CN103118533A - 改进的检测系统 - Google Patents

Abstract

本文公开了一种用于检测动物繁殖状况或者用于辅助挑选所选择动物的检测标签和设备。该检测标签能以电子方式传输信号。用于检测动物繁殖状况的标签具有可粘附在动物皮上的第一表面和包括可磨耗材料的相对的第二表面。该检测标签被配置为使得一些或全部可磨耗材料的去除改变检测标签以电子方式传输信号的能力或改变电子传输信号的特性。标签读取器被用于从标签读取信号。该检测标签可包括在动物跨骑交配期间被部分或全部损坏/除去以允许标签指示状态变化的RF/EMF阻隔电路/回路和/或可去除的防水涂层。

Description

改进的检测系统

技术领域

本发明涉及一种改进的检测系统。更具体地，其涉及一种用于检测动物繁殖状况或者用于检测因特定原因而选择的动物的改进的检测系统。

背景技术

检测动物繁殖状况对于农场主而言高度期望。农场主尤其期望了解牛群中的每头母牛何时“发情”。较早检测发情的母牛允许农场主通过选择性繁殖来改良牲畜以及更好地规划他的业务操作。这可通过使所选动物交配、利用人工授精或任何其他合适方法来实现。当使用这些方法中的任何一种时，必须精确且可靠地确定母牛何时发情，从而可挑选出发情的母牛并进行授精。母牛的发情周期仅在短时间段内活跃，且因此必须在这该时间段内进行检测和授精。

现有技术中已使用各种方法来检测发情的母牛。最常用的检测方法是目测，其中，农场主将所见到的允许其他母牛趴在身上的母牛与牛群分开。然而，农场主必须快速识别并标记发情的母牛，因为母牛的发情周期仅持续较短的一段时间，如上所述。这在大牛群中可能很困难，因为母牛通常分布很广，而且也不可能24小时观察。因此，这种方法比较耗时，而且大多数母牛的发情周期也可能不被察觉。

另一经常使用的检测方法涉及将涂料涂敷在母牛尾骨上，其中，该涂料的后续弄脏表示另一动物跨骑到母牛身上交配。这种方法包括有经验的农场主严密观察每只动物以检测哪些动物已被跨骑交配，且因此同样非常耗时，而且在恶劣天气条件下并不可靠。

一种替代性方法是使用在其他动物跨骑到发情母牛身上交配时触发的在母牛背部或尾部上的指示器。在大多数情况下，这些方法包括某种形式的视觉指示器，诸如发生交配时暴露出的反光装置/标签，或发生交配时排放的某种储液罐。这意味着该指示器仍需有经验的农场主进行某种形式的目测和解释以识别发情动物，且因此可能仍会因检查耽搁而错过大群的某些动物的发情周期。

此外，已开发出利用各种算法来解释图像的结合了图像拍摄装置和软件的复杂系统，使得对指示器/标签的观察和解释完全自动化。然而，为正常工作，这些“自动化的目视检测系统”具有某些外部要求，诸如合适的照明条件，准确定位和用于图像拍摄的“视线”观察。此外，这些复杂系统包括昂贵的、对污垢、灰尘或脏物敏感的硬件（数码相机、计算机、照明系统等），且包括内在地难以开发到可接受的可靠性程度的软件解释模块。同样，这些系统中使用的指示器/标签经常被覆盖在使视觉图像处理误差易于产生的粪肥和其他脏物中。因此，需要一种对这些类型的缺点完全不敏感的系统。

在现有技术中，一旦识别出发情的母牛，便将它们与牛群分开（称为“挑选”）以用于进一步处理，例如，人工授精。由守门的农场工人手动进行该挑选过程，或者当存在有关的母牛时，通过自动切换门以不同层次的自动化挑选来进行该挑选过程。通常，当母牛通过出口过道离开挤奶室时，在给母牛挤奶期间或之后进行挑选过程。

根据现有畜牧业实践，利用三步骤流程进行挑选。第一步骤包括技术工人通过视觉识别来鉴别母牛。第二步骤包括人工或自动标记母牛。例如，利用刮毛膏对母牛进行人工标记。在自动化系统中，将母牛ID输入计算机程序来代替用刮毛膏标记母牛。通常，当母牛进入挤奶棚/台时对母牛进行标记。

当母牛通过切换一个或多个门走出挤奶台时，进行挑选的第三步骤。在手动选择的情况下，当在大门入口看见标记的母牛（即，其背部具有刮毛膏的母牛）时，门操作员即操作该门。在自动选择的情况下，当母牛在出口过道中时，系统读取母牛ID（利用现有技术的动物识别系统的标签读取器?例如，用于识别母牛的RFID耳标签）。在读取母牛ID之后，自动化系统检查是否在步骤二中将所读取的母牛ID事先输入到计算机中并相应地操作该门。

上述手动和自动挑选方法具有与用于检测动物“发情”的方法类似的缺点。例如，人工目视挑选在具有一大群动物的农场中可能不精确，且自动挑选需要昂贵的硬件和软件。

在其他情况下，在将动物关入棚、圈或栅栏过道时，例如，当检查员选择适于进制肉厂的羔羊时，可以选择动物。在这些情况下，将目视标记置于所选动物上并人工选出这些动物。由于需要一些人促使动物通过挑选门，而其他人则控制该门，所以该操作会花费大量人力。

发明内容

本发明的目的

本发明的目的是提供一种改进的检测系统，其改善了已知技术中的一部分缺点和局限性或至少向公众提供了有用的选择。

在第一方面，本发明涉及一种用于检测动物繁殖状况的检测标签，所述检测标签能够以电子方式传输信号，且所述检测标签具有可粘附在动物皮上的第一表面并具有包括可磨耗材料的相对的第二表面，且所述检测标签被配置为使得一些或全部可磨耗材料的除去能改变检测标签以电子方式传输信号的能力或改变电子传输信号的特性。

优选地，可磨耗材料是可去除的防水涂层，且检测标签的第二表面的防水涂层的去除允许或不允许来自检测标签的状态信息的电子传输。

优选地，可磨耗材料包括导电电路，且检测标签被配置为使得导电电路的部分或全部去除或者导电电路的破损允许来自检测标签的状态信息的电子传输。

优选地，检测标签的导电电路被配置为使得当由另一动物跨骑该动物交配时，导电电路部分或全部被损坏或破损。

优选地，导电电路是RF/EMF阻隔电路/回路、是圆形或其他形状的、由铝箔、导电涂料、液态导电材料或任何其他导电材料制成；且电路/回路通过形成感应回路来屏蔽检测标签的电子部件免受RF/EMF能量的影响。

优选地，可磨耗材料形成检测标签的天线，或者是检测标签的天线的至少一部分。

优选地，检测标签正常是无效的且仅在部分或全部除去可磨耗材料时才被激活。

优选地，检测标签结合有“射频识别”（RFID）或“电子商品防盗系统”（EAS）电子电路或微芯片。

优选地，RFID电路/芯片使用低频或高频射频（RF）通信，以及EAS电路/芯片使用射频（RF）通信、磁（磁谐波）通信、声磁（磁致伸缩）通信或微波通信。

优选地，防水涂层覆盖检测标签的天线的一部分或全部。

优选地，防水涂层的一部分或全部的去除改变来自检测标签的信号的强度和/或频率。

优选地，防水涂层包括导电材料层或RF/EMF屏蔽或吸收材料层。

优选地，防水涂层包括多个层，且该层中的至少一个是RF/EMF屏蔽/阻隔材料层，以及该层中的至少一个是乳胶材料层。

优选地，电子传输信号的改变的特性是检测标签变为可读的频率范围的改变。

优选地，检测标签在标签的由可磨耗材料覆盖的区域中更厚。

优选地，检测标签包括在第一表面上的粘附层。

优选地，检测标签基本为骨状。

在第二方面，本发明涉及一种用于检测动物繁殖状况的设备，其中，该设备包括基本如本文所述的至少一个检测标签；以及至少一个标签读取装置和/或被配置为解释来自检测标签的信号的解释模块。

