Καθώς ο παγκόσμιος πληθυσμός αυξάνεται, η κατανάλωση κρέατος μπορεί να αυξηθεί έως και 73% έως το 2050. Ως εκ τούτου, οι χοιροτρόφοι πιθανότατα θα στοχεύσουν στη μεγιστοποίηση της παραγωγής ανά μονάδα ζώου και στην αύξηση του πληθυσμού των ζώων. Η έξυπνη χοιροτροφία προέκυψε από την ανάγκη ενημέρωσης των χοιροτρόφων συχνά και λεπτομερώς για την υγεία, την ευημερία και την παραγωγικότητα. 

Τι είναι ήδη διαθέσιμο και τι μπορεί να αναμένεται;
Η έξυπνη κτηνοτροφία είναι η εφαρμογή προηγμένων τεχνικών στην κτηνοτροφία για την παρακολούθηση, τη μοντελοποίηση και τη διαχείριση της ζωικής παραγωγής. Στόχος της είναι να αυξήσει την ικανότητα του κτηνοτρόφου να διατηρεί επαφή με κάθε ζώο, καθώς εντείνεται η ζωική παραγωγή. Χρησιμοποιώντας έξυπνες τεχνικές χοιροτροφίας, οι παραγωγοί μπορούν να παρακολουθούν καλύτερα τις ανάγκες του κάθε ζώου και να προσαρμόζουν αναλόγως τις πρακτικές διαχείρισης τους, αποτρέποντας έτσι προβλήματα υγείας, ευημερίας και θέματα διαχείρισης, ενισχύοντας συγχρόνως την υγεία του πληθυσμού. Διατίθεται ένα ευρύ φάσμα τεχνολογιών έξυπνης κτηνοτροφίας που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν στη βιομηχανία των χοίρων, ιδίως τεχνολογίες ανίχνευσης και παρακολούθησης, όπως επιταχυνσιόμετρα, τάπητες πίεσης και πλάκες δύναμης, μικρόφωνα, κάμερες και αναγνώριση ραδιοσυχνοτήτων (RFID).

Τεχνολογίες ανίχνευσης και παρακολούθησης

Τα επιταχυνσιόμετρα είναι ηλεκτρονικοί αισθητήρες που επιτρέπουν τη συνεχή καταγραφή και επισημαίνουν τις αλλαγές στα δεδομένα δραστηριότητας μετρώντας παραμέτρους κίνησης. Είναι σχετικά φθηνά και μπορούν να στερεωθούν σε διαφορετικές περιοχές του σώματος, όπως τα πόδια, ο λαιμός και τα αυτιά. Μπορεί να εμφανίσει δυσκολίες η σταθεροποίηση σε ένα ζώο λόγω των συνθηκών εκτροφής και της εξερευνητικής συμπεριφοράς των χοίρων. Τα επιταχυνσιόμετρα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανίχνευση της πρώιμης χωλότητας εντοπίζοντας αλλαγές στη στάση του σώματος και του βηματισμού στις χοιρομητέρες.

Τα στρώματα πίεσης αναλύουν τα μοτίβα βάδισης για να παρέχουν αξιόπιστους δείκτες χωλότητας, όπως μικρότερη ταχύτητα περπατήματος, μικρότερο μήκος βήματος και μεγαλύτερο χρόνο στάσης.

Οι πλάκες δύναμης μετρούν την κατανομή βάρους των ποδιών και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εκτίμηση της χωλότητας προσδιορίζοντας τις διαφορές στο βάρος που φέρουν μεταξύ των ποδιών, καθώς τα χωλά ζώα είναι απρόθυμα να φέρουν βάρος στα προσβεβλημένα άκρα. Αυτά τα είδη μέτρων είναι αντικειμενικά και εξαιρετικά επαναλαμβανόμενα.

