畜产控制系统、畜产控制服务器、畜产控制方法、以及畜产控制程序与流程

文档序号:32351999发布日期:2022-11-26 17:31阅读:93来源:国知局
畜产控制系统、畜产控制服务器、畜产控制方法、以及畜产控制程序与流程

1.本公开涉及一种畜产控制系统、畜产控制服务器、畜产控制方法、以及畜产控制程序。


背景技术:

2.以往,为了安排处理牛、猪、鸡等家畜的畜产业中的饲养境,导入计算机来进行系统化和管理。在进行家畜饲养的畜舍中,通过收集气温和湿度等畜舍信息并用于饲养环境的控制,来实现畜产的效率化。
3.例如,在专利文献1中公开了一种养猪管理系统,基于输入的家畜信息和实时测量的畜舍信息来计算最佳饲养环境,以控制畜舍环境。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1:日本特开2013-247941号公报。


技术实现要素:

7.发明所要解决的问题
8.然而,在专利文献1记载的技术中,存在难以对每个畜舍进行与不同的畜舍环境和设备能力等对应的最佳控制。
9.本公开是为了解决这样的问题而做出的,其目的在于提供一种能够根据畜舍的设备能力等进行合适的饲养环境控制的畜产控制系统、畜产控制服务器、畜产控制方法、以及畜产控制程序。
10.解决问题的手段
11.为了达成上述目的,本公开的畜产控制系统是一种用于对饲养家畜的畜舍的环境进行控制的畜产控制系统,具备:畜舍测量装置,其用于获得所述畜舍的饲养环境信息;畜舍机器,其用于调整所述畜舍的饲养环境;和分析部,其用于使用所述畜舍测量装置获得的饲养环境信息,来生成作为所述畜舍的目标环境的信息的饲养环境参数,其中,所述分析部在判断由所述畜舍测量装置获得的饲养环境信息,在根据第1饲养环境参数开始所述畜舍机器的控制起经过所定时间后不成为所定条件时,可以生成第2饲养环境参数。
12.此外,畜产控制系统还可以具备控制总括部,其用于生成用于控制所述畜舍机器的控制目标值,其中,所述控制总括部可以使用所述分析部生成的第1饲养环境参数来生成第1控制目标值,并且所述分析部可以在判断由所述畜舍测量装置获得的饲养环境信息、在根据所述第1控制目标值开始所述畜舍机器的控制起经过所定时间后不成为所定条件时,生成第2饲养环境参数。
13.此外,畜产控制系统还可以具备用于向用户显示信息的显示部、和接受来自用户的信息输入的输入部,其中,所述显示部可以显示与所述第1饲养环境参数相应的信息、和
与所述第2饲养环境参数相应的信息,所述输入部可以接受用于许可所述控制总括部使用所述第2饲养环境参数来生成第2控制目标值的来自用户的输入。
14.此外,所述分析部可以进一步使用与家畜的饲养历史相关的饲养历史信息,来生成饲养环境参数。
15.此外,所述第2饲养环境参数可以是通过从所述分析部预先生成的多个饲养环境参数中进行选择而生成的。
16.此外,所述分析部可以使用环境变化条件来生成所述第2饲养环境参数,所述环境变化条件是根据由根据所述第1饲养环境参数控制的所述畜舍机器调整了饲养环境的所述畜舍的、由所述畜舍测量装置获得的饲养环境信息计算的。
17.此外,所述分析部可以在生成所述第2饲养环境参数后,并经过所定时间后,不使用所述环境变化条件而生成饲养环境参数。
18.此外,所述分析部可以根据在所述畜舍饲养的家畜的品种、在所述畜舍饲养的家畜从诞生或断奶起的经过时间、或在所述畜舍饲养的家畜的生育次数,来生成饲养环境参数。
19.此外,畜产控制系统还可以具备用于控制所述畜舍机器的控制部,所述控制部可以依次计算所述畜舍机器的控制操作量,以使由所述畜舍测量装置获得的饲养环境信息成为与所述饲养环境参数相应的状态,所述控制部可以使用计算出的控制操作量来控制所述畜舍机器。
20.此外,所述分析部生成饲养环境参数的频率可以小于所述控制部生成控制操作量的频率。
21.此外,所述饲养环境参数可以是温度信息、湿度信息、气压信息、风量信息、臭气、光量、声音信息、喂食量、喂水量中的中的至少一种信息。
22.此外,所述饲养环境参数可以是温度信息、湿度信息、气压信息、风量信息、臭气信息、光量信息、声音信息、喂食量信息、喂水量信息中的至少两种信息,并且所述分析部可以通过使所述第1饲养环境参数中包含的所述至少两种信息变化,来生成所述第2饲养环境参数。
23.此外,饲养历史信息可以包括家畜的饲养记录、家畜的疾病记录、家畜的治疗记录、家畜的出货成绩中的至少一种信息。
24.此外,所述饲养环境信息可以包括温度信息、湿度信息、气压信息、风量信息、臭气信息、光量信息、声音信息、喂食量信息、喂水量信息、体温信息、体重信息、活动量信息中的至少一种信息。
25.此外,所述畜舍测量装置可以包括温度测量装置、湿度测量装置、气压测量装置、风量测量装置、臭气测量装置、光量测量装置、声音测量装置、喂食量测量装置、喂水量测量装置、体温测量装置、体重测量装置、活动量测量装置中的至少一种装置。
26.此外,所述畜舍机器可以包括供暖机器、制冷机器、换气机器、喷雾器、加湿器、除湿器、照明机器、开关窗机器、喂食机器、饮水机器、自动喂食器、自动喂水机中的至少一种机器。
27.此外,畜产控制系统还可以具备疾病监视部,所述疾病监视部可以从饲养历史信息中包含的家畜的饲养记录、家畜的疾病记录以及家畜的治疗记录中的至少一种信息,使
用疾病的发生与所述饲养环境参数的关系来生成疾病发生的征兆要素参数,使用所述疾病发生的征兆要素参数决定监视参数,并在判断从所述畜舍测量装置获得的饲养环境信息满足所述监视参数的所定条件时,生成警告信息。
28.此外,所述家畜可以是猪。
29.为了达成上述目的,本公开的畜产控制服务器是一种用于对饲养家畜的畜舍的环境进行控制的畜产控制服务器,具备分析部,所述分析部用于使用畜舍测量装置获得的所述畜舍的饲养环境信息,来生成作为所述畜舍的目标环境的信息的饲养环境参数,所述分析部在判断由所述畜舍测量装置获得的饲养环境信息、在根据所述第1饲养环境参数开始用于调整所述畜舍的饲养环境的畜舍机器的控制起经过所定时间后不成为所定条件时,生成第2饲养环境参数。
30.为了达成上述目的,本公开的畜产控制方法包括以下步骤:第1饲养环境参数生成步骤,其中,分析部使用畜舍测量装置获得的所述畜舍的饲养环境信息,来生成作为所述畜舍的目标环境的信息的第1饲养环境参数;判别步骤,其中,所述分析部对由所述畜舍测量装置获得的饲养环境信息在根据所述第1饲养环境参数开始用于调整所述畜舍的饲养环境的畜舍机器的控制起经过所定时间后、是否成为所定条件进行判断;和第2饲养环境参数生成步骤,其中,所述分析部在所述判别步骤中判断由所述畜舍测量装置获得的饲养环境信息不成为所述所定条件时,生成第2饲养环境参数。
