，包括有改善提升飼養環境、生物安全性，減少環境影響、自動化省工設備和精準數據管理導入等面向，以達到實現養豬產業永續發展的目標，並有效減輕現今畜牧業普遍面臨的勞動力不足等問題。

她也認為相較於其他先進國家，臺灣的養豬產業仍需要持續改進飼養管理方式，並導入更多的現代科技才能有效提高養豬效益。此外，臺灣畜牧產業的生產成本相對較高，進而影響在全球市場的競爭力，所以需要尋找更多與更有效益的方式來降低生產成本，而節約能源和減少飼料成本就是可以先啟動改革的面向。

▲透過AI 影像辨識系統，能夠精準辨識豬隻的活動與行為，並針對異常狀況即時發出警訊通知。

知識傳承 數位科技助產業永續發展

近幾年隨著5G 通訊與AI 技術的迅速發展與水到渠成，洪郁婷認為精準畜牧飼養的概念對於畜牧業者有了更明確的應用價值與意義。她也認為要能夠積極推動精準畜牧飼養的概念，要用應用實例來吸引業主參與接受創新科技，了解數位工具能帶來的飼養效益提升、人力成本降低及改善生活品質，並提供數位科技使用的培訓機會，才能真正協助他們能夠掌握學習最新的養豬技術與管理方法。

至於談到精準畜牧飼養具有哪些關鍵特點和未來的應用領域，洪郁婷說原本精準畜牧飼養的設計概念就是為了成為支援業主的數位管理工具，而非取代管理者的角色，藉由提供精準的數據紀錄和分析，以協助業主做出更準確的管理決策，從而提高生產效率與產品品質。

由於精準畜牧飼養是透過物聯網（Internet of ings，簡稱IoT）、傳感器和監控系統等設備與技術結合即時蒐集大數據，再與人工智慧模型整合後，有助於業主能夠更即時掌握動物的需求與健康狀態，早期偵測疾病問題並迅速採取措施，從而降低疾病爆發的風險。這種方法就是將動物視為整個生產流程中的主要關注對象，透過即時的監控和數據蒐集以確保動物的健康和福祉，對於減少畜牧生產損失至關重要。

此外，精準畜牧飼養的環境監控技術亦可監控溫度、濕度及空氣質量等，有助於確保動物能在最適宜的環境中成長，並減輕環境的不良影響。

最重要的一項就是數位科技能夠將經驗豐富的業主及獸醫等專家知識，轉換為數位資訊永久保存，不但能將專業知識傳承給年輕一代，更確保產業的永續發展性及提高新一代業主的參與度。 閱讀完整內容