ระบบตรวจสอบไก่ขาพิการโดยใช้สมาร์ทฟาร์ม

 ปัญหาขาพิการเป็นโรคสำคัญที่ส่งผลต่อสวัสดิภาพสัตว์ และผลกำไรของผู้ผลิตสัตว์ปีก แม้ว่า ปัญหาขาพิการจะพบได้บ่อยในระบบการผลิตไก่เนื้อ แต่การตรวจสอบที่ยังไม่น่าเชื่อถือ และความผิดปรกติของท่าทาง และเกณฑ์การประเมินด้านมาตรฐาน การตรวจสอบไก่ขาพิการแบบอัตโนมัติ เป็นเครื่องมือที่เป็นประโยชน์ต่อการสำรวจสภาพของสัตว์ภายในโรงเรือน  

เพื่อป้องกันความสูญเสียทางเศรษฐกิจ และปัญหาสวัสดิภาพสัตว์ การตรวจสอบไก่ขาพิการ ตั้งแต่ระยะเริ่มแรก และมีความแม่นยำ เพื่อการจัดการอย่างเหมาะสมต่อไปมีความจำเป็นอย่างมาก วิธีการประเมินปัญหาขาพิการที่นิยมมากที่สุดเป็นการให้คะแนนด้วยสายตา เป็นวิธีการที่ง่าย และราคาถูกที่สุด แต่ก็มีข้อเสียคือ ต้องใช้เวลา และสูญเสียแรงงานอย่างมาก รวมถึง ยังมีโอกาสเกิดความผิดพลาดได้ เนื่องจาก ข้อจำกัดเกี่ยวกับการประเมินด้วยสายตาของมนุษย์ที่แตกต่างกัน ดังนั้น วิธีการตรวจสอบปัญหาขาพิการแบบอัตโนมัติ ซึ่งไม่ได้พึ่งพาแค่สายตามนุษย์ที่มีประสบการณ์และความคิดเห็นแตกต่างกัน อาจจะช่วยให้การตรวจสอบไก่ขาพิการมีความแม่นยำเพิ่มขึ้น

ปัญหาขาพิการในไก่เนื้อ      

               ปัญหาขาพิการ หมายถึง ท่าทางการเดินและยืนที่เบี่ยงเบนจากปรกติ มีสาเหตุมาจากรอยโรค โรค และปัจจัยอื่นๆ เช่น พันธุกรรม โภชนาการ ระบบโรงเรือนและการจัดการ อย่างไรก็ตาม ปัญหาขาพิการยังถูกใช้ครอบคลุมสภาวะความผิดปรกติอื่นๆด้วย เช่น ปัญหาที่เท้า และขาของไก่ ความผิดปรกติของโครงสร้าง ขาพิการ ไม่ตอบสนอง บาดเจ็บ และฝีหนองตามปีกและขา ปัญหาขาพิการ อาจปรากฏขึ้น เนื่องจาก ข้อต่อหลายแห่งได้รับผลกระทบ และส่งผลให้สัตว์เกิดความเจ็บปวด ไม่สบาย การเคลื่อนที่ลดลง และลดความสามารถในการตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อม นอกจากนั้น ปัญหาขาพิการยังเป็นสิ่งบ่งชี้ถึง สวัสดิภาพสัตว์ที่ไม่ดี ความชุกของปัญหาขาพิการอาจพบได้ระหว่างร้อยละ ๑๔.๑ ถึง ๕๗ ผลกระทบโดยตรง ได้แก่ เพิ่มแรงงาน การให้ยา ผลต่อประสิทธิภาพการผลิตและระบบสืบพันธุ์ ความเสียหายจากปัญหาขาพิการในอุตสาหกรรมการผลิตสัตว์ปีกสหรัฐฯ ราว ๕.๓ พันล้านบาทต่อปี     