31.为了达成上述目的,本公开的畜产控制程序是一种用于对饲养家畜的畜舍的环境进行控制的畜产控制程序,使计算机执行以下步骤:第1饲养环境参数生成步骤,其中,使用畜舍测量装置获得的所述畜舍的饲养环境信息,来生成作为所述畜舍的目标环境的信息的第1饲养环境参数;判别步骤,其中,对由所述畜舍测量装置获得的饲养环境信息在根据所述第1饲养环境参数开始用于调整所述畜舍的饲养环境的畜舍机器的控制起经过所定时间后、是否成为所定条件进行判断;和第2饲养环境参数生成步骤,其中,当在所述判别步骤中判断由所述畜舍测量装置获得的饲养环境信息不成为所述所定条件时,生成第2饲养环境参数。
32.发明效果
33.根据使用上述手段的本公开的畜产控制系统、畜产控制服务器、畜产控制方法、以及畜产控制程序,能够根据畜舍的设备能力等进行适当的饲养环境控制。
附图说明
34.图1是示出本公开实施方式的畜产控制系统的系统构成图;
35.图2是示出本公开实施方式的畜舍的温度和湿度的关系的图;
36.图3是示出本公开实施方式的畜产控制系统的处理的流程图;
37.图4是示出本公开实施方式的用户终端装置的显示部的图;
38.图5是示出计算机构成的概略方块图。
具体实施方式
39.对本公开的实施方式进行说明。
40.首先,一般称为家畜时,可能不包括家禽等鸟,而只显示牛、马、绵羊、山羊、和猪等
动物。然而,作为使用本实施方式中公开的畜产控制系统来管理的对象,不限于这些动物,可以是同样为畜产物的家禽。家禽是指例如鸡、鹌鹑、家鸭和野鸭等鸟类。以下,在没有特别说明的情况下,将本实施方式中公开的畜产控制系统能够管理的畜产物和家畜的对象作为也包括家禽的家畜进行说明。
41.需要说明的是,以下说明的本公开的实施方式中,作为家畜主要以猪为例进行说明。
42.在实施方式中,对于以不是猪的家畜为对象时的术语,例如对于牛、马,可以如下替换。畜舍是饲养畜产物的设施,在猪的情况下为猪舍,在牛的情况下为牛舍,在马的情况下为厩舍。畜房是畜舍内分隔的区域的单位,在猪的情况下为猪房,在牛的情况下为牛房,在马的情况下为马房。繁殖用家畜的产仔用雌性,在猪的情况下为母猪(或繁殖母猪),在牛的情况下为母牛(或繁殖母牛),在马的情况下为牝马(繁殖牝马)。繁殖用家畜的配种雄性,在猪的情况下为公猪(种公猪),在牛的情况下为种公牛,在马的情况下为种牡马。
43.在实施方式中,饲养环境参数是示出用于优化家畜饲养状态的家畜的饲养环境的指标,是饲养家畜的畜舍的温度信息、湿度信息、气压信息、风量信息、臭气信息、光量信息、声音信息等物理量,饲养家畜的畜舍的喂食量信息、喂水量信息等信息,及其组合的信息。
44.饲养环境信息是畜舍的温度信息、湿度信息、气压信息、风量信息、臭气信息、光量信息、声音信息、喂食量信息、喂水量信息,家畜的体温信息、体重信息、活动量信息。
45.此外,控制目标值是后述畜舍501的环境状态的饲养环境信息的实际的目标值。
46.控制目标值是对饲养环境参数中的每个参数设定的值,可以具有一个或多个信息。例如,饲养环境参数之一是畜舍的温度信息,其值为25℃时,控制目标值设定在25℃。此外,控制目标值也可以是两个,温度和湿度。这样,可以将多种信息设定为目标值。
47.控制操作量是用于实际控制畜舍机器512以使畜舍501成为控制目标值的控制信号,是根据由畜舍测量装置511依次获得的饲养环境信息来依次决定的信息。例如,当以上例举的控制目标值为25℃、而畜舍501的实际温度为18℃时,是示出用于对畜舍机器512中作为供暖机器的加热器进行通电以使畜舍501的实际温度成为25℃的电压或电流的参数。此外,当畜舍机器512为开关窗机器时,是调整窗的打开程度的参数。
48.《构成》
49.图1是示出本公开实施方式的包括畜产控制服务器101的畜产控制系统1的系统构成图。如图1所示,本公开实施方式的畜产控制系统1中,畜产控制服务器101、农场侧处理终端201、用户使用的用户终端装置301、数据库401、以及畜舍501通过互联网、lan、vpn(virtual private network,虚拟专用网络)等网络nw可通信地连接。为了简化说明,在图1中假定一个用户而仅示出了用户终端装置301,但畜产控制服务器101可以通过网络nw与多个用户的终端装置连接。同样地,在图1中假定一个畜舍而仅示出了畜舍501,但畜产控制服务器101可以通过网络nw与多个畜舍连接。此外,数据库401可以与畜产控制服务器101一体地构成。此外,农场侧处理终端201的控制部212可以与畜舍501的畜舍机器512一体地构成。
50.畜产控制系统1是一种用于支持主要由畜产业者进行的畜舍环境控制的系统。畜产控制系统的运营者使用该系统向畜产业者提供支持畜舍控制的服务。运营者能够对多个畜产业者提供服务。畜产控制服务器101由畜产控制系统1的运营者进行管理,用户终端装置301由畜产业者使用。需要说明的是,畜产控制服务器101可以由畜产业者自己进行管理。
51.畜产控制服务器101具备分析部111、疾病监视部112、和存储部121。畜产控制服务器101例如是服务器装置(服务器用计算机)等。
52.分析部111具有提取后述存储部121中存储容纳的饲养历史信息和饲养环境信息,并进行演算处理以生成饲养环境参数的功能。具体地,分析部111具有如下功能:分析在畜舍501中饲养的家畜的饲养状态合适的参数,并生成饲养环境参数,该饲养环境参数为用于控制畜舍501的基础。饲养的家畜的饲养状态合适的参数,例如,在畜舍501饲养的家畜为肉猪时,是指作为其体重增加指标的增体率合适的饲养环境参数。此外,当畜舍饲养的家畜为繁殖用家畜(母猪)时,是受胎率和分娩存活率合适的饲养环境参数。需要说明的是,饲养历史信息也包括,例如,像相对于家畜的饲料需求量的增体率那样、用于验证是否有效地进行了饲养的信息,以及如果是繁殖用家畜,则是出生仔数(正常/异常)或与理想怀孕期间的偏差等信息。
53.更具体地,例如,特别是在养猪中,保持仔猪的体温对于进行稳定的饲育是重要的。在此情况下,在饲养环境参数的导出中,从畜舍501的温度、湿度、气压、风量、以及体温等多个信息,进行用于获得最佳环境的饲养环境参数的最佳值的计算处理。由此,能够适当地进行仔猪的增体。
54.此外,分析部111根据在畜舍501饲养的家畜的品种、家畜从诞生或断奶起的经过时间、或家畜的生育次数,来生成饲养环境参数。这是为了对应,即使是同一家畜个体,最佳环境也随成长而改变,例如在母猪的情况下,最佳环境随着生育次数的增加即产次的增加而改变。
55.此外,分析部111具有判别在使用与基于生成的饲养环境参数由控制总括部211生成的控制目标值相应的控制操作量,从开始畜舍机器512的控制起经过所定时间后,是否满足目标条件(所定条件)的功能。并且,分析部111在判别不满足所定条件时,生成与之前生成的饲养环境参数(例如第1饲养环境参数)不同的第2饲养环境参数。
56.此外,分析部111也可以预先生成多个饲养环境参数(第1饲养环境参数、第2饲养环境参数、