Μικρόφωνα

Τα μικρόφωνα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για αντικειμενική, μη επεμβατική μέτρηση για την αναγνώριση στρες και την παρακολούθηση της νόσου σε διάφορα αγροτικά περιβάλλοντα. Τα μικρόφωνα έχουν χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση ήχων λόγω στρες (π.χ. κραυγές) και για την αναγνώριση θανατηφόρων ασθενειών σε χοίρους χρησιμοποιώντας ηχητικά δεδομένα σε συστήματα παρακολούθησης ήχου. Έχουν επίσης χρησιμοποιηθεί για την περιγραφή ακουστικών χαρακτηριστικών ήχων βήχα που προκαλούνται από πνευμονική λοίμωξη για την ανάπτυξη ενός αλγορίθμου ταξινόμησης βήχα σε πραγματικό χρόνο με βάση την ανάλυση ηχητικών χαρακτηριστικών της αναπνευστικής νόσου και την αντικειμενική μέτρηση τυχόν απόκλισης από το φυσιολογικό αναπνευστικό πρότυπο.

Οι κάμερες μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ενσωματωμένα μέρη της διαδικασίας ανάλυσης εικόνας σε διαδραστικά πακέτα λογισμικού για να αποφασίσουν την ανάγκη θέρμανσης ή ψύξης της εγκατάστασης.

Ψηφιακά συστήματα παρακολούθησης που βασίζονται σε βίντεο

Τα ψηφιακά συστήματα παρακολούθησης που βασίζονται σε βίντεο είναι φθηνά, αξιόπιστα και ακριβή στην παρακολούθηση των επιδόσεων, των δεικτών υγείας και ευημερίας στους χοίρους. Για παράδειγμα, οι κάμερες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ακριβή εκτίμηση του βάρους του σώματος μετρώντας διαστάσεις όπως η καρδιά, το μήκος και το ύψος και για τη μέτρηση της θερμικής άνεσης με βάση τα πρότυπα συμπεριφοράς της ηρεμίας των χοίρων, όπως η χωρική κατανομή των χοίρων μέσα σε μία εγκατάσταση, αξιολογώντας τη συμπεριφορά. Οι κάμερες συνέβαλαν επίσης στην εκτίμηση της θερμικής άνεσης με την αυτόματη εξαγωγή της θερμοκρασίας της βάσης του αυτιού από θερμικές εικόνες κάτοψης σε χοίρους και επέτρεψαν στην τυμπανική περιοχή να αναγνωριστεί ως η καλύτερη περιοχή για την παρακολούθηση της θερμοκρασίας κατά τη χρήση ενός θερμομέτρου υπέρυθρων και της περιοχής του αυτιού και της πλάτης όταν χρησιμοποιούνται αισθητήρες θερμοκρασίας.

Επιπλέον, οι κάμερες μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ενσωματωμένα μέρη της διαδικασίας ανάλυσης εικόνας σε διαδραστικά πακέτα λογισμικού για να αποφασίσουν την ανάγκη θέρμανσης ή ψύξης ενός χοίρου. Τα χωλά και τα υγιή γουρούνια μπορούν επίσης να διακριθούν από την εγγραφή βίντεο και την παρακολούθηση της ανύψωσης της περιοχής του λαιμού κατά τη διάρκεια του περπατήματος και των αλλαγών στην αναλογία του βήματος προς το μήκος του βήματος. Αυτή η μέθοδος μπορεί να προσδιορίσει με ακρίβεια έως και το 74% των χοίρων που αναπτύσσουν στη συνέχεια χωλότητα.

Τρισδιάστατα συστήματα μηχανικής όρασης

Τα τρισδιάστατα συστήματα μηχανικής όρασης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αυτόματη ανίχνευση της στάσης της ουράς και την έγκαιρη προειδοποίηση για το δάγκωμα της ουράς στην εγκατάσταση. Οι ψηφιακές εικόνες μπορούν επίσης να βοηθήσουν στον ακριβή διαχωρισμό  χοίρων που έχουν δαγκώσει και δαγκωθεί κατά τη διάρκεια επεισοδίων. Μια άλλη εφαρμογή με κάμερες μπορεί να ανιχνεύσει επιθετική συμπεριφορά μετρώντας την ταχύτητα και την απόσταση μεταξύ των χοίρων για να χαρακτηρίσει τη συμπεριφορά χτυπήματος και κυνηγιού.
Τα συστήματα RFID χρησιμοποιούνται ήδη σε χοιροτροφικές εκμεταλλεύσεις για την ταυτοποίηση και την παρακολούθηση των χοίρων. Άλλες εφαρμογές συστημάτων RFID περιλαμβάνουν την καταγραφή των τρόπων σίτισης και πόσης ανά χοίρο σε ομαδικό περιβάλλον στέγασης και θα μπορούσαν να υποστηρίξουν μακροχρόνια συνεχή παρακολούθηση της υγείας και της συμπεριφοράς των χοίρων.