在第三方面，本发明涉及一种检测动物繁殖状况的方法，其中，该方法包括以下步骤：

-将基本如本文所述的检测标签粘附在雌性动物上，

-允许该动物与相同类型的动物混养一段时间，

-使该动物经过检测标签读取装置，或将检测标签读取装置送至该动物，以及

-评估来自检测标签的信号或没有来自检测标签的信号，并确定动物的繁殖状况。

在另一方面，本发明涉及一种用于检测动物繁殖状况的设备，该设备包括至少一个检测标签、至少一个标签读取器和至少一个解释模块，其中，标签读取器从标签读取状态信息，以及解释模块解释由标签读取器读取的状态信息，其中，检测标签的第一表面粘附在动物上，以及检测标签的第二表面涂敷有可去除的防水涂层，且其中，检测标签的第二表面的防水涂层的去除允许或不允许由标签读取器从检测标签读取状态信息。

在另一方面，本发明涉及一种用于检测动物繁殖状况的设备，该设备包括至少一个检测标签、至少一个标签读取器和至少一个解释模块，其中，标签读取器从标签读取状态信息，以及解释模块解释由标签读取器读取的状态信息，其中，检测标签的第一表面粘附在动物上，以及检测标签的第二表面包括导电电路，且其中，导电电路的部分或全部损坏或破损允许由标签读取器从检测标签读取状态信息。

优选地，当由另一动物一次或多次跨骑到该动物上交配时，该检测标签的导电电路被部分或全部损坏或破损。

优选地，检测标签正常是无效的，且仅在跨骑交配期间导电电路部分或全部被损坏或破损时才被激活，从而允许由标签读取器读取状态信息。

在另一方面，本发明涉及一种用于检测动物繁殖状况的设备，该设备包括粘附在至少一只动物上的至少一个检测标签、至少一个标签读取器和至少一个解释模块，其中，标签读取器能从检测标签读取状态信息，以及解释模块解释由标签读取器读取的状态信息，其中，当动物被跨骑交配时改变检测标签，从而允许或不允许标签读取器从检测标签读取状态信息。

优选地，检测标签的改变包括部分或全部损坏或破损检测标签的导电电路、除去检测标签的防水涂层或将检测标签与动物完全分离。

优选地，导电电路是RF/EMF阻隔电路/回路、是圆形或其他形状的、由铝箔、导电涂料、液态导电材料或任何其他导电材料制成，其中，电路/回路通过形成感应回路来屏蔽检测标签免受RF/EMF能量的影响，且当电路/回路被部分或全部损坏或破损时，不再屏蔽、吸收或消耗RF/EMF能量场且检测标签变为可读取/可检测。

优选地，检测标签为骨状以最大化检测标签在动物身上的粘附区域。

优选地，利用标签的粘附层将标签粘附在动物身上，该粘附层是一种防水、耐热（例如高达70摄氏度）的溶剂基气溶胶接触粘合剂，例如，诸如“Selleys kwik grip spray”。

优选地，在粘附之前，例如尤其是当粘附在具有湿皮毛的动物身上时，在粘附前的约5分钟，将粘附层喷涂在标签的粘附面和动物的皮毛上。

优选地，检测标签具有锥形边缘以防止标签在跨骑交配期间与动物分开。

优选地，使检测标签在中心处较厚，例如约2mm厚，以在标签与动物的皮毛之间产生间隔，这能提高标签检测率。

优选地，解释模块是计算机上的软件程序。

优选地，从检测标签读取状态信息与读取二进制状态指示形式的检测标签的工作状态相对应，例如，诸如不工作标签为“0”，以及工作标签为“1”。

优选地，检测标签粘附在动物的尾部或背部。

优选地，粘附在动物身上的检测标签的防水涂层被设计为使得当由另一动物跨骑到该动物身上交配时通过摩擦力除去防水涂层。

优选地，检测标签的防水涂层被用于向农场主提供动物跨骑交配的视觉确认，如由检测设备所表示。

优选地，检测标签和标签读取器结合有非视觉形式的检测，诸如RFID或“电子商品防盗系统”（EAS）检测。

优选地，检测标签是电子检测标签，例如，诸如RFID或EAS标签，以及标签读取器是电子标签读取器。

优选地，电子检测标签和电子标签读取器是低频或高频RFID标签/读取器或EAS标签/读取器。

优选地，EAS标签和EAS标签读取器使用射频（RF）通信、磁（磁谐波）通信、声磁（磁致伸缩）通信或微波通信。

优选地，防水涂层覆盖检测标签的天线。

优选地，防水涂层的去除暴露出检测标签的天线，以允许检测标签被标签读取器读取。

优选地，防水涂层是与铁氧体粉末或其他金属粉末或者薄片混合的涂层形式的导电固体层、RF/EMF屏蔽或吸收材料，或者是充液管或囊袋形式的液态导电材料。

优选地，防水涂层包括一个或多个子层，其中，RF/EMF屏蔽/阻隔涂料子层由RF/EMF屏蔽/阻隔子层顶面和/或底面上的一个或多个刮擦（乳胶）材料子层覆盖（或“夹住”）。

在另一方面，本发明涉及一种用于检测动物繁殖状况的设备，该设备包括至少一个检测标签、至少一个标签读取器和至少一个解释模块，其中，标签读取器从标签读取状态信息，以及解释模块解释由标签读取器读取的状态信息，其中，检测标签的第一表面粘附在动物上，以及检测标签的第二表面涂敷有可去除的防水涂层，且其中，当从检测标签的第二表面上除去防水涂层时，改变由标签读取器读取的检测标签的信息。

在另一方面，本发明涉及一种用于检测动物繁殖状况的设备，该设备包括至少一个检测标签、至少一个标签读取器和至少一个解释模块，其中，标签读取器从标签读取状态信息，以及解释模块解释由标签读取器读取的状态信息，其中，检测标签的第一表面粘附在动物上，以及检测标签的第二表面覆盖有导电RF/EMF屏蔽充液管或囊袋，且其中，当充液管或囊袋分布在检测标签内时，改变由标签读取器读取的检测标签的信息。

优选地，通过改变检测标签变为可读的频率范围、通过改变检测标签的微芯片所需的功率输入、通过改变信号输出强度或通过如本文所定义的任何其他方法来实现检测标签的信息的改变。

在另一方面，本发明涉及一种检测动物繁殖状况的方法，其中，该方法包括以下步骤：

-将检测标签粘附在雌性动物上，该检测标签在第一表面上具有可去除的防水涂层，

-在另一动物跨骑到该雌性动物身上交配时，从检测标签上除去可去除的防水涂层，

-由于使防水涂层被除去，所以检测标签修改其工作状态，以及

-通过标签读取器读取表示具有粘附标签的雌性动物处于“发情”的检测标签的修改后的工作状态。

在另一方面，本发明涉及一种检测动物繁殖状况的方法，其中，该方法包括以下步骤：

-将检测标签粘附在雌性动物上，该检测标签具有粘附在一个表面上的导电RF/EMF屏蔽充液管或囊袋，

-在另一动物跨骑到该雌性动物身上交配时，将充液管或囊袋分布到检测标签内，

-由于使充液管或囊袋分布，所以检测标签修改其工作状态，以及

-通过标签读取器读取表示具有粘附标签的雌性动物处于“发情”的检测标签的修改后的工作状态。

在另一方面，本发明涉及一种挑选动物的方法，其中，该方法包括以下步骤：

-将至少一个标签粘附在被识别为具有至少一种特定状况或条件的至少一只动物上，

-至少一个标签读取器从粘附在该动物上的标签读取状态信息，

-至少一个解释模块解释由标签读取器读取的状态信息并输出一个或多个指示信号，

-指示信号允许将该动物挑选到正确位置。

优选地，指示信号是视觉信号、声响信号和/或其他类型的信号且包括用于自动挑选动物的一个或多个电子信号。

优选地，在自动化挑选系统中，由自动化挑选系统基于由解释模块提供的指示信号来自动将动物挑选到正确位置。

可替代地，在人工挑选系统中，由挑选门操作员基于由解释模块提供的指示信号来将动物挑选到正确位置。

优选地，动物的至少一种特定状况或条件包括以下条件（或状况）：诸如例如乳腺炎、跛足或其他动物疾病的疾病、动物未到或超过特定年龄、属于特定品种或任何其他标准、母牛的哺乳状况、体况评分、体脂评分（尤其是绵羊）或一群动物需要迁到不同位置、畜群或农场。

