萌寵智能生活進化史：探索背后的核心元器件

空無一人的房間里，一只貓咪正在安靜地睡覺。這是這只貓咪第二天獨自生活在家里了。它的主人出差了，此刻正在幾百公里外通過遠(yuǎn)程攝像頭監(jiān)視著貓咪是否安全而健康。

過了一會，攝像頭響起了主人的聲音，該吃飯了。貓咪自動喂食器按照主人的提前設(shè)定，定時投喂了固定分量的貓糧。在貓咪享用了這一餐后，自動喂食器和自動貓砂盆還將記錄下這只貓咪此次吃了多少，排泄是否正常，反饋到主人的手機上。

數(shù)據(jù)顯示，2021年，中國的寵物家庭滲透率僅為17%，而2023年，中國的養(yǎng)寵家庭規(guī)模已經(jīng)破億，滲透率達(dá)到22%。專家表示，再過20年，中國肯定會成為全球最大的寵物市場。

而對于寵物和養(yǎng)寵人而言，可能沒有比現(xiàn)在更幸福的養(yǎng)寵時刻了。

隨著智能技術(shù)的快速發(fā)展，從自動喂食、自動鏟屎，到通過IoT健康監(jiān)測，再到通過AI情緒識別，智能化技術(shù)正在重塑養(yǎng)寵方式，讓養(yǎng)寵人搭建一個高質(zhì)量的寵物環(huán)境變得更加容易，也讓寵物能夠受到更悉心的照料。

寵物智能生活已經(jīng)近在咫尺。讓我們共同盤點目前的幾種標(biāo)志性的寵物智能應(yīng)用。

自動化養(yǎng)寵

在一個產(chǎn)品評測中，一位養(yǎng)寵的評測作者感嘆道：“上周末拿到寵物智能喂食器后，我總算松了一口氣。終于能踏踏實實睡個懶覺了，我的貓也不用在臥室門口不停地喵喵叫要吃東西了?！?/p>

將養(yǎng)寵人從重復(fù)性工作中解放出來， 同時又保證寵物能夠在都市人忙碌之余也得到及時而自動的照料，正是智能化的魅力之一。

事實上，自動喂食器、自動喂水器、自動貓砂盆等是人們最早發(fā)明的智能寵物設(shè)備。

簡易的自動喂食器，常常使用一些機械裝置，保證寵物在主人出差或者忙于工作時不會斷糧。

例如沙漏式的簡易喂食器，寵物每次將底部的食物吃完后，食物就會漏下來。

不過，一些寵物常常并不會控制自己的食量，無限制地提供食物會導(dǎo)致不良的后果。為此，人們逐漸開發(fā)了具有定時任務(wù)功能的喂食器：

具有定時功能的自動喂食器

1939年，一則紐約時報的廣告就記錄了當(dāng)時產(chǎn)品設(shè)計者的構(gòu)思：“Kenl-Mastr是一個針對狗狗的有蓋子的喂食碟。只要你記得設(shè)定定時器，到了喂食時間，喂食器就會自動打開蓋子。售價只需5.59美元?！?/p>

Kenl-Mastr自動喂食器的定時器只能幫助主人解決單次投喂食物的食量問題。每一次定時投喂后，主人需要為下一次投喂食物的時間設(shè)定鬧鈴。從今天的視角看，如此機械結(jié)構(gòu)的喂食器，功能過于簡單。

隨著半導(dǎo)體的發(fā)展，當(dāng)代的自動喂食器早已升級為芯片控制，例如前述產(chǎn)品評測中的自動喂食器，可以設(shè)定每天無限次進食時間，精確到分鐘。而通過類似NXP MPX 5700系列的壓力傳感器，自動喂食器還可以控制每次提供的分量。主人可以一次性在喂食器里放多天的糧食，設(shè)置投喂時間，余下工作交給機器處理。

這樣的喂食器，可以通過Wi-Fi由手機遠(yuǎn)程控制，成為智能家居的一部分，極大便利了主人的生活。

自動貓砂盆

自動喂食器并不是唯一的自動化寵物喂養(yǎng)工具。1991年，第一個自動貓砂盆就問世了。和自動喂食器一樣，第一個自動貓砂盆的機械結(jié)構(gòu)也十分簡單，只是使用一個帶鏟子的機械臂替代了人手。

鏟子鏟走的排泄物，通常只會堆在一旁。而為了避免機器運行時貓在貓砂盆中遭遇危險，第一代自動貓砂盆只允許手動點擊按鈕驅(qū)動鏟子?？梢韵胍姡@樣的自動化效果聊勝于無。