Αναδυόμενες τεχνολογίες στη βιομηχανία των χοίρων

Οι αναδυόμενες τεχνολογίες που διατίθενται για χρήση στη βιομηχανία των χοίρων περιλαμβάνουν επαυξημένη πραγματικότητα, τεχνητή νοημοσύνη, τρισδιάστατη (3D) εκτύπωση και το Internet of Things (IoT). 

Ο όρος «επαυξημένη πραγματικότητα» σχετίζεται με τεχνολογίες που χαρακτηρίζονται από τα ακόλουθα:

- Συνδυάζουν φυσικά και εικονικά αντικείμενα σε πραγματικό περιβάλλον.
- Αλληλεπιδρούν σε πραγματικό χρόνο.
- Ευθυγραμμίζουν τα φυσικά και εικονικά αντικείμενα μεταξύ τους.
Η επαυξημένη πραγματικότητα επιτρέπει την επικάλυψη διαφορετικών εικονικών στοιχείων που δημιουργούνται από έναν υπολογιστή στον πραγματικό κόσμο, δίνοντας πληροφορίες σχετικά με τα φυσικά στοιχεία που οι ανθρώπινες αισθήσεις δεν μπορούσαν να παρέχουν.

Προσομοίωση ανθρώπινης νοημοσύνης σε μηχανές

Η τεχνητή νοημοσύνη περιγράφεται ως προσομοίωση ανθρώπινης νοημοσύνης σε μηχανές που εμφανίζουν χαρακτηριστικά που σχετίζονται με το ανθρώπινο μυαλό, όπως η μάθηση και η επίλυση προβλημάτων. Στόχος του είναι η κατανόηση και ο σχεδιασμός συστημάτων που εμφανίζουν ιδιότητες νοημοσύνης, όπως η ικανότητα να μαθαίνουν, να αντλούν γνώσεις από δεδομένα, να εξορθολογίζουν και να αναλαμβάνουν ενέργειες για την επίτευξη συγκεκριμένων στόχων. Μεγάλα δεδομένα σε συνδυασμό με αλγόριθμους τεχνητής νοημοσύνης μπορούν να μετατραπούν σε χρήσιμες πληροφορίες για τη βελτίωση της λήψης αποφάσεων στην χοιροτροφία.

Εκτύπωση 3D 

Μια άλλη αναδυόμενη τεχνολογία είναι η εκτύπωση 3D. Ορίζεται ως η διαδικασία δημιουργίας ενός φυσικού αντικειμένου από ένα ψηφιακό μοντέλο 3D με τον καθορισμό διαδοχικών λεπτών υλικών. Είναι σε θέση να δημιουργήσει αναπαραγωγές, ιδίως μικρών ανταλλακτικών, να εξοικονομήσει χρόνο και πόρους και να μειώσει το κόστος επιτρέποντας την κατανεμημένη κατασκευή υποκατάστατων τόσο για εξειδικευμένο εξοπλισμό όσο και για συμβατικά προϊόντα μαζικής παραγωγής.

Internet of Things

Τέλος, το IoT είναι ένα νέο παράδειγμα της ικανότητας συνδεδεμένων συσκευών μέσω διαδικτύου υψηλής ταχύτητας να ανιχνεύουν, να συλλέγουν και να μοιράζονται δεδομένα έτσι ώστε να μπορούν να υποβληθούν σε επεξεργασία και να χρησιμοποιηθούν για την επίτευξη κοινών στόχων.

Συμπερασματικά, η έξυπνη κτηνοτροφία αυξάνει την ικανότητα του κτηνοτρόφου να διατηρεί επαφή με μεμονωμένα ζώα καθώς εντατικοποιείται η παραγωγή.  Χρησιμοποιώντας την έξυπνη κτηνοτροφία, μπορεί να συλλεχθεί μεγάλη ποσότητα δεδομένων σε σύντομες χρονικές περιόδους, τα οποία μπορούν να βελτιώσουν τη διαχείριση και την παρακολούθηση της υγείας και της ευημερίας των χοίρων.




Photo by Diego San on Unsplash