优选地，标签是“总是处于激活状态”的电子标签（诸如“总是处于激活状态”的RFID标签（其不被任何层或环或者所述其他方法阻隔））或电子检测标签（诸如RFID检测标签或EAS检测标签）。

在另一方面，本发明涉及一种用于检测至少一只动物的至少一种状况或条件的设备，该设备包括粘附在动物上的至少一个标签、至少一个标签读取器和至少一个解释模块，其中，标签读取器从标签读取状态信息，以及解释模块解释由标签读取器读取的状态信息并输出一个或多个指示信号。

优选地，指示信号是视觉信号、声响信号和/或其他类型的信号且包括用于自动挑选动物的一个或多个电子信号。

优选地，动物的至少一种状况或条件包括以下条件（或状况）：诸如例如乳腺炎、跛足或其他动物疾病的疾病、动物未到或超过特定年龄、属于特定品种或任何其他标准、母牛的哺乳状况、体况评分、体脂评分（尤其是绵羊）或一群动物需要迁到不同位置、畜群或农场。

优选地，标签是“总是处于激活状态”的电子标签（例如，诸如“总是处于激活状态”的RFID标签）或电子检测标签（诸如RFID检测标签或EAS检测标签）。

优选地，由解释模块提供的指示信号允许针对具有相似状况或条件的一群动物来自动或人工挑选所关注动物。

优选地，由技术农场工人人工进行挑选或由自动化挑选系统自动进行挑选。

优选地，标签是贴纸（sticker）型标签、夹式标签、维可牢尼龙搭扣（Velcro）型标签、项圈或具有任何其他粘附在动物上的方法的标签，且该标签可粘附在动物的任何身体部位上，例如，粘附在绵羊的毛上、粘附在母牛的皮上或绑在动物的腿或脖子上。

优选地，该设备被用于检测例如诸如母牛、公牛、绵羊、家禽等的任何动物的至少一种状况或条件。

也可以说本发明包括在本申请的说明书中单独或共同提及或表示的部件、元件和特征，以及任何两种以上的部件、元件或特征中的任何一种或全部，且其中，本文中提及了具有已知等同物的特定整体，该等同物被视为与单独陈述一样来并入本文。

附图说明

根据以下描述，应在其所有新颖性方面考虑的这些和其他方面将变得显而易见，以下描述将参照附图仅通过实例的方式给出，其中：

图1是示出根据本发明第一优选实施方式的本发明的一般原理的框图。

图2a是示出在涂敷防水涂层或导电材料的电路/回路之前的检测标签的示意图。

图2b是示出涂敷有RF阻隔防水涂层的检测标签的示意图。

图2c是示出除去了RF阻隔防水涂层的检测标签的示意图。

图3是示出根据本发明第一优选实施方式的涂敷有导电电路/回路和防水涂层的骨状检测标签的示意图。

图4是示出检测标签的各种不同层的剖视图的示意图（示意图未按比例）。

图5a至图5b是示出具有导电充液管的检测标签的替代版本的示意图。

图6a至图6c是示出根据本发明替代性实施方式的条形码检测标签的示意图。

图7a至图7b是示出根据本发明另一替代性实施方式的具有多个印刷条形码的条形码检测标签的示意图。

具体实施方式

以下描述将描述与本发明优选实施方式有关的发明，即改进的检测系统。本发明绝不局限于这些优选实施方式，因为这些优选实施方式纯粹只是示例说明本发明，且很容易地，在不背离本发明的范围的情况下，可能的变更和修改将是显而易见的。

图1示出了本发明起作用的一般原理。本发明包括利用标签读取器103（也称为标签读取装置）检测（或识别）粘附在动物上的检测标签101（也称为识别标签—参见说明书中后续的定义）的特定状态。标签读取器读取表示标签当前状态的标签的电子传输信号。随后通过解释模块105将标签的当前状态（状态X）与之前已知的状态（状态1）相比较。解释模块随后确定检测标签的当前状态是否从先前状态发生变化（即，是否状态X=状态1或状态X≠状态1）并因此确定动物是否已发生跨骑交配107。

本发明公开的检测系统旨在与现有动物识别系统一起使用（即，除现有动物识别系统之外也使用检测系统）。例如，可通过外部触发器触发标签读取器103（诸如用于识别特定动物的ID编号/标记的附加标签读取器）工作，以指示该动物在范围内并准备接受检查。标签读取器103随后试图读取粘附在动物上并取决于所用检测系统的类型的检测标签101的电子传输信号，它将检测1）不存在电子传输信号，或2）存在电子传输信号，和/或3）特定ID读取，和/或4）允许成功读取的频率，和/或5）信号强度。随后利用解释模块105处理该信息以确定动物的繁殖状况，并优选将该状况与该特定动物（如由单独的动物识别系统所识别的）的唯一母牛ID一起存储在数据库中。因此，本发明的检测系统和检测标签并非用于识别动物的用途，而是用于识别动物的特定状况或条件的用途。

检测标签101优选例如是非视觉检测标签，诸如RFID标签或EAS检测标签。然而，在本发明的替代性实施方式中，检测标签101还可以是条形码标签或任何其他类型的检测标签，这将在后续阐述。在RFID标签被用作检测标签101的情况下，RFID标签包括低频或高频RFID电路/微芯片。类似地，当使用EAS标签作为检测标签101时，EAS检测标签包括射频（RF）EAS电路/微芯片，这将稍后在说明书中阐述。图2至图5示出了非视觉检测标签（诸如RFID标签、EAS标签等）201，以及图6至图7示出了条形码检测标签501。稍后将在说明书中更详细阐述这两种标签的使用。

上述所有类型的检测标签（除了稍后描述的“总是处于激活状态”的标签之外）的共有特征在于，它们全部都包括可磨耗材料层，该层例如是每个检测标签表面上的专用阻挡层或可去除材料的导电回路。专用阻挡层（下文称为“防水涂层”）与“可刮擦的”彩票涂层类似。它由诸如具有铁氧体粉末的涂料的导电材料构成，并具有RF或EMF屏蔽或吸收特性，这防止标签中的RF接收。当使用导电回路作为可磨耗材料时，该回路优选由RF/EMF阻隔材料或导电材料（诸如铝箔或导电涂料）制成，这将在后续更详细描述。

检测标签101优选为“骨状”，如图3所示。标签101被设计成可粘附在动物的皮上（尤其是粘附在后脊柱区域）且标签的中心部分（用403表示）被设计成置于动物的脊柱骨的顶端。标签两侧较大的“翼”区405被设计成将中心部分牢牢固定在某位置处，且骨状设计最大化了标签的粘附区域。标签的设计还允许中心部分403变得小巧、灵活。然而，在替代性实施方式中，可将标签制成任何其他所需形状和大小。

在图3中所示的本发明的优选实施方式中，对整个标签（包括“翼”区405）而言，标签101的尺寸优选为120×80mm。标签的中心部分403的尺寸优选为50×50mm。标签中心处的最大厚度优选为3mm。这些尺寸仅通过实例的方式给出，且在替代性实施方式中可使用其他组尺寸。

检测标签101由如图3和图4中所示的若干层构成。最顶层是可磨耗材料层，诸如防水涂层401和/或RF/EMF阻隔电路/回路401a，如图所示。然而，在本发明的某些实施方式中，防水涂层401可被省略且仅使用RF/EMF阻隔电路/回路401a，如稍后详述。阻隔电路/回路401a屏蔽标签以免受RF/EMF能量影响，直至电路/回路在一处或多处破损或损坏。RF/EMF阻隔电路/回路401a优选是粘在标签中心的顶部上的铝环（例如，由薄铝贴纸材料制成）（或自粘式铝环），如图所示。可替代地，可将该铝环插入模制在标签顶部上的专用口袋或套（或例如由橡皮筋制成的凸起）中。在发生跨骑交配时（或凸起破裂时），该专用口袋或套（未示出）在使用标签期间旨在撕开或分开，这使铝环从套中被取出，从而使标签暴露在RF/EMF能量中。

