根據2020年聯合國糧食及農業組織(Food And Agriculture Organization of the United Nations, FAO)發布的全球糧食與農業統計年報(Statistics Yearbook)指出，自2000年以來，全球總人口數雖持續攀升，但農業就業人口卻由10.5億人減少至8.84億人，統計數據顯示除了非洲外，其餘各國從農人口比率皆持續下滑。而其中以全年性連續作業的畜牧產業衝擊更為龐大，從配種、生育、餵料、照顧、清潔、廢污處理、屠宰、販售等各項作業，往往需仰賴農人日復一日不間斷的工作。隨著農業勞動力的流失，畜牧業面臨著龐大的產業轉型挑戰，如何更有效率提升生產管理效能，是畜牧業從業人員積極發展的方向。本期電子報介紹智慧物聯網、影像辨識等技術導入畜禽管理之應用，以作為國內相關領域發展之規劃參考。

乳牛監測再進化

掌握動物的發情時期，在繁養殖過程中舉足輕重，傳統養殖作業上仰賴畜牧業者肉眼觀測與長期的經驗累積，觀察動物行為、性徵狀等變化，以確認動物發情階段。而面對農業就業人口衰退現況，如此的繁養殖經驗更是難以傳承。

國外酪農業大多採大規模放牧的方式進行，幅員廣大難以進行有效管理，在仰賴高度人力觀測的繁養殖階段更是如此，來自愛爾蘭的畜牧物聯網設備商開發了一款發情監測裝置，透過搭載於公牛上的穿戴式物聯網裝置以及母牛無線射頻辨識(Radio Frequency Identification, RFID)耳標系統，利用發情階段母牛會吸引公牛靠近，並允許公牛進行騎乘行為的生物特性，透過RFID辨識牛隻個體編號，協助找出並判斷母牛進入發情階段，透過APP即時通知酪農業者，協助掌握最適配種階段，提升受精成功率。

圖1：牛隻發情監測系統展示圖
（資料來源：Moocall）

而物聯網技術也使用在母牛分娩上，在英國每年有超過11萬頭小牛與5萬頭母牛死於分娩併發症，而母牛難產或分娩造成的緊迫與受傷也會影響泌乳量，造成嚴重的經濟損失。因此提前預判分娩時間，提醒酪農進行人工引產或照顧，能夠有效降低因不良分娩導致的損失。物聯網設備商同樣開發了一款安裝於懷孕母牛牛尾的分娩監測穿戴式裝置，能夠監測母牛的子宮宮縮、行為變化，藉以判斷母牛分娩時間，並即時通知酪農，經實證準確率達95%，能夠有效降低酪農監測勞力成本，並降低母牛難產發生的機率。而我國畜產試驗所也投入發展分娩聲紋辨識技術，透過聲紋搜集器蒐集與分析母牛於分娩牛舍的叫聲，並以監視器監測母牛姿態，整合大數據應用以辨識難產牛隻聲紋與姿態，以期輔助酪農判斷是否需要前往助產，降低牛隻難產導致的經濟損失。

智慧豬場管理新時代

養豬業在我國畜牧產值達709億元以上，佔畜牧業產值達42%、整體農業產值達14%，為國人最重要的消費肉品。為了突破豬場人力不足、經驗難以傳承的現況，國內畜產研究人員積極導入各項資通訊技術，利用物聯網設備，打造全方位智慧化管理平台。

對於豬農來說，能夠有效的配種、持續生產仔豬，能帶來良好的生產收益，傳統上透過人力監測與拖拉種公豬等方式判斷母豬發情與否，過程耗時費力。而宜蘭大學資訊工程系研發團隊利用紅外線熱像儀、手持式可見光攝影設備等監測儀器，監測母豬外陰部溫度、外觀的數據變化，發展母豬發情監測系統，導入人工智慧決策輔助豬農飼養管理；而畜產試驗所高雄種畜繁殖場也同樣整合物聯網技術發展母豬發情監測系統，除了監測外陰部變化，也納入動物行為監測，如：母豬躁動、拱背、飲水量、採食量等變因，以協助豬農預測最適發情期，進而達成有效配種的目標。

除了發情監測外，妥善照顧分娩後的仔豬也是確保生產效益的一大關鍵，根據財團法人中央畜產會的統計資料顯示，我國仔豬斷奶前的死亡率約為10-25%，其中受母豬壓迫致死比率達28-46%，推估經濟損失達15億元。因此宜蘭大學團隊亦透過於養豬場布建定向麥克風及監視器，蒐集仔豬受壓迫的尖叫聲與日常聲響，進行資料判讀與分析，發展仔豬受壓迫聲音辨識系統，能夠判讀仔豬受壓迫時所發出的聲音，並透過手機通訊軟體及早通知豬農進行處置，降低經濟損失。而透過監視器的全天候取像，也能夠蒐集母豬行為，包含：行動力、進食、飲水等各項數據，透過專家資料標示與判讀，結合AI模型訓練，判讀異常豬隻，協助農民進行養殖管理，目前各項養豬智慧化管理系統正持續研擬降低設備成本、提升系統判釋之準確度，以落實農業智慧化管理。

在農業環境變化快速的當代，導入資通訊技術輔助農業生產，達成節省人力、強化管理效能、提升生產效益，已是不可逆的趨勢，透過整合高效率的科技工具，結合動物特性、農業知識應用，開發適應產業需求的新型態畜牧管理服務模式，將有助於農業環境的持續革新，成為推動農業永續經營與持續成長的重要能量。

參考資料：