等),并根据需要将从生成的饲养环境参数中选择的饲养环境参数发送给控制总括部211。
57.疾病监视部112能够通过从存储部121或数据库401中存储的饲养记录(饲养历史信息)和治疗记录来分析疾病的发生与饲养环境参数之间的关系,来生成疾病发生的征兆要素参数。疾病发生的征兆要素参数是各种基础参数,即作为家畜等发生腹泻等症状或感染症等疾病的征兆的温度、湿度、风量、臭气、体温等发生预测值。疾病监视部112,例如,对过去的疾病发生日、疾病发生数、疾病内容、治疗记录等与家畜的疾病相关的信息,与作为饲养环境信息输入的畜舍501的温度、湿度、气压等各种信息之间的关系进行分析,对容易发生疾病的环境的产生进行预测,并生成疾病发生的征兆要素参数。
58.疾病监视部112基于导出的疾病发生的征兆要素参数,决定监视参数。监视参数是温度、湿度、气压等各种信息的阈值。疾病监视部112或控制总括部211对通过畜舍测量装置511依次获得并发送来的饲养环境信息和监视参数进行比较,并判别是否为超过监视参数的设定阈值的数值。判别的结果,在温度、湿度、气压等各种信息中任一个超过阈值的情况下,在温度、湿度、气压等各种信息全部超过阈值的情况下,在对温度、湿度、气压等各种信息进行加权,并且加权求和值超过预先计算的阈值的情况下等,可以通过任意的计算方法
检测是否为超过阈值的数值。
59.当检测到超过监视参数的设定阈值的数值时,即,疾病监视部112或控制总括部211判断监视参数示出了疾病的征兆时,疾病监视部112生成警告信息。生成的警告信息可以向用户终端装置301的显示部312、农场相关人员或负责兽医等所持有的便携式终端等发出警报。通过此构成,可以在确认了疾病发生的征兆要素时,快速预测和检测疾病发生的可能行。
60.存储部121具有存储家畜的饲养记录、家畜的疾病记录、家畜的治疗记录、家畜的出货成绩的信息,以及饲养环境信息的功能。家畜的饲养记录、家畜的疾病记录、家畜的治疗记录、家畜的出货成绩的信息可以是根据需要从后述数据库401中存储的信息中提取的信息,也可以是用户从用户终端装置301的输入部311输入的信息。例如,过去的家畜的饲养记录、疾病记录、治疗记录、出货成绩等在任意时机,从数据库401输入并存储为存储部121的饲养历史信息。饲养环境信息是示出畜舍501和在畜舍501内饲养的家畜的状态的信息,由设置在畜舍501中的后述的畜舍测量装置511获得,并能够按时间序列存储其推移的信息。饲养环境信息是畜舍501的温度、湿度、气压、风量、臭气、光量、音量、给家畜的喂食量、喂水量、家畜的体温
·
体重
·
活动量等信息。
61.农场侧处理终端201是设置在农场内的终端装置,例如有个人计算机或专用的计算机、定序器等。农场侧处理终端201具备控制总括部211和控制部212。需要说明的是,农场侧处理终端201也可以对各畜舍501的每个畜舍机器512设置。此外,控制部212可以与农场侧处理终端201分开构成。进一步地,控制部212可以与后述的畜舍501所具备的畜舍机器512一体地构成。
62.控制总括部211具有使用畜产控制服务器101的分析部111生成的饲养环境参数,来生成控制目标值的功能,控制目标值是成为畜舍501的目标环境的信息。控制目标值是畜舍机器512的环境状态、家畜自身状态的目标值,是饲养环境信息的目标值的信息。控制目标值,例如在畜舍501具有一定程度的广度,并且设置有多个畜舍测量装置511和多个畜舍机器512的情况下,可以为每个畜舍机器512设定控制目标值,以使该畜舍501的整个区域满足饲养环境参数。
63.控制部212对于由控制总括部211生成的控制目标值,使用由后述的畜舍测量装置511依次测量的饲养环境信息,依次且自动地决定畜舍机器512的控制操作量的信息。并且,使用决定的控制操作量依次进行畜舍机器512的控制。当有多个畜舍机器512时,根据每个机器决定控制操作量。
64.用户终端装置301例如是个人计算机、智能电话、平板pc、以及手机等装置。用户终端装置301可以通过安装在终端的专用应用软件来访问畜产控制服务器101。此外,也可以利用畜产控制服务器101提供的运行环境(api(应用编程接口)、云服务、平台等)来访问畜产控制服务器101。
65.输入部311是,例如键盘、鼠标、轨迹球、触摸板等可以通过用户的操作来输入或选择信息的装置。此外,也可以是智能电话、平板、pc中的液晶显示器或有机el显示器等与显示部312一体化的触摸面板。输入部311可以是语音输入装置。
66.显示部312是将信息等显示给用户的显示器装置等。可以是独立于用户终端装置301的显示器装置,也可以是智能电话或平板中的液晶显示器或有机el显示器等显示装置。