在最顶层下方是保护叠层411。其优选由透明（或有色）的防水材料制成且可被注塑成型、热层压、粘接或焊接到标签上以避免在使用期间分层。其目的是向检测标签的敏感组件提供保护以免受损坏。为叠层411选择的材料应是柔软材料（例如，橡胶或硅）且还必须具有支持在使用期间擦掉防水涂层401的光滑表面。光滑表面还避免在使用期间因摩擦力大而导致撕掉整个标签。然而，在无法获得柔软橡胶且还光滑（即，具有低摩擦）的材料的情况下，可在柔软橡胶层411的顶部增设附加的低摩擦层。该附加层（未示出）优选是透明聚酯层或UV固化透明喷涂涂层。然而，在替代性实施方式中，可使用其他合适的低摩擦材料。此外，保护层411在侧边为锥形以减少在使用期间（即，当发生跨骑交配时）标签被除去的几率，如图3的侧视图所示。

具有RF/EAS电路/微芯片（或条形码）的实际RFID标签/EAS标签层（或条形码标签层）403位于该保护层411下方。在说明书稍后描述的实例中将给出该标签层403及其操作的更多详情。

将RFID/EAS标签（或条形码标签）置于第二保护层405上，第二保护层405也由位于RFID/EAS标签/条形码标签层403下方的耐用和防风雨材料制成，如图所示。第二保护层405也由合适的柔软橡胶光滑（即，低摩擦）的层压材料制成，与上文阐述的保护层411类似。该第二保护层405和第一保护层411基本将电子RFID标签/EAS标签403夹在它们之间，从而最小化在使用期间对标签的损坏。此外，保护层405在边缘处也是锥形以减少在使用期间标签被除去的几率（图3）。在由发明人进行的初步试验中，该层405具有约2mm厚的泡沫子层，它允许电子标签403与动物的皮毛分开2mm，从而减少干扰并使标签的检测率提高。因此，标签层403与动物体表之间的轻度分离（例如，2mm）很重要，因为在使用期间该轻度分离为标签提供了大幅提高的读取率。应注意，标签与动物之间的分离还可通过使层405的中间段变厚来实现（例如，在由可磨耗材料覆盖的区域中约2mm厚），如图3的侧视图所示。如图所示，若使保护叠层405在中间处更厚，则可省略泡沫子层。

在保护层405下方是粘附层407，该粘附层用于将标签粘附在动物的背部或尾部。优选是防风雨粘合剂层，并在后续给出由发明人使用的优选粘合剂的更多详情。此外，通过在涂敷标签之前的约5分钟涂敷气溶胶可大大提高对动物的附着力。当将标签粘附在具有湿/潮湿皮毛的动物上时该方法尤其有用。

粘附层407由剥离层409（图4）覆盖，当将标签粘附在动物上时除去该剥离层。在操作中，当由另一动物跨骑到粘附有本发明的检测标签的动物身上交配时，由在跨骑交配期间通过摩擦产生的摩擦力部分或全部损坏/除去防水涂层401及RF/EMF阻隔电路/回路401a。一旦除去防水涂层和/或破坏或损坏RF/EMF阻隔电路/回路401a，如图2c（RFID/EAS或其他非视觉型标签）及图6c（条形码标签）所示，利用标签读取器103读取检测标签101并利用解释模块105解释该检测标签101。

在上述优选实施方式中，防水涂层401由一个或多个子层（未示出）组成。最上面的子层是类似于彩票的乳胶刮擦层的刮擦层，随后是RF阻隔/屏蔽涂料子层。在替代性实施方式中，防水涂层401由“夹”在两个刮擦层之间的RF阻隔/屏蔽子层组成，其中，刮擦层形成顶部和底部子层。然而，在另一替代性实施方式中，防水涂层401包括均可刮擦的单层涂料层并具有结合在一起的RF屏蔽/阻隔特性，或可替换地，其可包括提供相同特性的任何数量的层。

为使标签101指示被检查的动物的发情状况（即，动物是否已跨骑交配），标签的电子传输信号或标签101的电子传输信号的各种不同特性被设置为在发生跨骑交配时改变。更具体地，检测标签被配置为使得除去一些或全部可磨耗材料会改变标签以电子方式传输信号的能力或改变电子传输信号的一种或多种特性。以下结合有关如何实现它们中的每一个的详情来阐述这些变更和特性。

非视觉检测标签（RFID、EAS等）

检测标签201的RFID标签/EAS标签层403（参照图3和图4）优选包括三个主要组成部分，如图2a至图2c所示。它们是天线203、微芯片205（也称为集成电路）和标签层本身403。标签层可由任何合适的材料（诸如塑料或橡胶）制成以确保在恶劣天气下的弹性和耐用性。天线和微芯片优选被夹在标签的保护叠层405与411之间。天线和微芯片可选择性地涂敷有具有惰性特性（尤其是考虑RF和EMF）的防水保护层405和411（图3和图4），且该层411优选由如前所述的防水涂层401和RF/EMF阻隔电路/回路401a覆盖。RF/EMF阻隔电路/回路401a和可选防水涂层401因其RF/EMF屏蔽特性而防止检测标签被标签读取器读取。一旦其部分或全部损坏/除去（如图2c所示），天线203即被暴露出来且通过标签读取器读取标签。因此，通过标签读取器/解释模块来确定检测标签的状态改变。解释模块105优选是计算机上的软件程序，其具有表示动物状况是否已改变的输出显示。优选地，计算机可以是经常安装在（奶牛场）农场中的其他自动化系统的一部分。

图5a至图5b中示出了检测标签的替代性版本。在该版本中，用导电充液管501替换防水涂层，该导电充液管形成检测标签的天线电路503的一部分，如图所示。该管道501通常是空的，意味着标签在去激活时将不会传输该状况（图5a）。当通过外力压靠时（即，另一动物跨骑交配时），导电流体会进入管道（从标签内的流体存储装置，未示出）并完成天线电路503，从而激活标签（图5b）。在替代性实施方式中，也可以使管道501正常充满使天线电路503短路的导电流体，且在发生跨骑交配时，管道501会破裂以排空流体，从而允许激活标签。

检测标签的以下变量可被用于表示检测标签的状态是否自由标签读取器之前扫描起已改变。

1．存在或不存在检测标签信号（二进制）

2．检测标签信号的强度（标度）

3．读取检测标签的特定频率（二进制）

4．成功读取标签所需的标签读取器的信号的强度（标度）

5．基于开路或闭路的数量由标签读取器返回的特定代码（如稍后描述的所需的专用标签）（标度）

6．一种应用中或通过组合多个标签的上述选项的组合。

每一上述变量在如何实现每种变更方面均具有其他变量，如在以下实例中所述：

实例1：

实例1涉及一种检测系统，其中，存在或不存在检测标签信号被用于确定检测标签状态的任何改变。该实例是二进制模式的实例且该检测标签仅可具有两种可能状态中的一种：即激活或停用检测标签。应注意，该实例无法在无功能（被屏蔽）标签与丢失标签之间区分。

以下选项可被用于表示作为正常停用系统工作的检测标签的状态改变：

·标签（图2）的天线203由可去除的防水涂层401和/或RF/EMF阻隔电路/回路401a覆盖。当RF/EMF阻隔电路/回路401a破损或损坏（部分或全部）和/或通过外力除去防水涂层从而露出检测标签的天线203以使标签可由标签读取器检测时，会出现激活。

·通过导电材料使天线与微芯片205连接的标签的电源短路。该材料可以是液体或固体（例如，具有铁氧体粉末的涂料）。当除去短路材料时会出现激活。

·标签的天线203与微芯片205断开。当施加外力时，导电液体材料接通电路，从而允许给微芯片供电并可露出来（图5a至图5b）。

·使用专用主动检测标签，其由光伏传感器供电（如在被动检测标签RFID标签中进行的那样由标签读取器的信号的电感场供电相反）。当电磁辐射（通常在可见光光谱中）照射到其上时，该光伏传感器仅提供电流。当通过外力除去屏蔽光伏传感器（阻挡环境光）的防水涂层从而露出传感器并给检测标签的微芯片供电因此使该标签可读时，即会出现激活。

·使用专用标签，其具有天线与微芯片之间的标签电路中包括的光敏电阻传感器。当电磁辐射（通常在可见光光谱中）照射到其上时，该传感器会变得更容易导电。当通过外力从传感器除去防水涂层从而允许光照射到传感器上（该传感器变得更容易导电）因此允许电流通过电路以给检测标签的微芯片供电时，即会出现激活。

