جزئیات پروژه

۱- عنوان پروژه / نیاز فناورانه

سامانه هوشمند پایش فارم‌های بوقلمون

۲- شرح مسئله

توضیح

موضوع این درخواست، طراحی و استقرار یک سامانه هوشمند، متمرکز و مقیاس‌پذیر برای پایش حدود ۱۰۰۰ دوربین مستقر در چند فارم پرورش بوقلمون در چند استان است. بخشی از دوربین‌ها دارای قابلیت‌های هوش مصنوعی هستند، اما در وضعیت موجود پایش مؤثر تصاویر همچنان به مشاهده لحظه‌ای توسط اپراتور وابسته است؛ روشی که با این حجم دوربین، پوشش کامل، مستمر و قابل‌اتکا ایجاد نمی‌کند.

شرح کلی مسئله

سامانه موردنیاز باید جریان‌های تصویری و، در صورت وجود یا پیش‌بینی تجهیزات مناسب، داده‌های صوتی را به‌صورت خودکار دریافت و تحلیل کند؛ رفتار عادی هر سالن و گله را بیاموزد؛ رخدادها و الگوهای غیرعادی را تشخیص دهد؛ شواهد مرتبط را ذخیره و اولویت‌بندی کند؛ هشدار قابل اقدام صادر نماید و نتایج را در قالب داشبورد و گزارش مدیریتی ارائه دهد.

محور ویژه پروژه، تحلیل رفتار بوقلمون‌ها در واکنش به صدا و سایر محرک‌های محیطی است. سامانه باید بتواند تغییرات تجمع، پراکندگی، تحرک، جهت حرکت، توقف، ازدحام و سایر شاخص‌های رفتاری را در بازه زمانی پیش و پس از رخداد صوتی یا محیطی اندازه‌گیری و مقایسه کند.

هرگونه ادعای وجود رابطه علّی میان صدا یا محرک محیطی و تغییر رفتار گله، باید تنها پس از طراحی آزمون کنترل‌شده و تأیید متخصصان پرورش و دامپزشکی مطرح شود. در غیر این صورت، خروجی به‌عنوان هم‌بستگی یا الگوی مشاهده‌شده گزارش خواهد شد.

پروژه در محدوده «پایش، تحلیل، هشدار و تصمیم‌یار هوشمند» تعریف می‌شود. فرمان‌دهی و کنترل خودکار فن، تهویه، گرمایش، آب، دان، روشنایی یا سایر تجهیزات، موضوع RFP مستقل اتوماسیون است. بااین‌حال معماری سامانه باید امکان تبادل داده و اتصال آینده به سامانه اتوماسیون را از طریق API استاندارد فراهم کند.

چرایی نیاز

* عدم امکان مشاهده پیوسته و هم‌زمان حدود ۱۰۰۰ دوربین توسط یک یا چند اپراتور و افزایش احتمال نادیده‌ماندن رخدادهای مهم.

* وابستگی تشخیص رخداد به تمرکز، تجربه و قضاوت فردی اپراتور و نبود استاندارد یکنواخت میان فارم‌ها و شیفت‌ها.

* تأخیر در کشف رفتار غیرعادی، تجمع، کاهش تحرک، نشانه‌های استرس، تلفات یا مخاطرات عملیاتی و در نتیجه افزایش خسارت و زمان واکنش.

* استفاده محدود از قابلیت‌های AI موجود در برخی دوربین‌ها و نبود لایه مرکزی برای تجمیع، اعتبارسنجی، تحلیل و نتیجه‌گیری مدیریتی.

* نبود بانک داده ساختاریافته از رخدادها و رفتار گله برای مقایسه فارم‌ها، تحلیل روند، آموزش مدل‌ها و تصمیم‌گیری مبتنی بر شواهد.

* نیاز به شناخت علمی واکنش بوقلمون‌ها به صداها و سایر محرک‌های محیطی و ارتباط احتمالی آن با رفاه، استرس، سلامت و عملکرد تولید.

پیشینه مسئله و مفاهیم علمی مرتبط

راهکار پیشنهادی در پیوند میان بینایی ماشین، تحلیل ویدئو، پردازش صوت، تشخیص ناهنجاری، یادگیری ماشین، تحلیل سری زمانی و دامپروری دقیق قرار دارد.

در دامپروری دقیق، داده‌های پیوسته محیط و رفتار گله برای شناسایی زودهنگام تغییرات و پشتیبانی از تصمیم مدیریتی به کار می‌رود.

به دلیل تفاوت سن گله، تراکم، نور، چیدمان سالن، نژاد، اقلیم، تجهیزات و کیفیت دوربین، استفاده مستقیم از یک مدل عمومی کافی نیست. مجری باید داده‌های واقعی مجموعه را با مشارکت کارشناسان دامپزشکی و پرورش برچسب‌گذاری کرده، خط مبنای رفتاری هر سالن را تعریف و عملکرد مدل را در شرایط واقعی اعتبارسنجی کند.

