畜産業界は巨大だが、極端な気象条件の影響で飼料価格が高騰し、疾病リスクや環境規制などの課題が生産性を阻害している。現在、AI技術が畜産農場の近代化を促進し、家畜の疾病検出や体重管理を実現している。
生産性向上には精密飼育が不可欠だが、人的作業負荷の制約から実現が難しい。コンピュータビジョン技術を専門とする韓国企業Intflowは、現場カメラとSeeedのreComputerエッジAIデバイスを組み合わせて、この課題に対処している。
IntflowのAIとSeeed reComputer J1010を用いた畜産管理
IntflowはEdgeFarmを提供している。これは家畜の怪我や疾病を認識し、農家による家畜生産性の管理・最適化を支援するAIソリューションである。EdgeFarmは天井設置型カメラでカメラごとに40頭の子豚の生体データをリアルタイム取得する。具体的には、摂食・運動習慣、個体間の闘争頻度、日次体重増加量などを測定する。このデータに基づいて現在の飼育状況を判定し、最適でない場合は改善のためのアクションリストを提供する。EdgeFarmは畜産農場の総合管理システムとして機能する。
2022年、Intflowは2万頭の豚を24時間管理するEdgeFarm事業を拡大しており、このため商用化されたJetson Nanoソリューションが不可欠である。Seeed Studioは、ハードウェアとフルフィルメントでEdgeFarmのグローバル展開を支援している。このシステムは牛の管理もサポートしている。
「SeeedのreComputer J1010を使うことで、JetsonベースのエッジAIソリューションがカメラチャネルあたり最小の推論コストを実現し、GPUクラウドを使う競合他社と比べて動物一頭あたりの管理コストを98％削減できました」とIntflow Inc.CEOのKwang Myung Jeon氏は語る。
また、reComputer J1010はAIと画像解析を組み合わせたエッジIoTの可能性を広げている。reComputerにIoTセンサーを接続することで、農家は湿度と環境温度、動物と農場の状態を監視し、成長過程における生産安全性を制御できる。システムは疾病予防と繁殖進捗に関する重要な情報を継続的に追跡する。
ハードウェア
EdgeFarmは低コストIPカメラを使用して農場の各セクターを監視する。各カメラは現場でAI分析を実行する専用エッジAIデバイスに接続されている。現在、reComputer J1010を使用して最大８台のIPカメラにAI推論機能を提供している。
ソフトウェア
最新のコンピュータビジョン技術でも、数百頭の豚をリアルタイムで追跡することは計算負荷の大きいタスクである。そこで、動物に適した物体検出、ID追跡、行動認識を高度に最適化した。具体的には、畜産農場特有の密集環境でも正確な検出を可能にするため、キーポイント付き回転バウンディングボックス技術を導入した。専用AIモデルはNVIDIA TensorRTで最適化され、Jetson Nano上で最大８台のカメラを同時処理できる。Jetson Nanoから取得された各カメラの生体情報は、EdgeFarmデータベースを経由してクラウドに送信され、Webダッシュボードとアプリに配信される。
デモ
2022年にリリースされたEdgeFarmロードマップには、豚の在庫管理と成長管理ソリューションが含まれている。在庫管理ソリューションは、廊下を通る豚の数と体重をリアルタイムで測定し、作業完了時に即座にレポートを作成して農家に配信する。この情報により、農家は現在農場にいる豚の数と、各個体の状態を正確に把握できる。
豚成長管理ソリューションでは、各カメラが特定のエリアを担当し、動物を24時間追跡して生体情報を取得する。物体検出、追跡、行動識別技術を統合することで、AIはデバイスを装着することなく各動物の運動量、体重、食事量を測定する。毎日測定される情報に基づき、各部屋の最適な出荷時期を予測し、農場の収益性を最大化する。さらに、闘争や死亡などの緊急事態を検出し、作業員に警告することで農場での感染症の拡散を防ぐ。
Intflowについて
Intflowは、世界最高の非接触生体情報分析技術を開発することで産業の非効率性を解消することを目標とする、2019年に設立されたディープテック・スタートアップである。韓国の光州科学技術院（GIST）でコンピュータサイエンスの博士号を取得したCEOを中心に、産業現場に特化したAI技術の開発・普及に取り組んでいる。機械視覚技術を活用した畜産動物デジタルケアソリューション「EdgeFarm」の開発により、Intflowは毎年2倍以上の成長を達成している。Intflowの技術領域は、機械視覚、聴覚知能、AI軽量化、エッジコンピューティング、動物行動分析に及ぶ。Intflowの使命は、無人畜産業をリードする革新的技術を開発し、技術と人類の共存による豊かな世界の実現である。
reComputer J10およびJ20シリーズについて
reComputer Jetsonシリーズは、NVIDIA先進AI組み込みシステムで構築されたコンパクトなエッジコンピューターである。J10（Nano 4GB）とJ20（Jetson Xavier NX 8GBおよびJetson Xavier 16GB）を展開している。豊富な拡張モジュール、産業用周辺機器、熱管理により、reComputer for Jetsonは人気のDNNモデルとMLフレームワークをエッジに展開し、高性能推論を実現することで、次世代AI製品の開発を加速している。