值得注意，在上述选项以及也在以下实例中提及的外力涉及当由雄性动物或另一雌性动物跨骑到雌性动物（例如，母牛）身上交配时通过两只动物的摩擦所产生的摩擦力。为发生跨骑交配，通常允许雌性动物与相同类型的雌性和/或雄性动物在一段时间内混在一起。

还可将检测标签设置为将它的状态从正常激活状态变为非激活状态以指示动物的跨骑交配。以下选项可用于表示作为正常激活系统工作的该检测标签的状态改变：

·通过外力除去标签的天线203，从而使标签失效并使该标签不可由读取器检测。在该选项中，天线本身由可磨耗材料的可去除导电防水涂层或任何其他类型的导电电路/回路制成。

·通过跨骑交配/摩擦作用全部或部分损坏或除去整个检测标签201或该标签的重要部分（例如，天线、微芯片等），从而使标签失效。

·通过外力破坏标签的天线203与微芯片205之间的连接，从而使标签失效并使该标签不可由标签读取器检测。

·通过导电液体材料使标签的天线与微芯片之间的连接短路，从而使标签失效并使该标签不可由标签读取器检测。

·使用专用激活检测标签，其由光伏传感器供电（与由标签读取器的信号的电感场供电不同）。当电磁辐射（通常在可见光光谱中）照射到其上时，该光伏传感器仅提供电流。当露出的光伏传感器覆盖有阻挡电磁辐射（光）的液体材料从而切断检测标签的微芯片的电源时，。

·使用专用标签，其具有天线与微芯片之间的标签电路中包括的光敏电阻传感器。当电磁辐射（通常在可见光光谱中）照射到其上时，该传感器会变得更容易导电。当先前露出的传感器覆盖有阻挡电磁辐射（光）的液体材料时即出现去激活，该传感器变得不易导电且阻止电流通过电路并切断检测标签的电源。

实例1描述了两种类型的检测标签，即通过动物跨骑交配而去激活的正常激活标签以及通过动物跨骑交配而激活的正常去激活标签，如上所述。如本发明中描述的检测系统的优选形式具有被设置为在跨骑交配期间被激活的正常无效状态的检测标签，如下文所述。

本发明的检测标签101的优选形式具有RF/EMF阻隔导电电路/回路（例如，铝环）401a作为置于检测标签顶部的可磨耗材料层（图4）。因此，检测标签的缺省状态是无效的（即，无法由标签读取器检测）。当电路/回路401a的可磨耗材料在动物跨骑交配期间部分或全部损坏或破坏时激活该标签（即，允许标签被标签读取器读取）。该实例中使用的优选标签是表示当激活时为“开”状态以及在所有其他时间为“关”状态的EAS标签。

上述正常无效标签具有如下缺点：在整个标签在跨骑交配期间与动物分离的情况下不可能激活该正常无效标签。因此，因标签故障可能会错过该特定动物的发情周期以在发生跨骑交配之后以激活信号作为响应，除非农场工人目视检查丢失标签的动物。该缺点不适用于前面描述的正常激活标签，因为没有激活信号（或动物身上没有标签）将会指示已发生交配。

实例2

实例2涉及一种检测系统，其中，检测标签信号的强度变化被用于确定检测标签状态的任何改变。该实例以一定规模工作，这意味着该标签可指示无限数量的状态并因此可允许对标签的状态改变的更多详细解释。该实例还允许检测丢失标签。

以下选项可被用于表示当发生状态改变时结合了改变其信号强度的检测标签的状态改变。

·标签的天线203部分由导电或RF吸收防水涂层或RF/EMF阻隔电路/回路屏蔽。利用外力部分损坏或除去该层将增加信号的强度。信号的强度因此可被用于解释被除去的或仍然存在的层/回路的量，从而指示导致当前状态的活动量。

·标签的天线203未屏蔽并将以完整强度输出信号。外力将利用导电液体材料部分覆盖天线，从而减弱信号的强度。信号的相对强度可被用作覆盖量的指示，并间接用作所施加的外力的大小或频率的指示。没有信号也将会指示丢失标签。

实例3

实例3涉及一种检测系统，其中，标签的工作频率的改变被用于确定检测标签状态的任何改变（即，标签的电子传输信号的改变特性是标签变为可读的频率范围的改变）。该实例是二进制模式的实例，这意味着该检测标签仅可指示一组预定义状态中的任何一种，即，每种状态都处于特定频率。该实例可检测丢失标签，因为在任何状态下必须总是存在信号。

以下选项可被用于表示使用频率改变来指示状态改变的检测标签的状态改变。

·检测标签的天线203被成型为使得它的虚拟长度能使在特定频率范围内与标签读取器耦合。修改天线的虚拟长度会改变该频率范围。标签读取器可扫描一系列预定义频率，以位于检测标签的特定频率。该频率可被用作天线形状或天线的虚拟/实际长度的指示。

o减小天线的有效长度

■一部分天线由可去除的导电防水涂层制成（可以是作为涂料的固体或管道或囊袋中的液体）。施加外力将除去该部分，从而缩短天线的有效长度，以改变由标签读取器使用的频率来读取标签。

■天线由通过可去除材料连接的部件制成。施加外力将破坏天线部件之间的电路，从而构建具有不同有效长度或形状的天线，因此改变天线的频率。

o增加天线的长度

■天线由通过小间隙隔开的部件制成。施加外力将接通天线部件之间的电路（例如，利用导电液体材料），从而构建具有不同有效长度或形状的天线，因此改变天线的频率。

实例4

实例4涉及一种检测系统，其中，由标签基于在标签中覆盖或露出的开关的数量返回特定代码，以指示检测标签的任何状态改变。

以下选项可被用于表示使用由标签返回的代码的改变来指示状态改变的检测标签的状态改变。

·使用专用微芯片205，其可读取位于标签上的一个或多个微开关/电路的状态且基于这些开关的开状态或关状态来传输特定代码。

o断开或闭合一个或多个开关

开关通常由导电液体/固体材料闭合。当施加外力时，从一个或多个开关中除去导电材料，从而破坏开关的电路。检测标签返回指示哪些开关闭合和哪些开关断开的特定代码，从而提供一种评估施加的外力的强度和/或频率的手段（例如，动物跨骑交配次数、跨骑交配的持续时间或力）。

电路通常是断开的。当施加外力时，在一个或多个开关的触头之间压入导电液体材料，从而接通电路。检测标签返回指示哪些开关闭合和哪些开关断开的特定代码，从而提供一种评估上述外力的强度和/或频率的手段。

实例5—条形码标签

该实例包括读取条形码标签601（图5）的特定状态，而不是使用非视觉（RFID、EAS等）标签201。一般操作原理与先前实例中的操作原理相同，其中，将标签当前状态与之前已知的标签状态相比较，且若确定状态改变，则将动物识别为处于“发情”。与非视觉（RFID、EAS等）标签读取器类似，同样通过外部触发器（例如，用于识别动物的RFID读取器，或任何其他开关，光电池或接近检测器）触发条形码标签读取器工作，以指示动物在范围内并准备接受检查。标签读取器随后试图检测粘附在动物上并取决于所用检测系统的类型的检测标签601，它将检测1）不存在条形码603，2）存在条形码603，3）读取的特定ID，或4）用于确定动物繁殖状况的若干条形码ID的数量和值。条形码标签读取器不同于非视觉（RFID、EAS等）标签读取器，因为条形码标签读取器需要“视线”可见性以获得标签的成功扫描。因此，动物可能需要由人预先定位或处理以获得对粘附在具有足够环境光照位置处的条形码的良好读取。

尽管条形码标签在与非视觉（RFID、EAS等）标签相比时在指示状态改变方面具有有限数量的选项，但条形码标签还是可以成功用来确定动物的“发情”。例如，检测系统使用粘附在动物上的正常去激活条形码标签（即，具有被防水涂层401覆盖的条形码，如图6b所示）（状态1），存在条形码603和/或成功读取条形码（状态2）表示通过除去防水涂层401来激活标签（图6c）。这反过来表明动物已进行跨骑交配并处于“发情”。类似地，在可通过读取器正常读取条形码的正常激活条形码标签（状态1）中，不存在可读取条形码ID将表示该系统被激活（状态2）。在该情况下，跨骑交配时释放出覆盖条形码的不透明液体以用于表示状态改变，并因此表示被另一动物跨骑交配。