ระบบตรวจสอบไก่ขาพิการด้วยสมาร์ทฟาร์ม

               การใช้เทคโนโลยีสมาร์ทฟาร์มในการเลี้ยงไก่เนื้อ (Smart broiler farming) ด้วยระบบการผลิตปศุสัตว์สมัยใหม่ ต้องอาศัยเทคโนโลยีที่เชื่อถือได้ และใช้ได้จริงสำหรับการปฏิบัติงานประจำวันให้มีความแม่นยำ และตรวจสอบสัตว์รายตัวได้อย่างต่อเนื่องและทั่วถึง เป็นการป้องกันปัญหาสุขภาพ สวัสดิภาพสัตว์ และการจัดการได้อย่างทันเหตุการณ์  ด้วยแอพลิเคชันสำหรับเทคนิคด้านวิศวกรรมในการเลี้ยงไก่เนื้อ เพื่อประมวลข้อมูลจำนวนมากโดยใช้เวลาอันสั้นจนสามารถใช้พยากรณ์ปัญหาขาพิการได้อย่างแม่นยำ

การประเมินปัญหาขาพิการด้วยตา

               ระบบการให้คะแนนไก่พิการด้วยตาในไก่เนื้อนิยมกำหนดเป็นคะแนน ๕ ระดับ ตั้งแต่ ๐ หมายถึง เดินได้เป็นปรกติ ๑ หมายถึง สังเกตเห็นได้ แต่ไม่พบความผิดปรกติของท่าเดิน ๒ หมายถึง พบท่าเดินที่ผิดปรกติ แต่ส่งผลกระทบต่อการเคลื่อนที่โดยภาพรวมเล็กน้อย ๓ หมายถึง พบท่าเดินผิดปรกติที่ส่งผลกระทบต่อการเคลื่อนที่ ๔ หมายถึง การเคลื่อนที่บกพร่องอย่างร้ายแรง แต่ยังคงสามารถเดินได้ ๕ หมายถึง ขาพิการอย่างสมบูรณ์

ความจำเป็นสำหรับการตรวจสอบไก่พิการแบบอัตโนมัติ

การตรวจสอบไก่ที่มีขาพิการแบบอัตโนมัติจากผลการวิจัยและพัฒนาระบบการตรวจสอบไก่ที่มีขาพิการอย่างต่อเนื่องและอัตโนมัติ โดยอาศัยการวิเคราะห์ข้อมูลเชิงกลศาสตร์ (Kinematic analysis) และการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมโดยใช้เซนเซอร์ ข้อมูล และการวิเคราะห์ภาพถ่าย การวิเคราะห์ข้อมูลเชิงกลศาสตร์ เป็นการวัดการเคลื่อนที่ของสัตว์ด้วยวิธีทางเรขาคณิต แล้วคำนวณท่าทางการเดินที่แตกต่างกัน เช่น ระยะก้าว ท่ายืน และช่วงการแกว่ง เนื่องจาก ปัญหาขาพิการสามารถส่งผลต่อพฤติกรรมสัตว์ที่บาดเจ็บ พารามิเตอร์ต่างๆ เช่น การกระจายน้ำหนักตัวระหว่างขาที่ไม่สมดุล การรับน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นขณะยืน ระยะเวลาการนั่งและลุกเพิ่มขึ้น เดินช้าลง รวมถึง การเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมการกินอาหาร และการทำกิจกรรมต่างๆ สามารถหยิบยกมาใช้เป็นตัวบ่งชี้ไก่ขาพิการได้ การใช้เซนเซอร์ เช่น กล้อง และอุปกรณ์ทดสอบแรงกระทบ (Force platform) ในการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรม และการบาดเจ็บจากขาพิการ เทคนิคการวิเคราะห์ข้อมูล และภาพถ่าย นำมาใช้ประเมิน ประมวล และคัดเลือกข้อมูลที่เป็นประโยชน์จากทั้งรูปภาพ และเพิ่มคุณภาพของภาพ ขณะเดียวกันก็ลดสิ่งที่ไม่ต้องการ เช่น สัญญาณรบกวน และความไม่ชัดเจนของภาพโดยเพิ่มความคมชัดให้ดีขึ้น ข้อมูลที่ได้รับจากภาพถ่ายโดยการใช้ทั้งข้อมูล และภาพถ่าย อาจรวมถึง คุณลักษณะทางเรขาคณิต เช่น ความกว้างยาว มุม รูปร่าง ความหนาแน่น ความชมชัด เช่น บริเวณมืดหรือสว่าง รวมถึง คุณลักษณะของวัสดุ เช่น ความหยาบ หรือความเรียบของพื้นผิว