此外,也可以具有声音输出功能。
67.需要说明的是,用户终端装置301也可以与畜产控制服务器101不通过网络nw而与服务器一体地构成。
68.例如,数据库401具有存储如下信息的功能:将农场中的饲养数据收集汇总、并进行分析以整理为数值信息而得到的信息;利用人工智能和统计分析来分析与家畜的饲养有关的大数据、并整理为数值信息而得到的信息等。数据库401中存储的饲养数据中,农场的信息、家畜的种类、家畜的出生相关的信息、增体变化的信息、饲养环境的信息(饲养环境信息)、疾病历史、治疗历史、出货记录、出货价格等信息相关联地存储。为此,例如,根据家畜的种类,将家畜的受胎率和分娩存活率、屠体重量等表示饲养生成的信息良好的饲养环境的信息进行关联,并作为大量的数据进行积累。这些信息可以与每个家畜个体相关联,也可以作为集合了多头家畜的群(群管理)的信息。需要说明的是,数据库401也可以与畜产控制服务器101一体地构成。数据不限于该农场的数据,也可以使用全国各地的农场的数据和各种统计数据等。
69.畜舍501是农场中的建筑物,是饲养家畜的场所。例如,在畜舍501为猪舍的情况下,肉猪一般在猪舍中构成的多个分隔开的猪房中饲养。猪房是以几十头为单位饲养猪的环境。
70.畜舍测量装置511是用于获得畜舍501的饲养环境信息的装置。畜舍测量装置511是设置在畜舍501或其周边等,或者直接设置于家畜的测量装置。具体地,畜舍测量装置511主要是使用各种传感器的构成,是温度测量装置、湿度测量装置、气压测量装置、风量测量装置、臭气测量装置、光量测量装置、声音测量装置、喂食量测量装置、喂水量测量装置、体温测量装置、体重测量装置、活动量测量装置等。畜舍测量装置511可以使用这些多种装置中的任一种或他们的组合。由这些各种传感器组成的多个畜舍测量装置511依次获得与畜舍501的饲养环境相关的温度信息、湿度信息、气压信息、风量信息、臭气信息、光量信息、声音信息、喂食量信息、喂水量信息、以及家畜的体温信息、体重信息、活动量信息,并进行数值化,作为饲养环境信息向畜产控制服务器101、农场侧处理终端201发送。此外,也可以向数据库401发送。
71.畜舍机器512是用于调整畜舍501的饲养环境的机器。畜舍机器512是供暖机器、制冷机器、换气机器、喷雾器、加湿器、除湿器、照明机器、开关窗机器、喂食机器、饮水机器、自动喂食器、自动喂水机等机器。控制部212使用控制操作量来控制畜舍机器512,以使由畜舍测量装置511获得的饲养环境信息成为由控制总括部211生成的控制目标值。控制操作量例如可以是4~20ma的电流信号,也可以是经过数字处理的信号。例如,在当前温度为18℃、温度的目标值为25℃的情况下,调整供暖装置的控制操作量,增加电力量或燃气量以提高畜舍501的温度,控制饲养环境信息使其接近控制目标值。此外,在饲养环境信息为臭气的情况下,控制换气机器或开关窗机器,控制臭气减少。此外,在饲养环境信息为湿度的情况下,例如,在外部湿度高的情况下,可以关闭开关窗机器,防止湿度从外部流入,同时通过制冷机器进行除湿,进行降低湿度的控制。这样,通过由控制部212控制畜舍机器512,能够控制畜舍501等饲养环境。
72.通过控制畜舍机器512,作为饲养环境信息的温度信息、湿度信息、气压信息、风量信息、臭气信息、光量信息、声音信息、喂食量信息、喂水量信息、体温信息、体重信息、活动
量信息发生变化。这里,饲养环境信息有根据畜舍机器512的控制容易变化的信息、和难以变化的信息。例如,为了在夏天冷却畜舍501的温度,需要增大制冷装置的输出,需要使制冷装置以最大额定持续运转的电力,或者需要投资更高输出的高价制冷装置。然而,为了提高湿度,使用喷雾器洒水即可,其成本与制冷相比大多低廉。此外,有时提高湿度所需时间比升高温度所需时间短。这样,根据饲养环境信息的种类,温度或湿度等各参数有变化的容易度、难度,将其定义为移动难度。即,在上述示例中,将温度和湿度的变化除以该变化所需成本或时间的值作为移动难度。虽然也取决于畜舍的环境,但一般温度的移动难度基本上大于湿度的移动难度。此外,在温度和湿度的关系中,即使大气中所含的水分量相同,通过温度升高,饱和水蒸汽的量变大,因此湿度降低。此外,通过进行换气,受到外部空气温度的影响,容易发生温度的升高、下降,与臭气减少有相关性。这样,分析部111可以考虑加入了饲养环境参数中不同物理量的相关的综合移动难度,来生成饲养环境合适的饲养环境参数。
73.分析部111分析饲养的家畜的饲养状态合适的参数,并根据饲养状态生成第1饲养环境参数、第2饲养环境参数