条形码标签的以下选项可被设置为表示ID标签的状态是否自由标签读取器之前扫描起已改变。

1．存在或不存在可读条形码ID（二进制选项，不可能有丢失标签指示）

2．标签上可读条形码ID的数量（标度，可被用于检测未读取标签的丢失标签）

3．标签上的特定条形码ID编号（二进制或标度，可被用于检测未读取标签的丢失标签）

4．一种应用中或通过组合多个标签的上述选项的组合。

图7a至图7b示出了如上述选项3中所述的条形码ID标签701。条形码ID标签701具有隐藏条形码707、覆盖条形码707的防水涂层401和印刷在防水涂层顶部的第二条形码703。在操作中，将条形码ID标签粘附在动物的背部，如前面所述。当动物发生跨骑交配时，除去防水涂层401，继而除去第二条形码703并将标签的隐藏条形码707暴露出来（图7b）。因此，当发生状态改变且由此两个特定条形码编号被用于表示状态1（未“发情”）和状态2（“发情”）时，条形码读取器读取不同的ID编号。该选项还表示在扫描时未读取条形码的丢失条形码ID标签。

实例6—标签的其他使用

如背景部分中所述，人工和自动挑选动物的现有流程具有一些缺点。在该实例中，本发明的检测系统与挑选过程的各个部分相结合或取代挑选过程的各个部分，从而克服了以下详述的这些缺点。

使检测系统与挑选过程相结合的最低级实现包括将标签读取器103置于挤奶室的出口过道上。当由读取器103将母牛选取为处于“发情”时（如在前面的实例1-5中所述），用光、声音或其他信号引起门操作员（其相应操作挑选门）注意。该实施消除了使技术农场工人识别并利用例如刮毛膏人工标记母牛的步骤，从而降低了错过“发情”母牛的可能性。此外，不需要知道母牛的ID，因为在操作员检测之后立即挑选出该母牛，且由此识别母牛不需要昂贵硬件。该系统在具有小群数量的低技术农场中将会很好地工作，且在旋转式以及人字形挤奶棚中也将工作。

下一级别的实施与上述最低级实施类似，但取代地或附加地，当检测到“发情”母牛时使标签读取器103给出光或声音，该系统还通过某种执行器（例如，液压执行器）来操作该门。这取代了技术农场工人以及门操作员，并由系统自动执行挑选过程的两个或三个步骤（即，识别、（标记）和操作该门）。

在第三实施中，本发明的检测系统与市场上可购得的或专门开发的农作系统相结合以作为更加集成的挑选系统的一部分来操作。通常在该情形下，标签读取器103不必位于挤奶室的出口过道处。标签读取器与单独的动物识别标签读取器（例如，商用RFID耳标签读取器）一起位于出口之前的任何地方。在该集成挑选系统中，当本发明的标签读取器103将母牛选取为处于“发情”时，集成系统将存储有关同时利用动物识别读取器读取的母牛ID的信息。当该母牛经过出口门时，第二动物识别读取器将第二次读取母牛的ID。随后将该ID与系统中存储的ID列表相比较，且当已标记为“发情”的母牛经过该门时，系统随后将相应操作该门。该实施取代了现有技术的自动化挑选系统的技术工人，现有技术的自动化挑选系统正常将通过按下按钮由人工或自动地将其ID输入数据库来识别并标记母牛以用于挑选。该门操作员也由门的自动操作所取代。

挑选过程的另一实施（与本发明的自动化检测部件无关）包括使用“总处于激活状态”的标签（与使用被设计为指示母牛跨骑交配时的状态改变的实例1-5的检测标签不同）[注意，除了使用实例1-5的检测标签之外，还可使用这些总是处于激活状态的标签来执行前述实施中的任何一种]。使用“总是处于激活状态”的标签比实例1-5的检测标签更加简单和便宜，因为总是处于激活状态的标签不包括防水涂层、RF/EMF阻隔电路/回路、其他激活装置等。

该实施的基本操作原理包括技术农场主通过如背景部分中之前描述的各种现有技术的“发情”检测方法（例如，尾部涂料、现有技术的刮擦指示标签、目视观察）中的任何一种方法来识别“发情”母牛。技术工人随后将总是处于激活状态的标签粘附在特定的发情母牛身上。总是处于激活状态的标签结合了用于将它们粘附在动物身上的装置，例如贴纸型标签、夹式标签、维可牢尼龙搭扣型标签、项圈或具有任何其他粘附在母牛身上的方法的标签。此外，该标签可粘附在绵羊的毛上、粘附在母牛的皮上或甚至绑在动物的腿或脖子上。随后，相应地，通过门操作员人工地或经由标签读取器和门执行器自动地将母牛引至挤奶室的出口过道处，如以上前述实施中所述。

实例7—标签的其他使用

尽管如实例1-6中描述的本发明的优选实施方式被用于检测动物的繁殖状况，但对该技术而言有多种较低级别的用途。

该系统也允许基于各种不同标准对母牛进行选择和/或检测且不仅限于检测“发情”的母牛。本发明的方面还包括使用检测系统的一些或所有设备来选择和/或挑选具有或显示任何特定状况或条件的一头或多头母牛。例如，发明人已建议使用检测系统来检测/识别具有疾病（例如，乳腺炎、跛行等）的母牛，检测/识别要迁到不同牛群的母牛，检测/识别未到或超过特定年龄的、属于特定品种或任何其他标准的母牛，检测/识别母牛的哺乳状况，即挑出不产乳的母牛，检测/识别体况评分等。

在检测系统的上述用途的每一种中，系统的基本操作原理相同。该系统包括一个或多个“总是处于激活状态”的标签、标签读取器和解释模块，其中，将标签粘附在由农场工人检测了动物的特定状况或条件后的母牛/公牛身上（或其他动物身上），如上所述。随后，优选位于挤奶室的出口过道处、畜棚或饲喂区的标签读取器读取向相应挑选动物的门操作员给出声响、视觉或其他信号的标签，或可替代地，在自动化系统中，该门由系统自动操作。信号还可与自动化注册系统连接，该自动化注册系统简单记录事件供日后处理。

在使用检测系统来检测/识别母牛的例如乳腺炎的疾病的情况下，母牛身上存在的激活标签可被用于通知农场主保留来自特定母牛的牛奶，或在自动化系统中，一旦标签读取器检测到粘附有激活标签的母牛或一旦遇到事先记录的母牛，则来自该特定母牛的牛奶可被自动转到单独的储存槽中。

即使如实例1-6中描述的系统基于母牛身上使用的检测系统，该系统也将对需要基于任何可识别标准来挑选或选择的其他农场动物起作用，例如，检测送至制肉厂的绵羊的体脂。

该系统还可对本发明中描述的实例1-5中的检测标签起作用且不限于前述“总是处于激活状态”的标签。更具体地，检测系统可被用于利用非视觉检测标签（诸如EAS标签或RFID标签）以及视觉检测标签（诸如条形码标签）来检测/表示动物的任何特定条件或状况。在使用表示“开”状态或“关”状态的非视觉检测标签（例如，EAS标签）的情况下，该系统将仅允许单向挑选，因为来自检测标签的信号是存在或不存在。

在使用带有可表示多种条件的具有标签ID的非视觉/视觉检测标签（例如，RFID或条形码标签）的系统的情况下，多方向挑选是可行的（即，n向挑选）。在这些检测标签中，可存储不同编码信息，每个表示不同挑选目的。通常，这些标签也是颜色编码的（或使用任何其他指示类型），使得农场工人能轻易识别这些标签，例如，红色标记用于发情的母牛；蓝色标记用于需要兽医关注的母牛，以此类推。

此外，上述EAS标签还可被用于通过利用多个标签在多方向上挑选动物，每个标签以不同频率工作，例如，无标签是指未挑选动物，以8.5MHz工作的标签是指向左挑选动物，以及以9.8MHz工作的标签是指向右挑选动物，以此类推。