而到了1999年，第一個旋轉(zhuǎn)式自動貓砂盆出現(xiàn)，其設(shè)計風(fēng)靡至今。旋轉(zhuǎn)式貓砂盆通常要求選用可結(jié)塊的貓砂。貓砂盆外層固定，內(nèi)膽可以旋轉(zhuǎn)。貓咪在內(nèi)膽上的貓砂中上廁所，排泄物凝結(jié)成塊。清潔時，貓砂盆旋轉(zhuǎn)的內(nèi)膽將結(jié)塊貓砂過濾分離至收集排泄物的密封盒中。

而傳感器技術(shù)的發(fā)展，包括重力感應(yīng)、紅外探測、雷達(dá)傳感器等，則逐漸解決了自動貓砂盆運行時貓咪安全問題。

例如，借助類似 STMicroelectronics的紅外探測傳感器，貓砂盆能夠感知貓咪是否在附近。目前許多自動貓砂盆，為了安全起見，都可以設(shè)置貓咪離開貓砂盆一段時間后才開始旋轉(zhuǎn)清潔。

紅外感應(yīng)器還可以被添加到集便倉中，檢測集便倉是否已滿，提醒主人及時處理；或添加到集便倉的出口處，判斷是否有貓咪被夾住，一旦出現(xiàn)這樣的極端情況，可以及時斷電。

裝備了傳感器的貓砂盆才算真正進入自動化時代，主人除了一周左右需要清理一次集便倉、更換貓砂外，完全可將日常的貓砂處理交給機器。

養(yǎng)寵自動化的浪潮最大限度地解放了養(yǎng)寵人的雙手。讓沒有時間的都市人能夠花更多時間與寵物進行高質(zhì)量的陪伴。

物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控

自動化的浪潮離不開傳感器的監(jiān)測，而通過統(tǒng)計和分析傳感器獲取的不同時間顆粒度的數(shù)據(jù)，寵物生活邁向了新一階段的智能化。

2020年，泰國資深貓友Kanda購買了一款可聯(lián)網(wǎng)的智能貓砂盆——這簡直幫了Kanda一個大忙，她家有18只貓，智能貓砂盆讓她輕松不少。

不過，相比于普通的自動貓砂盆，這款智能貓砂盆還有一個不起眼的智能功能：它能根據(jù)傳感器識別到的信息，分辨出是哪一只貓在使用貓砂盆，記錄下它的排便情況，并在相關(guān)app中進行更新。

10月的一天，Kanda突然收到了來自app的一條異常通知。她的一只貓，日均上廁所的頻率為四次，每次上廁所的時間在90秒鐘左右，而最近連續(xù)兩天，每天去了二十次廁所，每次時間從30到200秒不等。

她立刻回家，帶這只貓去了寵物醫(yī)院。而此時，距離這只貓的急性腎炎到達(dá)無法挽救的腎衰竭狀態(tài)，只有四個小時。多虧了貓砂盆的物聯(lián)網(wǎng)異常監(jiān)測功能，這只小貓保住了自己的生命。

這款做智能貓砂盆的公司，叫CatLink，名字最初的寓意，就是希望做出一款“貓聯(lián)網(wǎng)”產(chǎn)品。

“鏟屎官真的知道自己家中的貓，進食幾次，上廁所幾次，每次吃了多少，上廁所多久嗎？其實很多人是答不上來的。尤其是擁有多只寵物的家庭?！盋atLink的創(chuàng)始人張曉林表示。

再精心照料的主人，也沒有機器全天候監(jiān)測和記錄數(shù)據(jù)來得準(zhǔn)確。物聯(lián)網(wǎng)下的智能寵物設(shè)備能夠及時而精準(zhǔn)地洞察寵物的健康危機，對于多寵物家庭尤其重要。

CatLink的多貓識別主要通過重力傳感器實現(xiàn)，貓咪們必須體重明顯不同才能被識別出，寵物主人也要及時更新貓咪體重信息。而目前，也有其他品牌的自動貓砂盆，具備“貓臉識別”的AI功能，能夠更精準(zhǔn)地識別貓咪。

而CatLink產(chǎn)品線中的自動喂食器則依賴貓咪佩戴各自唯一的RFID標(biāo)簽進行多貓識別，機器檢測到貓咪佩戴的RFID標(biāo)簽，就會將其與對應(yīng)貓咪的行為數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。

除了記錄喂食、飲水和排便等數(shù)據(jù)，寵物智能項圈也是物聯(lián)網(wǎng)寵物智能設(shè)備的重要組成。不少智能項圈除了能跟蹤寵物的定位，避免寵物走失，也能監(jiān)測寵物的呼吸、心率等生命體征。如同寵物的Apple Watch，對寵物健康狀態(tài)進行長期跟蹤。