等。需要说明的是,分析部111不只是仅通过饲养状态的优劣来生成这些饲养环境参数,还可以通过结合上述移动难度小的参数作为饲养环境参数的判断基准,生成可以降低饲养成本的饲养环境参数。
74.例如,将由分析部111计算出的多个饲养环境参数显示在用户终端装置301,并通过显示畜舍机器512的运用成本作为其指标,用户可以将运用成本与作为其他要素的增体率、预计疾病发生率、繁殖用家畜的受胎率和分娩存活率等要素进行比较,并选择合适的饲养环境参数。
75.需要说明的是,在本实施例,分析部111为了导出饲养环境参数可以使用人工智能(例如,随机森林、支持向量机、遗传算法、递归神经网络)。将过去的饲养数据和饲养实绩的信息作为教学数据,能够导出用于得到良好的饲养实绩的饲养环境参数。但是,分析部111的构成不限于此,也可以使用一般的统计处理的算法(例如、决策树、多重回归分析)。此外,来自数据库401的信息、饲养环境信息可以是定期获得的构成,也可以是在用户指示的任意时机获得任一方或双方的构成。
76.接下来,使用图2,以本公开实施方式的畜舍501的温度和湿度为例进行说明。图2是横轴显示畜舍501的温度t,纵轴显示畜舍501的湿度h的图表。设定环境可以变化的理想区域为s。
77.首先,点a示出使本畜产控制系统1运行前的状态为温度20℃、湿度60%。
78.在某家畜中,由分析部111分析点b的温度25℃、湿度60%作为饲养环境是合适的(第1最佳点),并生成温度25℃、湿度60%的数据组作为饲养环境参数。这里,将第一次生成的饲养环境参数称为第1饲养环境参数。
79.接收到第1饲养环境参数的控制总括部211将畜舍501的环境生成为第1饲养环境参数的温度25℃(t1)、湿度60%作为控制目标值。控制部212决定用于控制畜舍机器512的控制操作量,以使畜舍501成为控制目标值。控制部212通过依次获得畜舍的饲养环境信息(温度为t),并使控制操作量依次变化,来控制畜舍501的环境。
80.这里,例如,对使温度从20℃变化到25℃的手段进行探讨。在外部气温为25℃以下的情况下,为了遮断外部气温,控制开关窗机器关窗。接着,为了提高畜舍501的温度而使供暖机器运转。一边将畜舍501内的温度调整为25℃,一边使用洒水或加湿器将畜舍501内的
湿度保持在60%。从而,能够实现第1饲养环境参数,能够实现进行合适的家畜的饲养。
81.然而,根据畜舍501的种类,畜舍的气密性低,外部空气进入,因此即使在使供暖机器以最大能力运转的情况下,温度也可能不升高。此外,也有供暖机器的能力本身不足的情况。图2所示的tmax是使用该畜舍的供暖机器时的最大到达温度。即,只能在图2的s’区域内进行控制。需要说明的是,由于最大到达温度根据外部气温而变化,因此tmax不是根据畜舍而唯一决定的值,而是能够经常变化的值。为此,认为即使在此状态下进行控制,在开始控制起经过所定时间后(例如1小时后、半天后等),也会发生未达到作为目标的25℃的条件的情况。畜舍501的畜舍测量装置511定期地将畜舍的饲养环境信息发送给畜产控制服务器101。为此,分析部111判别根据基于第1饲养环境参数生成的第1控制目标值开始畜舍机器512的控制起经过所定时间后、是否满足作为目标的条件(所定条件)。
82.因此,分析部111使用作为使用第1饲养环境参数来调整畜舍501的饲养环境的结果的极限值的tmax(环境变化条件),来分析在满足环境变化条件的同时作为第1最佳点的下一个合适的饲养环境条件(第2最佳点)的点c,并生成为第2饲养环境参数。需要说明的是,在生成第2饲养环境参数时,也可以是使用饲养历史信息。
83.分析出点c即温度18℃、湿度70%适合作为饲养环境,生成温度18℃、湿度70%的数据组作为第2饲养环境参数。
84.接收到第2饲养环境参数的控制总括部211生成控制目标值,以使畜舍501成为第2饲养环境参数即温度18℃(t2)、湿度70%的环境。控制部212决定用于控制畜舍机器512的控制操作量,以使畜舍501成为控制目标值。控制部212通过依次获得畜舍的饲养环境信息(温度为t),并使控制操作量依次变化,来控制畜舍501的环境。
85.这里,例如,对使温度从20℃变化为18℃的手段进行探讨。在外部气温为18℃以下的情况下,为了导入外部气温,可以控制开关窗机器开窗,还可以使用制冷机器控制在18℃。在将畜舍501内的温度调整18℃的同时,使用水的喷雾器或加湿器、除湿器来将畜舍501内的湿度调整为70%。从而,能够实现第2饲养环境参数,能够实现进行合适的(第2最佳点)家畜的饲养。
86.需要说明的是,环境变化条件不仅是温度,还有湿度、臭气、光等各种参数,其示出仅由畜舍机器512进行控制的极限值。这些环境变化条件根据季节、或根据天、早上、白天、晚上这样的时间带变化,因此分析部111也可以为每个季节、每天、每个小时来生成饲养环境参数。
87.控制总括部211根据分析部111生成的饲养环境参数、和畜舍测量装置511获得的饲养环境信息,来生成控制目标值。然后,控制部212,以使畜舍501成为控制目标值的方式,使用控制部212从畜舍测量装置511依次获得的饲养环境信息决定控制操作量,并由控制部212决定的控制作业量依次控制畜舍机器512,能够稳定地保持畜舍501内的环境。即、所述分析部111生成饲养环境参数的频率小于控制部212决定(生成)控制操作量的频率。由于控制部212设置在农场内设置的农场侧处理终端201(物理上为近距离),因此与畜舍测量装置511和畜舍机器512的通信延迟少,能够实时地控制畜舍501的环境。