应注意，术语RFID和EAS被用于描述该行业中各种不同类型的电子标签，且有时术语会重复彼此的定义，如后续在说明书中所述。然而，在该实例（仅实例7）中，术语RFID标签是指以数字形式（存储信息的多个位）保存并传输信息的标签。术语EAS标签是指表示“开”状态或“关”状态的标签（1位存储）。

优点

a）这是检测动物繁殖状况的廉价而有效的方法。非视觉检测标签（例如，RFID、EAS）和读取器制造起来相对廉价且容易通过一系列现代制造获得。不包括使用现有技术的自动化目测系统通常所需的任何复杂图像拍摄装置或昂贵的软件和硬件实施。解释模块生产起来廉价且可安装在由农场主提供的和/或与现有农场自动化系统相结合的计算机上。此外，农场主不必像现有技术方法中那样定期观察动物，因为检测标签的读取可由编程来定期检查标签状态的标签读取器自动进行。因此，本发明的检测系统比现有技术方法更有效，并避免了错过某些动物的发情周期。

b）该检测系统的标签和读取器对污垢、灰尘或脏物不敏感且是防水的，而且因此，农场的恶劣天气条件或不良条件不会影响其操作。本发明不受这些因素的影响，因为本发明不依赖于现有技术系统通常所需的视觉条件（诸如“视线”、环境照明、精确定位等）。因此，农场主不会错过充分利用他/她的动物的发情周期的机会，从而节省了选择性繁殖活动的时间和金钱。

c）非视觉检测（例如，RFID、EAS）标签系统比实例5的条形码标签系统更具优势，因为非视觉检测标签不要求用于扫描标签的视线且不太易受因污垢导致的干扰影响。

d）使用标签读取器读取检测标签不要求在特定位置（诸如农场的挤奶棚）存在有动物。可利用现有技术中可用的便携式和手持的各种检测标签读取器在农场的任何位置或农场外执行该操作。

e）检测标签可被用于识别任何动物的任何特定状况或条件且不限于检测前述母牛的“发情”。此外，标签的优选形式是以二进制指示（即，1或0指示）来表示动物的任何状况的便宜且有效的EAS标签。

f）可将本发明的检测系统结合到如实例6中描述的农场的现有挑选过程中，这简化并降低了视觉误差以及包括在挑选过程中的成本。

变形例

本发明的检测标签优选是非视觉检测标签，例如，诸如RFID或EAS标签，且本发明中使用的标签读取器可以是现有技术中使用的任何类型。RFID和EAS标签目前广泛用于检测（或识别）如由标签指示的特定状态，且相同的技术可结合到本发明中。

根据工作频率将电子指示标签/读取器（行业中通常称为RFID标签/读取器）分成几个类别。它们是有利于检测含水对象（即，动物）的低频RFID（125KHz、134KHz短程（0.5m））、具有用于检测含水/金属对象的平均能力的高频RFID（13.65MHz远程（1m））、不利于检测具有水/金属的对象的超高频（860至930MHz，高达3m距离）以及不能用于检测含水/金属对象的微波RFID（2.45至5.8Ghz有限距离，成本高）。因此，当使用RFID检测系统时，低频或高频RFID标签/读取器系统最适合用于本发明。然而，如在各种其他实施中所期望，可使用其他系统。

此外，同样根据通信形式将电子商品防盗系统（EAS）标签/读取器（行业中有时称为识别标签、RFID标签或RF标签）分成几个类别。EAS读取器的发送器和接收器有时结合成一个单一模块，但通常被发现为两个独立模块（例如，零售店的结账门处）。EAS标签/读取器的类型包括磁性（磁谐波）、声磁（磁致伸缩）、射频和微波EAS系统，其中，射频（RF）EAS系统是最适合用于实施本发明的类型。然而，利用其他类型的EAS标签的实施也是可行的。

例如，利用磁性/声磁EAS标签的实施包括使用在跨骑交配行为期间被（全部或部分）物理损坏的标签，使得用读取器不再检测到标签。在替代性实施方式中，磁性/声磁EAS标签由在跨骑交配行为期间被除去的磁化涂料层屏蔽。在另一选择中，可通过利用磁化装置粘附在跨骑交配的动物上来使磁性/声磁标签的状态发生改变，该磁化装置在跨骑交配时改变固定在雌性动物身上的磁性/声磁标签的状态。

说明书中公开的解释模块105可以在任何类型的计算机上的软件编程形式进行安装，该计算机包括如前面提到的嵌入系统。其可以是连接有USB标签读取器的笔记本电脑或专门适用于解释来自标签读取器的信号的手持装置。其具有用于输出被扫描动物的状态是否发生改变的显示器。将结果优选存储在计算机数据库中，且优选地，该计算机与现有农场自动化系统结合或者是现有农场自动化系统的一部分。

如前所述，检测标签101的专用阻隔层或导电回路是动物跨骑交配后被损坏或从检测标签的表面被除去的RF/EMF阻隔（或吸收）防水涂层401和/或RF/EMF阻隔导电电路/回路401a。导电材料的RF/EMF阻隔电路/回路401a（圆形或其他）优选是铝箔环、“贴纸”型（自粘式）铝环、导电涂料染色环或含有导电液体材料的环形管道或囊袋。将该环401a粘在标签上（该环是自粘式环或其他），包括在标签的专用口袋、套管中或通过凸起/橡皮筋固定在标签顶部上。应注意，利用专用口袋、套管或凸起粘附有环的标签比具有胶粘/自粘式环的标签相对更易于通过自动化和更一致的方式进行制造。同样，贴纸型（自粘式）环在试验期间非常容易意外破损。因此，可设想具有套管/口袋/橡皮筋粘附环的标签保护该环在使用期间不会意外破损，同时仍能通过表示的摩擦量激活。

使用导电材料电路/回路401a的技术通过与在使用前述防水涂层401时的方法不同的方法来阻挡RF/EMF能量。在该新方法中，电路/回路401a在其经历RF/EMF场时形成感应回路并因此消耗RF/EMF场中的大部分能量。因此，它阻挡RF/EMF场到达检测标签并防止标签被激活。然而，一旦电路/回路401a被部分或全部破坏（即，甚至是铝箔中的小切口或通过导电涂料环的微小划痕），即不再消耗RF/EMF能量且标签可变为由标签读取器读取。因此，该技术不需要除去整个防水涂层以暴露出天线，且仅需要电路/回路401a破坏（即，仅需要置换或除去少量导电材料）。一旦电路/回路401a被破坏，导电环即丧失其消耗RF/EMF能量的能力且不足以阻挡RF/EMF场。

使用RF/EMF阻隔电路/回路401a的上述技术可结合防水涂层401或在没有防水涂层401的情况下适用于上述实例1-4中的任何一个。当由其自身使用RF/EMF阻隔电路/回路时，屏蔽检测标签免受标签读取器的RF/EMF场的影响，同时该回路完好无损。当由另一动物跨骑到雌性动物（粘附有标签）上交配时，会导致电路/回路破损，如前所述。

值得注意，尤其是与使用RF/EMF阻隔电路/回路401a的标签有关，防水涂层401的使用不必要且为了电子检测的目的可从标签上省略。然而，优选选择是包括标签中的防水涂层401，因为该防水涂层能使农场主在视觉上确认由本发明的自动化检测系统确定的动物繁殖状况（即，若标签的防水涂层401被擦掉，则从视觉上表明动物已发生跨骑交配）。

向农场主提供视觉确认的另一方法是将本发明的当前系统与现有技术的视觉/人工检测系统中的一种相结合，例如与动物尾部涂料一起使用当前系统的标签来确认由标签指示的繁殖状况。这被证实是一种给予农场主一定信心和/或根据“实际发情”指示来识别标签的环401a的意外破坏的简单选择。

优选地，在本说明书的所有实例中公开的检测标签101在边缘处为锥形以减少在使用期间（即，当动物跨骑交配时）标签被除去的几率。标签的所有保护层（405和411）均为锥形，如图3的侧视图所示。

