野生动物保护，AI大有可为
随着技术的持续创新，用于野生动物保护的现代化智能装备也在不断丰富起来。像无人机、红外热成像摄像机这些设备在很多野生动物保护环节都有应用到。并且随着AI技术的兴起，近年来，关于野生动物识别检测的算法和相关应用也变得成熟和丰富起来。近日，杭州野生动物园三只金钱豹外逃的事件引发极大的社会关注，因第三只金钱豹仍未寻回，不仅周边居民，全国网友的心也都悬着，担忧着猛兽伤人事故发生。
而就在前不久，黑龙江还发生了野生东北虎进村伤人的事故。野生动物从无人山林闯进人类生活场所，对双方来说都存在很大安全隐患。此类事件的发生，也在时刻强调着对野生动物保护方针持续推进的重要性，相关部门必须加强野生动物保护和居民自身保护的宣传，完善应急预案。
无论是野生动物检索寻回还是常规的野生动物保护，我们可以很明显的感受到，随着技术的持续创新，用于野生动物保护的现代化智能装备也在不断丰富起来。像无人机、红外热成像摄像机这些设备在很多野生动物保护环节都有应用到。并且随着AI技术的兴起，近年来，关于野生动物识别检测的算法和相关应用也变得成熟和丰富起来。
科技手段助力野生动物保护
无人机+热成像，用于野生动物搜捕及观察
在上述杭州野生动物园金钱豹外逃事件中，当地即采用了无人机、热成像设备在周边山林寻找金钱豹踪迹。无人机在野生动物搜索场景发挥着很大作用，比如：
1)无人机能够代替人力巡山，能降低工作人员深入山地林区进行实地搜索的安全风险；
2)无人机从空中俯视的方式，具有大纵深、广视角的特点，排除了低视角的视觉阻挡问题；
3)无人机实际工作中，可以用15～20公里/小时的速度对搜索区域进行精细扫描，极大提高搜索工作进度。
另外，由于很多动物都具有天然保护色，在山林中与背景颜色近似，肉眼搜索时很难快速发现目标。特别是在夜间，多数动物更习惯夜间出没，人眼视觉受限，使用辅助照明搜索又会惊动动物。如此一来，红外热成像设备即成为野生动物保护工作中的首选。
热成像通过探测动物的体温与环境温度的差异来形成图像，无论是具有自然保护色的动物还是在夜间出没的动物，都能在远距离发现动物的踪迹，追踪动物的行动。无论是动物搜捕还是用于日常野生动物生活习惯观察，热成像都能够帮助提高工作效率。
同时，热成像设备可以安装在较高位置，可获得较广的监视范围，非常适合科研人员远程搜索研究野生动物。并且能够提供高清视频信号，热成像与高清摄像机组成双视窗检测设备更有力于观察研究。
而更多情况下，通常是搭配无人机和热成像一起使用，结合无人机和热成像的双向优势来有效解决很多传统野生保护方案中的难点问题。
AI监控摄像机，用于野生动物日常监测
野生动物保护本身是一项长期且具有科学探索意义的工作，这其中要兼顾野生动物防偷猎、野生动物生活习性(野生动物的种群数量、繁衍活动和迁徙动向，为野生动物救护和科学研究提供依据)研究的目的。
据安徽旭帆科技公司反映，就目前国内的行情来讲，野生动植物保护及检测一直都困难重重，主要是由于野生动物涉及的领域广、范围大，而且分布地跨域大，这就给野生动物的保护带来了巨大的困难。以前野生动物保护主要采用的方法是在野生动物出没的区域安装大量的监控摄像头，通过这些监控设备获知这些动物的生活习性、繁殖特点、食物种类、等重要信息，最重要的是能监控偷猎者，为下一步制定野生动物保护计划提供了重要材料。
但在野外安装摄像头其实是一件费时费力的工作，并且还面临着被动物或偷猎者破坏的风险。而随着AI技术的兴起，越来越多的行业希望通过人工智能提升安防监控的便捷性，野生动物保护领域也在逐渐渗透。
旭帆科技建议，在为野生动物保护场景设计的AI监控方案中，基本需要满足这些功能和条件：
1)4G5G或无线网络：以防止因网线被破坏而导致的无法监控事件；
2)高清红外夜视：保障高清摄像机白天黑夜均能正常运行，避免错过重要画面；
3)语音对讲功能：监控设备带有语音对讲功能可以实时喊话，进行语音对讲，可以驱赶偷猎者、危险动物；
4)AI智能分析：AI智能图片分析，不仅可以起到安全监控的作用，还可以根据图片智能分析，观看周围有无危险的人事物；
5)告警信息发送：偷猎者的监督、野生动物的监测等，一旦发现危害或动物踪迹，平台就会发送告警信息，能及时通知到管理人员。