CatLink的創(chuàng)始人或許不曾想到，有一天也能受益于自己發(fā)明的產(chǎn)品?！拔矣幸恢回堭B(yǎng)在公司，原本每天食量在120g-160g。有一次，app提醒我，它已經(jīng)連續(xù)兩天食量都只在20g左右。我馬上去檢查那只貓，它的精神狀態(tài)已經(jīng)有些不佳，原來是誤食了公司的綠籮產(chǎn)生了食物中毒。”CatLink的創(chuàng)始人張曉林表示。

隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，我們距離每一只寵物都能得到個性化健康監(jiān)測的那一天不再遙遠(yuǎn)。

AI識別

相比于寵物照料和寵物健康監(jiān)控，寵物的情感照料目前仍顯小眾。在繁忙的城市，許多寵物白天都獨自在家，無法得到情感照顧，發(fā)展出分離焦慮等一系列心理問題。

許多養(yǎng)寵人因此會購買攝像頭監(jiān)測家中寵物的狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上，人們還發(fā)明出了伴寵機器人。外出的寵物主可以通過手機App控制家中的機器人移動，與家里的寵物語音對話，發(fā)射激光和投喂食物等。

隨著AI技術(shù)和智能硬件的發(fā)展，在未來，人們或許能夠及時監(jiān)測到寵物的心理狀態(tài)變化，與寵物雙向溝通，撫慰寵物的情緒。

任何養(yǎng)過寵物的人，都不會懷疑寵物有一套自己的交流體系。而現(xiàn)在，科學(xué)家們正在構(gòu)建大數(shù)據(jù)集，利用AI解讀寵物情緒。

早在2006年，就有報道稱日本著名聲學(xué)專家鈴木松美博士發(fā)明了一款“寵物狗翻譯器”。基于5000多份狗吠聲音樣本，鈴木松美博士利用AI解析出200多種狗狗常用語句。寵物主人只要將一枚迷你麥克風(fēng)別在衣領(lǐng)上，就能用AI解析狗狗要表達(dá)的意思。

不過，此類技術(shù)仍然面臨著不少實際困難。人類對于動物語言的標(biāo)注，存在著許多猜測成分，且人們普遍認(rèn)為，動物的語言常常傳遞出的，往往只有饑餓、恐懼等原始需求，更加樸素與模糊。兩者疊加，自然導(dǎo)致最后訓(xùn)練出的算法準(zhǔn)確性大打折扣。因此，盡管研究未曾停止，但人類與動物的交流，在鈴木松美博士之后，并沒有大幅度的進展。

此外，過去的研究主要基于動物聲音分析，無法做到雙向溝通。而人類的許多溝通方式，實際上并不是與寵物溝通的最佳方式。

不過，可喜的是，去年以來，隨著大語言模型AI能力的突飛猛進，我們可能將在破解動物情感，與寵物雙向交流的方向邁出一大步。

由Aza Raskin等人聯(lián)合創(chuàng)立的地球物種項目（ESP），日前開源了首個動物發(fā)聲基準(zhǔn)BEANS。該項目還制定了路線圖，詳細(xì)說明他們希望如何利用AI縮小物種間的溝通差距。

ESP打算利用自監(jiān)督模型解決動物的發(fā)聲編碼問題。自監(jiān)督模型無需人類對動物語言進行標(biāo)注，而由AI在大數(shù)據(jù)中自行尋找相似的模式，將語義關(guān)系轉(zhuǎn)化成向量關(guān)系。該模型已在人類語言生成中取得了很好的效果。

ESP的聯(lián)合創(chuàng)始人Raskin表示，未來的一到三年，我們就能在與動物進行更深層的交流，不只是單向聽懂動物語言，還能夠生成高度相似的模擬動物聲音與之交流。

以上技術(shù)雖然仍然聽起來科幻感十足，但鑒于AI技術(shù)的發(fā)展迅速，這樣的未來或許不再遙遠(yuǎn)。我們可以期待在為人類提供了大量情緒價值后，未來，AI能夠讓寵物們的情緒也能被及時感知與全方位的呵護。

結(jié)語

隨著自動化、智能化、AI技術(shù)一步步將養(yǎng)寵人從基礎(chǔ)喂養(yǎng)，到健康監(jiān)測，甚至未來的情感交流中釋放出來，有人可能會思考，人類在人寵關(guān)系中，未來將如何定位？

對于這個問題，我沒有確定的答案。但人類與寵物間的情感需求，將永遠(yuǎn)存在。科技將人類從雜務(wù)中解放出來，或許我們將擁有更多時間與寵物高質(zhì)量地相互陪伴。

起碼，我們也可以從寵物的福祉未來變得越來越好中得到安慰。未來，將有越來越少因為寵物主人的一時不經(jīng)心造成的不可逆的遺憾。

審核編輯：黃飛