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用AI管理牛棚?还能一周内交付算法?共达地助力牧场智能化升级

用AI管理牛棚?还能一周内交付算法?共达地助力牧场智能化升级

近日,共达地协助某方案集成合作伙伴完成了其畜牧行业客户的一个AI需求,以小时级速度,迅速构建了传统厂商难以适配与满足的垂直场景牛棚管理AI能力,将原本冗长的算法生产与迭代优化周期缩短至仅仅一周,该方案效果得到用户的认可。

一、牧场的碎片化智能场景需求

该畜牧企业在全国拥有上千处牧场,每个牧场都有大量的牛棚需要进行检测管理,而每个牛棚长约300多米,每个小型牧场一共3个牛棚,至少长约900多米。

目前该企业大幅面积的牧场大量依赖人力巡查、检测与进行相应的管理。一般管理员需要分批巡视至少长约900米的上千处奶牛牧场,该企业希望能确保每个牛棚的每一头牛的状态都能保持良好,主要包括奶牛的一般的健康状况,以及所产牛奶的质量。

他们想到了通过实时监控一般情况下奶牛站立与躺卧的时间,以及群体与个体之间情况的差异,来判断奶牛整体是否健康,以及个别奶牛是否出现了身体异常。然而在实践中发现,大面积的牧场,即便有摄像头,管理人员很难精确检测到每一头牛的情况,经常会出现管理人员错检、漏检等问题。

所产牛奶的质量则需要定时定量提供足够的日常粮草,但该企业发现有时候奶牛吃草时会不注意把草堆拱出它们能够到的范围,使得整体粮草摄入量降低。这又通常需要人员去大规模巡检并确认该问题,并且重新将草垛铲回。

同时为了提高产奶量,还需要保持奶牛皮肤的湿润度,该企业需要对奶牛的身体进行间歇性淋水。但他们发现传统基于人力和红外感应的喷洒方法,既需要浪费很大的人力跟水资源,也很难保证精确定量地喷淋到每一头牛的身上。

二、传统厂商面临的问题

为了提升牧场的管理效率和质量,该企业希望改进智能化手段,通过人工智能AI视觉算法来监管奶牛的整体养殖状况。

而另一方面,巨大的规模也使得该企业渴望能够迅速将产品交付使用,以尽快减少人力与成本的进一步损耗。

然而他们在花费了大量时间去寻找AI视觉算法的过程中发现,牧场规模虽大,但在整个AI算法应用面前只能算细分垂直场景。一般AI厂商现有的算法都比较关注人、车等大场景算法应用,很难直接落地去满足自己这种特殊且垂直的场景需求。

并且如果去让一般厂商重新组织人力研发相应的AI算法,不仅耗时周期较长,研发成果存在着很大的不确定性,无法迅速见效;

而且一般厂商还需要投入大量的时间与资源,仅仅专门去为这家企业的细分垂直场景单独开发这样的能力,开发完成后能否重复利用也成问题。投入与回报不成正比,导致很多AI厂商本身在有限的资源和时间下,也无法去做这样的垂直场景算法开发。

三、基于AutoML技术,快速定制牧场算法

方案集成商了解到企业相关顾虑,以及产品快速交付周期的需求后,很快联系到了共达地。

有别于传统厂商先有算法,再去与客户碎片化的场景需求进行艰难配适的“AI+”模式,共达地采用了依托于核心AutoML技术的自动化训练平台,可根据具体需求定制相关算法的“+AI”模式,能以极短周期满足企业丰富多样的个性化算法需求,节省企业相关时间与成本。

共达地迅速与企业进行了沟通,帮助客户一起梳理了场景定义,明确了该牧场的具体监管需求。最终明确的识别需求为:

一、识别并统计摄像头拍摄区域内某时间段奶牛的站卧姿态与数量,来判断整体或个别奶牛的状态;

二、识别摄像头拍摄区域内奶牛是否到达固定位置,到达后联动装置启动喷淋,保持奶牛皮肤水润;

三、识别摄像头拍摄区域内的草垛是否发生位置偏移,若存在偏移情况将上报管理员进行草垛搬移。

明确需求后,共达地快速运用AutoML自动化训练平台,接通牧场的监控录像进行数据提取和标注,用3天时间完成了基础数据采集和标注工作后,在数小时内即完成了AI能力的建构,并且取得了很好的效果。

仅一周之后,共达地就迅速迭代优化了算法,交付并精确满足了该企业相应的场景要求:

一、通过一个摄像头配合监控奶牛站卧姿态的算法,牧场人员可以最少同时监控和统计15头奶牛的状况,如果奶牛出现了站卧姿态或时间上的异常,也会进行及时上报处理。

二、并且根据摄像头,同时对15头牛的位置进行算法识别区域限定(红框标出),来判断牛栏处牛头是否有伸出,从而判定是否要开启喷淋。这样当每栏的牛头伸出进食时,则绿框会标出牛头,上报需要的标号,启动喷淋,这样便可精确无遗漏地喷淋到每一头牛身上。

三、通过对草垛需要推回的位置进行范围限定(草垛下方的红线), 然后检测草垛的整体位置, 如果没超出范围,则整体草垛会显示绿框,超出则显示红框(任何一边超出都会显示)。长时间大范围超出后便可以通知相应人员来将草垛搬回。

优化后算法

通过精确监控、精准喷淋和上报草垛问题,不仅针对性地满足了该牧场所有细节上的需求,减少了重复繁杂的每日巡视检测与管理流程,使得人员仅仅在出现问题时,才需要到现场进行及时处理;

而且快速优化迭代的算法交付,也大大减少了该企业寻找算法的时间成本,能够快速应用到场景之中。

目前该场景的算法也已在共达地的算法商城中上架,而随着数据量的日益增加,共达地算法的持续迭代特性,也将更好地为牧场的智能化升级提供技术服务,有需要的合作伙伴可以联系我们选购合作。

注:共达地为合作伙的产品及解决方案提供多元化AI集成能力,技术成果归属于合作伙伴。为保护项目隐私,案例中涉及的客户具体单位名称、合作伙伴信息均已略去。如您有合作需要欢迎留言。

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