野生动物AI识别系统助力高效物种鉴别监测
而随着野生动物保护工作的循序渐进，近年来有了AI技术的助力，诸如野生动物AI识别系统的推出，更为野生动物保护、物种鉴别等工作提供了有效技术手段。
很多生态保护基地本身并不缺乏高清红外摄像机布点，反而是无法对海量拍到的动物视频内容进行物种识别和分类。比如大熊猫的最佳栖息地之一,也是川金丝猴、林麝、黑熊等珍稀动物家园的老河沟公益保护地，在保护地有70台红外相机，两年间就制造了约100万个视频和照片，如何将相机拍摄到的动物进行识别以及分类，是一大挑战。
为此，阿里云2018年就为老河沟公益保护地打造了一整套野生动物AI识别系统。通过对老河沟24种重点监测物种约28万张照片的训练，阿里云野生动物AI识别系统能自动识别、分类不同物种，准确率达99%。这套系统的有效助推了高效智能高准确率物种鉴别工作的展开。
野生动物保护关系到人类家园的生态平衡，意义重大。在面对复杂多变且充满危险性的自然环境面前，用科技助力安全和科研同样也变得意义非凡。
生物识别技术主要应用在哪些领域
生物识别技术主要包括指纹识别、人脸识别、指静脉识别、掌静脉识别、虹膜识别、声音识别等。
目前，指纹识别是应用最广泛的技术，在所有识别产品中占比58%，处于绝对主导地位，人脸识别产品近年发展迅速，占比7%，虹膜识别产品比例为6%。
那么，这些产品主要应用在哪些领域呢?我们从传统领域和新兴领域两部分来介绍。
四大传统领域
考勤市场，主要应用指纹识别
考勤市场是生物识别技术最传统也最为人所熟知的市场，也是目前来说生物识别技术主要的应用领域之一。
传统的考勤市场几乎是指纹识别技术一统天下，但是，随着其他的一些生物识别技术的发展，人脸识别凭借其非接触和远距离的优势，静脉识别凭借其非接触的优势也开始逐渐介入考勤市场。
据悉，目前这一市场的容量已经达到每年近十亿人民币的规模。
门锁市场，主要为指纹和人脸识别
门锁是生物识别技术进入大众消费市场的第一款应用产品。尤其是近几年采用生物识别技术的智能门锁慢慢开始取代传统的锁具。
有数据统计，我国超过80%的城镇用户有安装智能门锁的需求，因此智能门锁的市场总体规模超过3000亿元。
智能门锁产品主要以指纹识别和人脸识别为主。不少保险柜也采用了生物识别锁具。
楼宇对讲市场，指纹识别为主
近年来，智慧社区的发展对楼宇对讲行业提出了更高的要求，低档次的对讲产品无法满足智慧社区建设的需求。它所需要一个更智能的楼宇对讲系统，这就给生物识别技术与楼宇对讲的结合带来了市场的机遇。
目前不少的楼宇对讲公司，大举杀入生物识别领域，致力于开发出与生物识别技术结合的楼宇对讲产品。
消费产品市场，人脸和指纹识别为主
消费产品市场主要以手机等移动设备为代表，近两年各大手机公司发布的新款手机，都推出了自带生物识别功能的产品和应用，好像没有指纹识别或者是虹膜识别技术的手机就无法上市一样，他们的年出货量数以千万计。
智能手机的迅速普及，对生物识别行业的爆发起着很大的推动作用。除此之外，以支付宝等为代表的人脸识别支付、指纹识别支付等等也是生物识别技术巨大的应用领域。
三大新兴领域
安防领域
生物识别技术是安防行业的热门技术，且在行业的热度在持续升温。尤其是在智能监控领域。
目前以人脸识别和人的行为识别为代表的应用市场日渐庞大。众多安防企业已经投入大量的人力物力进行生物识别领域的投入，且有部分企业已经取得了不少成果。
实名制带来的识别市场
春节前，北京西客站等车站的“人脸识别通道”很是刷了一波存在感。在杭州G20峰会期间，入住酒店前都要经过人证合一的认证。深圳地铁也即将上线生物识别售检票系统。
随着国家对于实名制的要求越来越高，生物识别这种“能够证明你就是独一无二的你”的技术，必将获得相关政府部门的青睐。
特殊细分行业领域
事实上，随着生物识别技术的发展，生物识别技术的应用绝不会只限于上文中所提到的领域。
凡是一些需要进行身份认证和识别的场所都将纳入生物识别技术的市场范围。例如社区、金融、医疗、教育、交通、社保等领域，都有着非常广阔的应用空间，因此生物识别技术的市场潜力无可估量。
1智慧渔业发展，养鱼场应用了哪些“黑科技”?