انتخاب میان پردازش لبه‌ای، سرور مرکزی یا معماری ترکیبی نیز باید پس از ممیزی شبکه، دوربین‌ها، ذخیره‌سازی و کیفیت اینترنت انجام شود.

۳- حوزه تخصصی مسئله

* بینایی ماشین و تحلیل ویدئوی بلادرنگ

* هوش مصنوعی، یادگیری ماشین و تشخیص ناهنجاری

* پردازش صوت و تحلیل هم‌زمان صوت–تصویر

* دامپروری دقیق، رفتارشناسی بوقلمون و رفاه طیور

* دامپزشکی، اپیدمیولوژی و مدیریت سلامت گله

* معماری نرم‌افزار، پردازش لبه‌ای، رایانش ابری و مدیریت داده

* شبکه، ذخیره‌سازی و یکپارچه‌سازی سامانه‌های دوربین

* امنیت سایبری، کنترل دسترسی و حفاظت از داده

* طراحی داشبورد، تجربه کاربری و سیستم‌های هشدار

* مهندسی صنایع، تحلیل فرایند و ارزیابی اقتصادی پروژه

۴- حوزه کاربرد مسئله

فارم‌های صنعتی پرورش بوقلمون، سالن‌های پرورش در چند استان، اتاق مانیتورینگ مرکزی، واحدهای تولید و عملیات، دامپزشکی و سلامت گله، رفاه حیوان، امنیت زیستی، کنترل کیفیت، مدیریت ارشد و برنامه‌ریزی تولید.

راهکار باید قابلیت توسعه به سایر فارم‌ها و، در صورت اعتبارسنجی مجدد، سایر گونه‌های طیور را نیز داشته باشد.

۵- ویژگی‌ها و خروجی‌های مورد انتظار

* اجرای فاز صفر شامل ممیزی کامل دوربین‌ها، قابلیت‌های AI و صوت، شبکه، اینترنت، سرورها، ذخیره‌سازی، سالن‌ها، کاربران، فرایند پایش و الزامات قانونی؛ همراه با معماری وضع موجود و نقشه شکاف.

* اتصال و مدیریت متمرکز حدود ۱۰۰۰ دوربین با امکان تعریف فارم، سالن، دوربین، شیفت و سطح دسترسی.

* استفاده حداکثری از تجهیزات موجود و اعلام مستدل موارد نیازمند ارتقا.

* تحلیل خودکار ویدئو و، در صورت امکان فنی، صوت.

* تشخیص خط مبنای رفتاری متناسب با هر سالن.

* شناسایی ناهنجاری‌هایی مانند تجمع یا پراکندگی غیرعادی، کاهش تحرک، ازدحام، افتادن یا بی‌حرکتی، الگوی حرکت نامتعارف و رخدادهای منتخب فاز پایلوت.

* تحلیل هم‌زمان صوت و تصویر برای ثبت نوع، شدت و زمان رخداد صوتی و اندازه‌گیری تغییر رفتار گله پیش و پس از آن.

* امکان تعریف آزمون‌های کنترل‌شده با نظر دامپزشک و متخصص پرورش.

* هشدار هوشمند و اولویت‌بندی‌شده همراه با زمان، مکان، دوربین، کلیپ یا تصویر شاهد، سطح اطمینان و اقدام پیشنهادی.

* جلوگیری از انباشت هشدارهای تکراری و ثبت تأیید یا رد هشدار توسط اپراتور.

* داشبورد تحت وب برای نمایش وضعیت کل مجموعه، مقایسه فارم‌ها و سالن‌ها، نقشه رخدادها، روندها، دوربین‌های خارج از دسترس و شاخص ریسک قابل‌ردیابی.

* ارائه گزارش‌های روزانه، هفتگی و دوره‌ای.

* موتور جست‌وجو و آرشیو رخداد، برچسب‌گذاری داده و ایجاد مجموعه‌داده سازمانی برای آموزش و بهبود مستمر مدل‌ها.

* عملکرد پایدار در شرایط محدودیت پهنای باند با معماری لبه‌ای، مرکزی یا ترکیبی.

* صف‌کردن داده هنگام قطعی و همگام‌سازی پس از برقراری اتصال.

* ارائه API مستند برای تبادل داده با سامانه‌های تولید و اتوماسیون آینده، بدون ورود به کنترل خودکار تجهیزات در این پروژه.

* رمزنگاری ارتباط، ثبت رویداد کاربران، دسترسی مبتنی بر نقش، پشتیبان‌گیری، بازیابی و سیاست نگهداری داده.

* اجرای پایلوت در فارم‌ها و سناریوهای منتخب.

* تعیین شاخص‌های پذیرش برای هر رخداد، شامل Precision، Recall، نرخ هشدار کاذب، زمان کشف، دسترس‌پذیری و زمان پاسخ داشبورد.

