科技行者應對全球糧食危機 AI、5G與機器視覺聯手“養魚”

應對全球糧食危機 AI、5G與機器視覺聯手“養魚”

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2021年2月9日 12:42:08 科技行者
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全球糧食挑戰已經成為現實難題,人工智能、機器視覺與5G網絡等新興技術能否指明新的解決方案?

來源:科技行者 2021年2月9日 12:42:08

關鍵字:AI 5G

時至今日,全球糧食挑戰已經成為現實難題,環境危機的惡化又進一步加劇了這個挑戰。而在這樣一波重壓之下,人工智能、機器視覺與5G網絡等新興技術能否指明新的解決方案?挪威鮭魚養殖公司Cermaq已經啟動首個行業同類項目,希望在為期五年的iFarm實驗中與技術合作伙伴BioSort及ScaleAQ聯手,不斷探索技術如何優化漁業養殖運營。與此同時,行業中的其他企業也在測試多種解決方案,努力地提升漁業產值。

應對全球糧食危機 AI、5G與機器視覺聯手“養魚”

鮭魚養殖的個性化方法

將這些技術引入鮭魚養殖,有望以個性化方式支持每條鮭魚的健康與發育周期。以往,一旦魚群中爆發魚虱(鮭魚養殖中的常見問題),漁民只能對所有魚只進行治療。但新技術的出現有望準確識別出實際需要治療的魚只,極大減少非必要治療帶來的養殖壓力。

與魚群健康維護類似,機器視覺還可以識別并跟蹤單一魚只的攝食需求,通過獨特的標記識別出當前區域內的特定魚只,跟蹤其最后一次喂食與進食時間,據此提供良好照料。這種為每一條魚提供定制化護理的能力代表著水產養殖行業的巨大飛躍,也將幫助漁民在單一魚只生長成熟后再進行收獲。

每個iFarm系統覆蓋15萬條魚,這些魚只被限制在海中的圍網之內。在iFram系統中,由于設置有網狀頂棚,因此魚群會始終處于圍網內的較低位置。當有魚只鼓起魚鰾嘗試上浮時,必然經過網內的一個腔室漏斗,傳感器則掃描該腔室以識別當前魚只并記錄相關數據。

傳感器與物聯網設備則自動處理圖像以識別魚只,并將數據饋送至用于分析數據的人工智能算法處。采集到的數據點涵蓋魚只體重、發育情況、是否患病或者身體是否有傷口等。通過持續上報這些數據,iFarm系統即可高效執行管理并根據數據做出決策。

Cermaq的目標在于加強沿海地區的漁業養殖能力,整個挪威漁業養殖的未來,也將取決于能否找到既可持續、又具有成本效益的生產方式。該公司已經獲得四份項目開發許可證,同時與多家實體及個人開展協作,全面啟動第一批養殖試點。

5G網絡高一致性——讓技術成為可能

近年來,對于5G移動網絡的討論很多。這不僅是因為消費者希望以超高速度下載影片數據,更是因為5G網絡能夠給各個行業帶來變革性影響。仍然以水產養殖為例,5G網絡能夠支持物聯網設備進行魚類識別,并將數據流返回至漁業管理系統當中。與之對應,海底光纜則往往難以維護,明顯不適合這種較為嚴苛的使用場景。5G技術的引入使得高質量攝像機與數據饋送真正成為漁業發展的技術動力。

目前已經有5G試點項目在蘇格蘭的鮭魚海水養殖場進行。通過5G接入互聯網的傳感器將持續收集鮭魚養殖籠內的海水溫度、pH值、含氧量等數據。之所以選擇鮭魚養殖場作為試點,是因為這既是蘇格蘭最大的食品出口類別、也是英國國民經濟的主要貢獻來源。

Alphabet投身其中

谷歌母公司Alphabet及其下轄的X研究團隊(原Google X)正在與歐洲及亞洲多家養魚場合作推動Tidal項目。Tidal項目希望開發出另外一種魚類識別系統。與Cermaq的iFarm項目類似,Tidal采用水下攝像機、計算機視覺以及人工智能技術以跟蹤鮭魚和黃獅魚。AI技術能夠跟蹤魚類的發育過程,并通過人眼難以察覺的形態與動作差異將不同魚只區分開來。在完成試點期之后,該項技術將繼續朝著更廣泛的普及性應用推進。

這些項目也預示著人工智能、機器視覺/學習以及5G等技術對水產養殖行業的重大影響。由于尚處于早期發展階段,而且系統本身極為復雜,其中應該還有著巨大的學習與成長機會。誰能牢牢把握住這種機會,誰就能帶來更高的產出與生態可持續性,進而在市場上占據優勢地位。

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