0分享至知道智慧农业的人肯定知道无人农场，喜欢养鱼的朋友肯定也会畅想有没有无人渔场呢。科学家也思考过这个问题，并且正在不断用技术把这些付诸实现。中国作为全球第一大水产养殖大国，未来中国水产养殖的出路在哪里？智能渔业到底能起到多大的作用？在未来它能为我国水产养殖做出什么深刻的变化吗？一、为什么水产养殖必须走智慧化之路？中国水产品产量连续33年稳居世界第一。据最新统计，2021年我国水产品总产量达到6693万吨，人均水产品占有量47公斤，是世界人均水平的2倍,供给总体充足。中国水产养殖种类超过300种，水产养殖产量从2016年的4793.2万吨增长至2021年的5388万吨。2021年养殖水产品在产量中占比提高至80.5%，比上一年增长了3.1%，预计2022年将进一步增长至5630万吨。从这个数字看，我国也是妥妥的世界水产养殖第一大国，占世界水产养殖总产量的60%左右。水产品在保障全球食品安全中的作用已引发了世界的高度关注。可有些摆在我们面前亟待解决的问题：近年来人力成本逐年上升，从事渔业的专业化人群逐年稀缺，传统的依靠人力和经验的渔业管理模式将变得越来越难。因此，科技化、数据化、智能化成为渔业发展的必由之路！智慧化能解决什么问题呢？简单地说就是三句话：能够有效改善水产生态环境，能够显著提高水产养殖生产经营效率，能够彻底转变渔业生产者、消费者观念和组织体系结构。而要实现智慧水产养殖，我们还必须先解决好三个问题：什么是智慧水产养殖？怎么做好智慧水产养殖？谁来实现智慧水产养殖？这三个问题，我们先来看看国际上是怎么回答的。（图片来源：大连海洋大学庞洪帅）二、国际智慧渔业的发展情况如何？什么是智慧水产养殖？粮农组织推出了“气候智能型农业”（CSA）（包括水产养殖在内）概念，旨在帮助建立适当的技术、政策和投资环境，在气候变化背景下实现可持续农业发展、保障粮食安全。气候智能型渔业可以说是一石三鸟，目的就是尽可能提高生产率、适应气候变化、减少或消除温室气体排放（减缓）。它和我们所说水产养殖可持续集约化等养殖方式不同，其着力点明确于气候变化，目的是要促进生产率、适应和减缓协同增效，同时确保所有人都能获得有营养的食物。但在一些相对落后的国家，要将生产率提高和社会环境可持续发展等相互竞争的优先重点联系起来难度很大，但部分研究人员和渔民已将气候智能型农业作为一种备选的创新型适应做法。那么怎么做好智慧水产养殖？水产养殖的智能化依靠设施的现代化。自2000年联合国粮食及农业组织（FAO）在泰国举办的世界新千年水产养殖大会以来，各国设施水产养殖发展为水产养殖智能化打下了良好的基础。在国外，设施水产养殖的模式主要包括集约化池塘养殖、大棚（温室）养殖、工厂化养殖、网箱养殖等。在此，我们重点介绍几种陆上养殖模式。1.池塘循环水养殖这是最近几年发展起来的一种新型集约化池塘养殖模式，这种模式一般将池塘分为两个区域，其中大水面区域占97%左右，主要用于生态化净化养殖水体，俗称“养水”，也可适当套养一定量的滤食性鱼类；小水面区域占3%左右，用于高度集约化养鱼，达到精准化、智能化管控，也能将部分残饵粪便分离取出。池塘循环水养殖（图片来源：作者拍摄）（图片来源：全国水产推广总站）2.大棚（温室）池塘养殖这是在养殖池塘上覆盖透光的塑料薄膜或玻璃、玻璃钢，犹如种植蔬菜的大棚（温室）。集约化池塘养殖和大棚（温室）池塘养殖在欧美国家并不发达，因此技术水平较为有限。