* تثبیت مقادیر هدف نهایی شاخص‌ها پس از اندازه‌گیری خط مبنای فاز صفر و تأیید کارفرما.

* تحویل مستندات فنی و کاربری، اقلام و کدهای توافق‌شده، آموزش کاربران، انتقال دانش، برنامه نگهداری و سازوکار بازآموزی مدل.

* مالکیت داده‌های خام و برچسب‌خورده متعلق به کارفرما باشد.

* وضعیت مالکیت نرم‌افزار، کد و مدل هوش مصنوعی باید در پیشنهاد مجری به‌صراحت اعلام شود.

۶- توجیه اقتصادی و مالی

در این مرحله، تعیین یک رقم ثابت بدون ممیزی زیرساخت، کیفیت تجهیزات و حجم پردازش قابل‌اتکا نیست.

مجری باید پیشنهاد مالی خود را به تفکیک موارد زیر ارائه کند:

* فاز صفر و برداشت وضع موجود

* پایلوت

* توسعه و استقرار سراسری

* سخت‌افزار و مجوزهای نرم‌افزاری

* آموزش

* پشتیبانی

* هزینه سه‌ساله مالکیت

پیشنهاد مالی باید در سه سناریوی «حداقلی»، «پیشنهادی» و «کامل» ارائه و مقایسه شود.

راهکار زمانی مقرون‌به‌صرفه تلقی می‌شود که منافع قابل‌سنجش آن، شامل کاهش ساعات پایش دستی، کاهش زمان کشف و واکنش، کاهش رخدادهای ازدست‌رفته و خسارت قابل‌اجتناب، افزایش قابلیت مقایسه فارم‌ها و بهره‌برداری از تجهیزات موجود، در تحلیل هزینه–فایده توجیه‌پذیر باشد.

هدف اولیه، دوره بازگشت سرمایه حداکثر ۳۶ ماه پس از استقرار کامل است. عدد نهایی پس از اندازه‌گیری خط مبنا و تأیید کارفرما تعیین می‌شود.

پرداخت مرحله‌ای و مشروط به تحویل خروجی‌ها و عبور از آزمون‌های پذیرش پیشنهاد می‌شود. تعویض گسترده دوربین‌ها فقط در صورت اثبات ضرورت فنی پذیرفتنی است.

۷- پیش‌بینی مدت‌زمان لازم برای پروژه

۱۲ ماه تا استقرار مرحله‌ای؛ پشتیبانی پس از پذیرش مطابق پیشنهاد مجری.

۸- تاریخ احتمالی شروع پروژه

پس از انتخاب مجری، تکمیل فاز قراردادی و ابلاغ رسمی.

۹- موارد موردنظر برای ارائه در پروپوزال‌ها

پیشنهاددهندگان باید موارد زیر را در پروپوزال خود ارائه کنند:

* درک مسئله، دامنه کار، موارد خارج از دامنه و فرضیات پیشنهادی.

* روش اجرای فاز صفر، فهرست داده‌ها و دسترسی‌های موردنیاز و برنامه ممیزی دوربین، شبکه، ذخیره‌سازی و اینترنت.

* معماری فنی پیشنهادی و مقایسه پردازش لبه‌ای، مرکزی و ترکیبی.

* نحوه استفاده از دوربین‌ها و قابلیت‌های AI موجود.

* روش تحلیل رفتار گله و تحلیل هم‌زمان صوت–تصویر.

* نحوه تفکیک هم‌بستگی از رابطه علّی و نقش دامپزشک و متخصص پرورش.

* سناریو، محل و حجم پایلوت، رخدادهای اولویت‌دار، روش برچسب‌گذاری و برنامه اعتبارسنجی میدانی.

* شاخص‌های کمی پذیرش هر قابلیت، ماتریس آزمون، خط مبنا، نرخ هشدار کاذب مجاز و روش گزارش عملکرد.

* برنامه زمان‌بندی تفصیلی، نقاط کنترل، تحویل‌دادنی‌ها، وابستگی‌ها و برنامه توسعه مرحله‌ای تا حدود ۱۰۰۰ دوربین.

* مشخصات تیم، سوابق پروژه‌های مشابه، نقش اعضا، میزان حضور در محل و معرفی مدیر پروژه.

* تمهیدات امنیت، محرمانگی، سطوح دسترسی، پشتیبان‌گیری، تداوم خدمت و سیاست نگهداری داده.

* پیشنهاد مالی تفکیکی، سه سناریوی هزینه، هزینه سه‌ساله مالکیت، شرایط پرداخت، ضمانت، SLA و پشتیبانی.

* برنامه آموزش و انتقال دانش، مستندات تحویلی، نحوه نگهداری و بازآموزی مدل و شرایط مالکیت داده، مدل و نرم‌افزار.

* فهرست ریسک‌های فنی و اجرایی، راهکارهای کاهش ریسک، الزامات کارفرما و نمونه عملی یا دموی قابل