การใช้ระบบเซนเซอร์

ระบบเซนเซอร์ที่นำมาใช้มีความเป็นมาตั้งแต่ปี พ.ศ.๒๕๕๓ เมื่อคณะผู้วิจัยกลุ่มของ Nass ทดลองประเมินความผิดปรกติของการเคลื่อนที่ในไก่เนื้อจากการวิเคราะห์แรงกดตามแนวดิ่งบนเท้าทั้งสองข้าง ขณะที่เดินบนอุปกรณ์ทดสอบแรงกระทบ สังเกตเห็นแรงกระทบที่ไม่สมดุลกันบนเท้าแต่ละข้าง ซึ่งไม่ได้มีความสัมพันธ์กับอายุ หรือคะแนนท่าเดิน ในปี พ.ศ. ๒๕๖๐ นักวิจัยอีกคณะหนึ่งนำโดย Aydin และ Silvera ใช้กล้องสามมิติร่วมกับเซนเซอร์ตามความลึก เป็นเครื่องมือสำหรับการประเมินปัญหาขาพิการในไก่เนื้อแบบอัตโนมัติได้ โดยสัตว์ไม่เจ็บปวด ผู้วิจัยเก็บข้อมูลจากกิจกรรมต่างๆ ทั้งการนอน การเดิน ความถี่ของการก้าว ความยาวของก้าว การแกว่งของร่างกายตามแนวระนาบ รวมถึง พฤติกรรมประจำวัน เป็นตัวบ่งชี้ปัญหาขาพิการ ในปี พ.ศ. ๒๕๖๑ คณะผู้วิจัยกลุ่มของ Nass จึงได้พัฒนาอัลกอริทึม และซอฟต์แวร์เพื่อวิเคราะห์วีดีโอของคะแนนท่าเดินไก่เนื้อ เมื่อทดลองใช้ซอฟต์แวร์แล้ว ก็สามารถตรวจสอบไก่เนื้อที่แสดงอาการขาพิการได้ภายใต้การเลี้ยงไก่เชิงพาณิชย์ คณะผู้วิจัยกลุ่มของ Van Hartem แสดงให้เห็นว่า เครื่องมือตรวจติดตามท่าเดินโดยใช้กล้อง สำหรับวิเคราะห์พฤติกรรมของฝูงไก่ สามารถใช้เตือนผู้เลี้ยงสัตว์ปีกให้ทราบถึงปัญหาท่าเดินของสัตว์ในฟาร์มเชิงพาณิชย์ได้

เครื่องมือที่ทรงคุณค่า

ระบบสมาร์ทฟาร์มสำหรับการเลี้ยงไก่เนื้อ ช่วยให้ผู้เลี้ยงติดตามไก่ละตัวได้อย่างใกล้ชิด แม้ว่า การผลิตไก่เนื้อจะมีจำนวนประชากรจำนวนมากในปัจจุบัน การใช้ข้อมูลจำนวนมากนำมาวิเคราะห์ภายในเวลาอันรวดเร็ว สามารถช่วยพยากรณ์ปัญหาขาพิการได้อย่างแม่นยำ เครื่องมือตรวจติดตามด้วยกล้องดิจิตอลมีความแม่นยำ ราคาถูก และเชื่อถือได้ แต่ยังต้องใช้การวิเคราะห์ข้อมูลจากภาพถ่ายให้เป็นข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการประมวลผลต่อไปได้  อุปกรณ์ทดสอบแรงกระทบน่าจะช่วยสนับสนุนการวิจัยเกี่ยวกับปัญหาขาพิการในอนาคตได้ แต่อาจมีความจำเพาะต่อผลการทดสอบต่ำอยู่   

เอกสารอ้างอิง

Azarpajouh S. 2022. Automatic lameness detection using smart broiler farming. [Internet]. [Cited 2022 Sep 19]. Available from: https://www.poultryworld.net/health-nutrition/health/automatic-lameness-detection-using-smart-broiler-farming/

ภาพที่ ๑ การใช้เทคนิคทางวิศวกรรมในฟาร์มเลี้ยงไก่เนื้อ เพื่อตรวจสอบ สร้างแบบจำลอง และการจัดการผลิตสัตว์ เพื่อเพิ่มศักยภาพของผู้เลี้ยงในการติดตามสัตว์รายตัวในการเลี้ยงไก่เนื้อที่มีระบบการผลิตอย่างเข้มข้น (แหล่งภาพ Hans Prinsen)