88.以上,根据畜舍501的环境,在难以达到第1饲养环境参数中的目标温度时,可以通过调整与温度不同的物理量即湿度来生成第2饲养环境参数。这样,能够实现适合畜舍501的能力的合适饲养环境。此外,除了温度和湿度以外,或代替温度和湿度,也可以调整气压、
风量、臭气、光量、音等物理量,也可以增减喂食量或喂水量。此外,在以上说明中,饲养环境参数规定了两个物理量,但饲养环境参数也可以是一个物理量。例如,在温度p和温度r时增体率良好,但在温度p和温度r之间的温度q时增体率降低的种类的家畜的情况下,生成温度p作为第1饲养环境参数,在由于畜舍501的环境而不能实现温度p的情况下,也可以生成温度r作为第2饲养环境参数。这样,饲养环境参数可以基于一个信息生成。
89.作为本公开的畜产控制系统1所处理的畜产业,特别列举养猪。此外,畜舍构成为包括猪舍。例如,将牛作为家畜处理时,由于牛的饲养密度低,容易对每一头进行严密的管理,因此容易收集个体数据。此外,在养鸡时,虽然饲养密度高但是规模小,因此可以作为群体以统计的方式来收集数据。
90.接下来,对养猪中本公开的畜产控制系统1的实施例的概要进行说明。作为实施例之一,从猪舍的畜舍测量装置511定期获得与温度、湿度、气压相关的饲养环境信息,并存储在存储部121或数据库401中。此外,将分娩时死亡头数存储在存储部121或数据库401中。
91.从这些获得的数据,通过分析部111使用机器学习进行分析,导出优化增体率的温度
·
湿度、臭气等条件,并生成饲养环境参数。由此生成的饲养环境参数被发送给控制总括部211,生成控制目标值。然后,控制部212结合生成的控制目标值和从畜舍测量装置511输入的饲养环境信息来决定控制操作量,并通过畜舍机器512控制空调
·
换气机器
·
开关窗等。由此,能够将温度、湿度、臭气控制在最佳状态。
92.此外,作为另外的实施例,从猪舍的畜舍测量装置511定期获得温度数据、从安装于每头猪个体的传感器(或喂食量测量装置和喂水量测量装置)获得每种饲料的摄入量、喂水量,并登记在存储部121或数据库401。此外,将出货屠体重量
·
肉质
·
饲料信息(种类、成分配比等)登记在数据库401。
93.从这些获得的数据中,通过分析部111使用机器学习进行分析,导出出货屠体重量、肉质优化的温度
·
摄食量
·
饲料成分
·
喂水量的条件,并生成饲养环境参数。由此生成的饲养环境参数被发送给控制总括部211,生成控制目标值。然后,控制部212结合生成的控制目标值和从畜舍测量装置511输入的饲养环境信息来决定控制操作量,并通过畜舍机器512控制空调
·
换气机器
·
开关窗等,同时控制对喂食机器、饮水机器的供给量。
94.《处理的流程》
95.接下来,对以图2为例说明的本公开实施方式的畜产控制系统1的一般动作,参照图3所示的流程图进行说明。
96.图3是示出用于控制畜舍501的环境的过程的流程图。图3的流程图示出了畜产控制服务器101、农场侧处理终端201、畜舍501(包括畜舍内具备的畜舍测量装置511和畜舍机器512)的各动作的关联状态。需要说明的是,该流程图以一个畜舍501为对象对动作进行了说明,但在存在多个畜舍501时,应对每个畜舍进行相同的动作。
97.在步骤s101中,畜产控制服务器101从数据库401获得与家畜的饲养相关的过去的饲养历史信息。需要说明的是,饲养历史信息可以由用户从用户终端装置301的输入部311输入。输入的饲养历史信息被存储在存储部121中。
98.在步骤s102中,通过畜舍501中设置的畜舍测量装置511,获得畜舍501的饲养环境信息。获得的饲养环境信息被发送到畜产控制服务器101,并存储在存储部121中。
99.在步骤s103中,分析部111使用获得的饲养环境信息,生成作为畜舍501的目标环
境的信息的饲养环境参数。需要说明的是,根据在畜舍501饲养的家畜的品种、在畜舍501饲养的家畜从诞生或断奶起的经过时间、或在畜舍501饲养的家畜为繁殖用家畜、即母猪等时其生育次数,生成饲养环境参数。分析部111,例如在畜舍501饲养的家畜为肉猪时,生成作为其体重增加指标的增体率合适的饲养环境参数。此外,在畜舍501饲养的家畜为繁殖用家畜(母猪)时,生成受胎率和分娩存活率合适的饲养环境参数。为了说明处理的流程,将在步骤s103生成的饲养环境参数称为第1饲养环境参数。生成的第1饲养环境参数被发送给农场侧处理终端201(第1饲养环境参数生成步骤)。
100.在步骤s104中,控制总括部211基于从分析部111发送的第1饲养环境参数,生成第1控制目标值(第1控制目标值生成步骤)。
101.在步骤s105中,通过畜舍501中设置的畜舍测量装置511,获得畜舍501的饲养环境信息。获得的饲养环境信息被发送给农场侧处理终端201。需要说明的是,饲养环境信息被从畜舍测量装置511向农场侧处理终端201依次发送。