大棚（温室）池塘循环水养殖（图片来源：作者拍摄）3.工厂化养殖这是设施化程度最高的产业，是高科技和产业化的结合，特点是高投入高产出。进入21世纪以来，国外工业化循环水养殖技术开始进入规模化应用阶段，研究更加深入，先进的水生生物技术、工程技术（特别是自动化、智能化监测与控制技术）不断集成创新并应用到该领域。（图片来源：大连海洋大学庞洪帅提供）（图片来源：大连海洋大学庞洪帅提供）（图片来源：大连海洋大学庞洪帅提供）俄罗斯工厂化育苗车间（图片来源：作者拍摄）国际智慧水产养殖的特点主要体现在一下几方面：第一，高新化和普及化。发达国家在工业化循环水养殖系统中都应用了当今的前沿高新技术，包括生物工程技术、高效水处理技术、现代监测控制技术、网络信息技术等。第二，智能化和机械化。当前国外发达国家十分重视工厂化养殖中水质调控的自动化、机械化研究与应用。美国在高密度养殖系统中，程序控制技术研究与应用非常先进。其他先进国家也同样在自动控制及水质处理、监测等方面有许多研究及应用，如在增氧、生物净化沉淀、过滤、脱氮、曝气等方面都采用和集成了当代最新技术。（图片来源：大连海洋大学庞洪帅）第三，标准化和模块化。近年来国外在设施工业化养殖技术与装备的标准化和模块化研究与应用方面有了显著提高，在常用生物、物理和工程技术方面取得了量化指标和经验设计参数。第四，大型和超大型化。国外设施工业化养殖都有向大型、超大型企业发展的趋势。美国的一家对虾养殖工厂，就负责全州对虾市场销量的一半；日本政府在长崎建造的养鱼车间就占地3英亩；俄罗斯计划建造多个大型工厂化养鱼工厂，总产量达到百万吨。三、我国的智慧化水产养殖应用了那些技术？目前，我国的智慧化水产养殖技术与物联网技术紧密结合。其在水产养殖业中的应用形式主要有：实时养殖环境监控、数字化生产记录、智能化物流管理、体系完善的质量溯源等技术。这些技术的运用，在增加水产品产量、扩大生产规模、提高产品品质、减少养殖风险、降低资源消耗和人力成本等方面，起到了非常重要的作用。1.水产养殖环境监控。实施水产养殖环境监控是把养殖场管理提升到一个全面监控和管理的高度。首先，它把水产养殖基地等生产单位和周边的生态环境视为整体，把各种相关因素综合在一起，进行系统、精密分析，保障渔业生产的生态环境在可承受范围内。目前中国养殖环境监控主要通过智能传感器实时采集养殖场的温度、湿度、光照度、气压、粉尘弥漫度、有害气体浓度等环境信息，并将这些信息传输到远程服务器，依据服务器端模型做出的决策驱动养殖场相关环境控制设备，进而实现水产养殖场环境的智能管理。（图片来源：大连海洋大学庞洪帅）2.水产养殖精细化管理。在水产养殖场里，人们利用二维码以及无线射频等信息技术，实现了基于移动终端的畜禽生长、繁殖、防疫、疾病诊疗等动物生长信息的实时获取和分析。然后，能够按照预先设定的程序进行程序化自动化操作，实现精准控制。精细化管理手段（图片来源：大连海洋大学庞洪帅）水产养殖实时监控（图片来源：作者拍摄）在智慧水产养殖方面，中国开发了水质在线监测系统、专家在线鱼病远程会诊系统、水产品质量安全检测及追溯系统、公共信息发布与手机信息预警系统等，并在天津、江苏、上海、福建等大面积水产养殖主产区得到广泛应用，可以实现自动化精准化操作，可以减少要素投入，节约成本，提高效率。