此外，使标签的底部保护层405在标签的中心处较厚（例如，约2mm厚），如图3的侧视图所示。在由发明人进行的试验中，这通过使保护层405中具有2mm的泡沫子层来实现。若将保护层405制造成具有2mm的中心厚度则可省略泡沫子层，而无需使用泡沫层。标签较厚的中心部分确保电子标签403与动物皮毛分开2mm，从而使标签的读取率被提高。可选地，将使该标签预先成形以符合动物背部脊柱的轮廓，尽管若标签的保护层405的材料可以较厚且柔软，则这可能不是必要的。

检测标签101的层不限于如图3和图4中描述和所示的层401、401a、411、403、405、407和409。此外，这些层可能不一定要按照与说明书中公开的和在图中示出的相同的顺序。在本发明的替代性实施方式中，可以省略某些层，例如，诸如层411和/或407，且在其他替代性实施方式中，可能按照各种制造所需来为标签增设附加层。例如，粘附层407和剥离层409可被某些制造商忽略且可由利用标签夹将标签粘附在动物身上的专用粘附层替换或将标签绑到动物身上的专用细绳/橡皮筋来替换。其他实施方式可排除保护叠层411和405，并通过具有固定标签403的诸如塑料套管或口袋的其他装置来为标签层403提供保护。

利用粘附层407将标签101粘附在动物身上，如前所述。粘附层407优选包括防风雨粘合剂。由发明人使用的优选粘合剂因澳大利亚Selleys公司制造的“Selleys Kwik Grip Spray”商品名称而著称。它被称为气溶胶接触粘合剂，且是一种防水、耐热（高达70摄氏度）的溶剂型粘合剂。该粘合剂能快速干燥并在置于压力下的两个处理表面（即，动物的皮毛和粘附层407）的接触点上形成即时粘结。该粘合剂干湿分明并在吸收表面和非吸收表面上产生持久粘结。通过在涂敷标签之前的约5分钟涂敷气溶胶粘合剂可大大提高标签与动物的附着力，在将标签粘附在具有湿/潮湿皮毛的动物身上时，这尤其有用。粘合剂喷雾由30%-60%的己烷异构体、30%-60%的石油加氢精制轻石脑油（石油）（Naphtha(petroleum)-hydrotreated light）（CAS号64742-49-0）、10%-30%的庚烷（CAS号142-82-5）、1%-<10%的丙酮（CAS号67-64-1）、1%-<5%的n-正己烷（CAS号110-54-3）以及其他粘合剂辅料制成。粘附标签时使用的合适粘合剂的组分仅通过实例的方式给出，且在替代性实施方式中还可使用具有不同组分和/或其他成分（无气溶胶或气溶胶基）的其他各种类型的粘合剂。

如实例7中所述，为本发明开发的技术可被用于除指示动物繁殖状况之外的其他目的，诸如指示动物的任何其他状况，诸如健康、识别数据、成长率等。除这些农作应用之外，检测系统还可被用于其他行业。这些包括在包装行业中使用标签来指示物品（盒子、封套或包裹）是否已被篡改或开封（防篡改密封）以及通过允许操作员人工激活一个或多个标签来识别包装物品的具体属性，即，可能具有不同颜色的盒装产品，其中，包装产品的具体颜色通过激活合适的标签而由将该物品插入盒子中的操作员来识别。

本描述中使用的术语“RFID标签”、“EAS标签”和“RFID/EAS标签”包括所有类型的RFID/EAS型标签以及市场上买得到的所有其他现有电子标签类型。更具体地，术语“RFID标签”不一定限于存储识别数据的标签，且还包括检测/识别标签的特定状态的所有类型的RF标签（即使未存储或发送/接收识别数据）。由于术语“RFID标签”在该行业中被用于涵盖RFID标签和RF标签且更通常被用于提及使用射频来表示一种或多种状况或条件的任何标签，所以在本描述中从术语的尽可能最广的含义上来使用。

在本说明书的整个描述中，词语“识别”和“检测”（以及它们的变形）可互换使用。此外，术语“检测标签”、“识别标签”可互换使用且旨在泛指将标签的任何特定状况或条件表示为（即出于检测/识别目的）“0”或“1”（或“开/关”）指示的“标签”。

在本说明书的整个描述中，词语“包括”及该词语的变形（诸如“包含”和“含有”）并不指排除其他附加部分、组成部分、整体或步骤。

当然应意识到，尽管通过本发明的说明性实例给出了前文，但对本领域技术人员而言，对本发明的所有这些及其他修改和变更将是显而易见的，且被视为落入如本文之前所述的本发明的广泛范围和界限内。

Claims (19)

1.一种用于检测动物繁殖状况的检测标签，所述检测标签能够以电子方式传输信号，且所述检测标签具有可粘附在动物皮上的第一表面并具有包括可磨耗材料的相对的第二表面，且所述检测标签被配置为使得一些或全部所述可磨耗材料的去除改变所述检测标签以电子方式传输信号的能力或改变电子传输信号的特性。

2.根据权利要求1所述的检测标签，其中，所述可磨耗材料是可去除的防水涂层，且所述检测标签的所述第二表面的所述防水涂层的去除允许或不允许来自所述检测标签的状态信息的电子传输。

3.根据权利要求1所述的检测标签，其中，所述可磨耗材料包括导电电路，且所述检测标签被配置为使得所述导电电路的部分或全部去除或者所述导电电路的破损允许来自所述检测标签的状态信息的电子传输。

4.根据权利要求3所述的检测标签，其中，所述检测标签的所述导电电路被配置为使得当由另一动物跨骑所述动物交配时，所述导电电路部分或全部被损坏或破损。

5.根据权利要求3或权利要求4所述的检测标签，其中，所述导电电路是RF/EMF阻隔电路/回路、是圆形或其他形状的、由铝箔、导电涂料、液态导电材料或任何其他导电材料制成；且所述电路/回路通过形成感应回路来屏蔽所述检测标签的电子部件免受RF/EMF能量的影响。

6.根据权利要求1所述的检测标签，其中，所述可磨耗材料形成所述检测标签的天线，或者是所述检测标签的天线的至少一部分。

7.根据前述权利要求中任一项所述的检测标签，其中，所述检测标签正常是无效的且仅在部分或全部除去所述可磨耗材料时才被激活。

8.根据前述权利要求中任一项所述的检测标签，其中，所述检测标签结合有“射频识别”（RFID）或“电子商品防盗系统”（EAS）电子电路或微芯片。

9.根据权利要求8所述的检测标签，其中，所述RFID电路/芯片使用低频或高频射频（RF）通信，以及所述EAS电路/芯片使用射频（RF）通信、磁（磁谐波）通信、声磁（磁致伸缩）通信或微波通信。

10.根据权利要求2所述的检测标签，其中，所述防水涂层覆盖所述检测标签的天线的一部分或全部。

11.根据权利要求10所述的检测标签，其中，所述防水涂层的一部分或全部的去除改变来自所述检测标签的信号的强度和/或频率。

12.根据权利要求2、10或11中任一项所述的检测标签，其中，所述防水涂层包括导电材料层或RF/EMF屏蔽或吸收材料层。

13.根据权利要求2、10、11或12中任一项所述的检测标签，其中，所述防水涂层包括多个层，且所述层中的至少一个是RF/EMF屏蔽/阻隔材料层，以及所述层中的至少一个是乳胶材料层。

14.根据前述权利要求中任一项所述的检测标签，其中，所述电子传输信号的改变的特性是所述检测标签变为可读的频率范围的改变。

15.根据前述权利要求中任一项所述的检测标签，其中，所述检测标签在所述标签的由所述可磨耗材料覆盖的区域中更厚。

16.根据前述权利要求中任一项所述的检测标签，其中，所述检测标签包括在所述第一表面上的粘附层。

17.根据前述权利要求中任一项所述的检测标签，其中，所述检测标签基本为骨状。

18.一种用于检测动物繁殖状况的设备，其中，所述设备包括基本根据权利要求1至18中任一项所述的至少一个检测标签；以及至少一个标签读取装置和/或被配置为解释来自所述检测标签的信号的解释模块。

19.一种检测动物繁殖状况的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

-将基本根据权利要求1至18中任一项所述的检测标签粘附在雌性动物上，

-允许所述动物与相同类型的动物混养一段时间，

-使所述动物经过检测标签读取装置，或将所述检测标签读取装置送至所述动物，以及

-评估来自所述检测标签的信号或没有来自所述检测标签的信号，并确定所述动物的繁殖状况。

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