102.在步骤s106中,控制部212使用在步骤s104中生成的第1控制目标值、和由畜舍测量装置511获得的饲养环境信息,来决定用于控制畜舍机器512的控制操作量。控制部212将决定的控制操作量发送给畜舍机器512。
103.在步骤s107中,根据由控制部212决定的控制操作量来控制畜舍机器512。
104.在步骤s108中,通过畜舍501中设置的畜舍测量装置511,获得畜舍501的饲养环境信息。获得的饲养环境信息被发送到畜产控制服务器101,并存储在存储部121中。需要说明的是,饲养环境信息不一定需要向畜产控制服务器101依次发送,也可以间隔一定期间发送。此外,也可以根据来自畜产控制服务器101的发送请求指示进行发送。
105.从步骤s105到步骤s108的处理(包括步骤s106)可以通过循环处理在畜舍501的使用中重复地继续。
106.在步骤s109中,分析部111判别由畜舍测量装置511获得的饲养环境信息、在根据第1控制目标值开始畜舍机器512的控制起经过所定时间后(例如1小时后、半天后等)是否满足目标条件(所定条件)(判别步骤)。在判别为满足条件时,认为控制部212基于第1控制目标值决定控制操作量并进行控制是妥当的,畜产控制服务器101的处理暂时结束。在判别为不满足条件时,认为基于第1控制目标值的控制困难,处理进入步骤s110。
107.在步骤s110中,分析部111使用获得的饲养环境信息,来生成作为目标畜舍501的环境信息的与第1饲养环境参数不同的第2饲养环境参数目标。第2饲养环境参数虽然与能够实现第1饲养环境参数时的增体率或受胎率、分娩存活率相比较差,但能够生成下一个合适的条件。此外,也可以根据作为使饲养环境的各要素变化的难度的移动难度,来生成第2饲养环境参数。生成的第2饲养环境参数被发送给农场侧处理终端201(第2饲养环境参数生成步骤)。
108.在步骤s111中,农场侧处理终端201在用户终端装置301的显示部312显示图4所示的画面。图4所示的画面中,写有当前的数值是第1饲养环境参数,写有变更的数值是第2饲养环境参数。需要说明的是,在图4中,预计疾病发生率相对于当前为2%,变更后为4%,该信息也作为用户是否接受变更的判断基准。用户可以从输入部311输入是(y)否(n)进行从第1饲养环境参数向第2饲养环境参数的变更。在图4中,如果为「変更吗?」选择「是」(y),则变更为第2饲养环境参数,如果选择「否」(n),则保持第1饲养环境参数。选择「是」、即y的情
况,处理进入步骤s112。选择「否」、即n的情况下,从x进入步骤s106,继续与第1控制目标值相应的控制。
109.在步骤s112中,控制总括部211基于从分析部111发送的第2饲养环境参数,生成第2控制目标值(第2控制目标生成步骤)。
110.在步骤s113中,通过畜舍501中设置的畜舍测量装置511,获得畜舍501的饲养环境信息。获得的饲养环境信息被发送给农场侧处理终端201。需要说明的是,饲养环境信息被从畜舍测量装置511向农场侧处理终端201依次发送。
111.在步骤s114中,控制部212使用在步骤s112中生成的第2控制目标值、和由畜舍测量装置511获得的饲养环境信息,来决定用于控制畜舍机器512的控制操作量。控制部212将决定的控制操作量发送给畜舍机器512。
112.在步骤s115中,根据由控制部212决定的控制操作量来控制畜舍机器512。
113.在步骤s116中,通过畜舍501中设置的畜舍测量装置511,获得畜舍501的饲养环境信息。获得的饲养环境信息被发送到畜产控制服务器101,并存储在存储部121中。需要说明的是,饲养环境信息不一定需要向畜产控制服务器101依次发送,也可以间隔一定期间发送。此外,也可以根据来自畜产控制服务器101的发送请求指示进行发送。
114.从步骤s113到步骤s116的处理(包括步骤s114)可以通过循环处理在畜舍501的使用中重复地继续。
115.在步骤s117中,分析部111判别由畜舍测量装置511获得的饲养环境信息,在根据第2控制目标值开始畜舍机器512的控制起经过所定时间后(例如1小时后、半天后等)是否满足目标条件(所定条件)。在判别为满足条件时,认为控制部212基于第2控制目标值决定控制操作量并进行控制是妥当的,畜产控制服务器101的处理暂时结束。在判别为不满足条件时,认为基于第2控制目标值的控制困难,处理进入步骤s118。
116.在步骤s118中、分析部111使用获得的饲养环境信息,来生成作为目标畜舍501的环境信息的与第1饲养环境参数、第2饲养环境参数不同第3饲养环境参数。第3饲养环境参数虽然与能够实现第1饲养环境参数、第2饲养环境参数时的增体率、受胎率、分娩存活率相比较差,但能够生成合适的条件。此外,也可以根据作为使饲养环境的各要素变化的难度的移动难度,来生成第3饲养环境参数。生成的第3饲养环境参数被发送给农场侧处理终端201。之后,可以重复同样的处理,也可以进行处理以生成第4饲养环境参数、第5饲养环境参数。
117.通过上述构成,在本实施例中,通过分析部111决定饲养环境参数,然后如图3所示,不经过分析部111的分析处理,控制部212使用暂时由控制总括部211生成的控制目标值、和控制部212基于从畜舍测量装置511依次获得的饲养环境信息决定的控制操作量,能够继续进行畜舍机器512的控制。即,不需要每次都通过分析部111计算最佳参数的同时单独控制畜舍机器512,就可以实现畜舍501的环境管理和控制的合理化、提高机器的效率,以及减轻负荷等。