比如，专家在线鱼病远程会诊系统的应用，就可以对疑难病症难以确诊的问题,来辅助多个异地专家交互讨论,通过信息共享,实现专家对鱼病的远程会诊,进一步改善鱼病诊断专家系统的应用效果。3.提升从业人员知识和技能水平。谁来实现智慧渔业，不只是政府和科技人员。完善的水产科技，使水产业相关人员足不出户就能够远程学习水产养殖知识，获取各种科技和水产品供求信息，信息化终端成为渔业生产者的大脑，这是实现智慧渔业的基础。概括起来，智慧型的水产养殖就是要达到：养殖环境信息的全面感知、养殖个体行为的精确识别、装备工作状态的实时监控、现场作业生产自动化操作和物流信息化与可追溯管理。（图片来源：自浙江学刘鹰教授）四、我国陆基设施渔业的主要模式有哪些？设施水产养殖业代表着一个国家渔业科技水平，是现代水产养殖业发展的必然趋势。20世纪70年代以来，中国的设施水产养殖业发展很快，在借鉴渔业发达国家经验的基础上，加以集成创新，形成了自己的特色设施水产养殖产业。（图片来源：浙江大学刘鹰教授）1.大棚（温室）池塘养殖大棚（温室）池塘养殖犹如大棚蔬菜种植，是中国的一大特色产业，量大面广，有海水养殖、淡水养殖，有繁育，也有商品鱼养殖，养殖品种很多，如南美白对虾、龟鳖、小龙虾、罗非鱼、石斑鱼等。通过大棚蓄热保温，延长生长期或实现常年生长，与普通池塘养殖相比，大棚池塘养殖大幅提高了单位面积产量和效益。（图片来源：作者拍摄）2.工厂化循环水养殖这是利用现代技术装备建设起来的，具有可实现养殖生产条件全人工控制的设施和装备系统，高投入、高产出，是工厂化养殖的高级形式。近年来，山东、辽宁（东部）、天津、江苏、浙江、福建、广东等沿海地区的工厂化养殖发展很快，养殖种类扩展到鱼类、虾类、海参、鲍鱼、藻类等多种水产品。半滑舌鳎工厂化养殖（图片来源：黄海水产研究所）内陆工厂化养殖全国各地均有不同规模的企业，主要养殖鳗鱼、龟鳖类和名贵鱼类等高附加值的种类和河蟹育苗。目前，工厂化循环水养殖工程设施的设计和建造技术，包括供水与原水处理、循环水处理、机械装备、监测控制系统等，已完全国产化。传统养殖模式早已不适应现代社会发展的需求，智慧渔业赋予水产养殖行业未来新方向，打造出水产养殖新模式。相信未来，现代化技术与渔业养殖，管理、经营将深度融合起来，我们也进入渔业产业信息化、智慧化新时代。出品：科普中国作者：刘雅丹（中国水产学会原秘书长助理/研究员，全国首席科学传播专家）监制：中国科普博览参考文献：1.《农村绿皮书：中国农村经济形势分析与预测（2021~2022）》p149-150，社会科学文献出版社2022年4月2.《世界农业科技前沿》农业农村部科教司3.《2018年世界渔业和水产养殖状况》FAO4.《2022年世界渔业和水产养殖状况》FAO5.《数字农业农村发展规划（2019-2025年）》农业农村部6.《实现蓝色增长建设充满活力的渔业和水产养殖社区》FAO7.《中国农业展望报告》（2022—2031）农业农村部市场预警专家委员会著中国科普博览是中科院科普云平台，由中科院计算机网络信息中心主办，依托中科院高端科学资源，致力于传播前沿科学知识，提供趣味科教服务。特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。
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