118.输入到存储部121的饲养历史信息是定期更新的信息。当进行此更新时,由分析部111进行饲养环境参数的重新计算。之后,如图3所示,由控制总括部211从重新计算后的饲养环境参数和饲养环境信息导出新的控制目标值,控制部212使用更新后的控制目标值和从畜舍测量装置511发送的饲养环境信息,来依次决定控制操作量,并进行对畜舍机器512
的动作的指示和控制。通过重复此过程,基于本公开的畜产控制系统1的畜产环境的管理自动且连续地进行。
119.如上所述,本公开的畜产控制系统1是一种用于对饲养家畜的畜舍501的环境进行控制的畜产控制系统1,具备:畜舍测量装置511,其用于获得畜舍501的饲养环境信息;畜舍机器512,其用于调整畜舍501的饲养环境;和分析部111,其用于使用畜舍测量装置511获得的饲养环境信息来生成作为畜舍501的目标环境的信息的饲养环境参数。分析部111在判断获得的饲养环境信息,在根据第1饲养环境参数开始畜舍机器512的控制起经过所定时间后不成为所定条件时,可以生成第2饲养环境参数。通过这样的系统,能够设定与畜舍的能力相应的合适的饲养环境参数,能够提供与各种农场的多种多样的畜舍相应的合适的畜舍的饲养环境。此外,例如,在如北海道和冲绳那样、自然环境差异大的情况下,也能够使用已有的畜舍设备来提供合适的饲养环境。
120.需要说明的是,在以上的实施方式中,对基于分析部111生成的饲养环境参数,控制总括部211生成控制目标值,控制部212构成为决定用于控制畜舍机器512以使由畜舍测量装置511获得的饲养环境信息成为控制目标值的控制操作量进行了说明,但本公开不限于此构成。例如、控制部212也可以构成为决定用于控制畜舍机器512以使由畜舍测量装置511获得的饲养环境信息成为基于分析部111生成的饲养环境参数的值的控制操作量。
121.(程序)
122.图5是示出计算机801构成的概略方块图。计算机801具备cpu802、主存储装置803、辅助存储装置804、以及接口805。cpu802也可以是gpu。
123.这里,对用于实现构成各实施方式的畜产控制服务器101的各功能的程序进行详细说明。
124.畜产控制服务器101安装于计算机801。并且,畜产控制服务器101的各构成要素的动作以程序的形式存储在辅助存储装置804中。cpu802从辅助存储装置804读程序,将其展开到主存储装置803,并根据该程序执行上述处理。此外,cpu802根据程序,在主存储装置803中确保与上述存储部对应的存储区域。
125.具体地,该程序是在计算机801中用于对饲养家畜的畜舍的环境进行管理的畜产控制程序,是实现以下步骤的程序:第1饲养环境参数生成步骤,其中,使用畜舍测量装置获得的所述畜舍的饲养环境信息,来生成作为所述畜舍的目标环境的信息的第1饲养环境参数;判别步骤,其中,对由所述畜舍测量装置获得的饲养环境信息在根据所述第1饲养环境参数开始用于调整所述畜舍的饲养环境的畜舍机器的控制起经过所定时间后、是否成为所定条件进行判断;和第2饲养环境参数生成步骤,其中,当在所述判别步骤中判断由所述畜舍测量装置获得的饲养环境信息不成为所述所定条件时,生成第2饲养环境参数。
126.需要说明的是,辅助存储装置804是非临时有形介质的一个示例。作为非临时有形介质的其他示例,可以举出经过接口805连接的磁盘、光磁盘、cd-rom、dvd-rom、半导体存储器等。此外,当该程序通过网络nw发送给计算机801时,接收了发送的计算机801可以将该程序展开于主存储装置803,并执行上述处理。
127.此外,该程序可以用于实现上述功能的一部分。进一步地,该程序也可以是结合已经存储在辅助存储装置804中的其他程序来实现上述功能的所谓差分文件(差分程序)。
128.以上,对本公开的几个实施方式进行了说明,但是这些实施方式可以以其他各种
方式实施,在不脱离本公开主旨的范围内,能够进行各种省略、替换、和变更。这些实施方式及其变形,与包含在公开的范围和主旨中同样地,应包含在权利要求书所记载的公开及其等同范围内。此外,在实施方式的说明中,作为家畜以猪为例进行了说明,但也可以将本畜产控制系统适用于牛、鸟等其他家畜、家禽。
129.附图标记的说明
[0130]1…
畜产控制系统
[0131]
101

畜产控制服务器
[0132]
111

分析部
[0133]
112

疾病监视部
[0134]
121

存储部
[0135]
201

农场侧处理终端
[0136]
211

控制总括部
[0137]
212

控制部
[0138]
301

用户终端装置
[0139]
311

输入部
[0140]
312

显示部
[0141]
401

数据库
[0142]
501

畜舍
[0143]
511

畜舍测量装置
[0144]
512

畜舍机器
[0145]
801

计算机
[0146]
802

cpu
[0147]
803

主存储装置
[0148]
804

辅助存储装置
[0149]
805

接口
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