CN117545347A - 用于调查动物进食行为的方法和控制设备 - Google Patents

Abstract

本公开大体上涉及饲养动物(10)并且具体地涉及一种用于调查牲畜区(30)中的动物(10)的进食行为的方法。本公开还涉及一种控制设备(100)，并且涉及一种用于执行该方法的计算机程序。根据第一方面，本公开涉及一种用于调查牲畜区(30)中的动物(10)的进食行为的方法。该方法包括在牲畜区(30)中的供料台(31)处分发饲料之后的一段时间内监测动物数据，该动物数据是使用由动物(10)携带的标签采集的并且指示动物(10)的活动和/或动物(10)相对于供料台(31)的位置。该方法还包括在所监测的动物数据未能满足一个或多个进食标准时执行动作，该一个或多个进食标准关于动物(10)的活动和/或动物(10)相对于供料台(31)的位置定义动物(10)的正常进食行为。本公开还涉及一种控制设备(100)，并且涉及一种用于执行该方法的计算机程序。

Description

用于调查动物进食行为的方法和控制设备

技术领域

本公开大体上涉及饲养动物并且具体地涉及一种用于调查牲畜区中的动物的进食行为的方法。本公开还涉及一种控制设备，并且涉及一种用于执行该方法的计算机程序。

背景技术

饲养产奶动物或其他牲畜是农民的重要日常事务。动物在供料台或供料围栏处接收例如粗饲料或者完全或部分混合的口粮。有规律的饲料摄入对于动物而言是必需的，以确保高饲料摄入量，从而维持能够支持高产奶量和妊娠的健康身体。因此，确保每个动物能够食用它们所需要的东西对于维持高产奶量是非常重要的。

然而，各种因素(比如过度拥挤、供料台处的攻击、健康状况受损和其他因素)可影响动物到访饲喂区、供料台的次数，并且因此影响饲料摄入量。

在WO2018111180A1中提出了一种为动物(诸如例如奶牛)提供适量饲料的方法，其提出了基于关于身体状况评分(BCS)的信息对动物进行分组，以便能够向每个动物提供最佳量的能量。

然而，有时希望采取措施以确保动物能够在BCS受到影响之前食用他们需要的东西。因此，需要改进方法来帮助农民确保动物能够食用它们需要的东西。

发明内容

本公开的目标是减轻现有技术的缺点中的至少一些缺点。因此，目的在于提供一种用于调查牲畜区中的动物的进食行为的方法。特别地，目的在于实现一种用于调查动物进食行为的方法，该方法使得能够在偏离的进食行为影响动物的身体状况和产奶量之前执行措施。

根据第一方面，本公开涉及一种用于调查牲畜区中的动物的进食行为的方法。该方法包括在牲畜区中的供料台处分发饲料之后的一段时间内监测动物数据，该动物数据是使用由动物携带的标签采集的并且指示动物的活动和/或动物相对于供料台的位置。该方法还包括在所监测的动物数据未能满足一个或多个进食标准时执行动作，该一个或多个进食标准关于动物的活动和/或动物相对于供料台的位置定义动物的正常进食行为。所提出的方法使得能够在发生比如偏离的BCS和降低的产奶量等后果之前检测不正常的进食行为。因此，在需要时能够执行措施来减轻不正常的进食行为并且避免动物的身体状况和产奶量受到影响。该方法有利于以最有效的方式利用可用资源，同时确保动物的良好状态并且使得能够在进食行为改变时即时干预。

根据一些实施方案，一个或多个进食标准可用于根据由动物数据指示的动物位置、动物移动、动物姿势、咀嚼活动、动物速度中的一者或多者来评估进食行为。通过评估多种动物参数，能够对进食行为作出更好的评估。

根据一些实施方案，一个或多个进食标准包括个体动物的个体进食标准、对动物的子集有效的进食标准和/或对所有动物有效的共同进食标准。在一些情况下，能够对畜群中的所有动物使用相同的进食标准，这有利于监视。在其他情形下，通过定制动物个体或动物群组的进食标准，能够进行更准确的评估。

根据一些实施方案，该方法包括：基于由所监测的动物数据指示的活动和/或位置来确定动物中的一个或多个动物的进食行为；以及使用定义正常进食行为的一个或多个进食标准来评估所确定的进食行为。通过首先根据动物数据确定进食行为，能够将实际行为与由标准定义的正常进食行为进行比较。

根据一些实施方案，所确定的进食行为包括以下中的一者或多者：出现在供料台处的时间、出现在供料台处的时间的时间模式、实际进食时间、实际进食时间的时间模式、进食或咀嚼速率、进食时的压力水平、进食时的移动、进食时的姿势以及在供料台处的位置。因此，可对与进食相关联的多种行为进行评估以确定进食行为是否正常。

根据一些实施方案，该方法包括在所监测的动物数据未能满足一个或多个进食标准时，分析由所监测的动物数据指示的位置和动物活动以确定动物数据未能满足进食标准的潜在因素。因此，也可确定异常进食行为的原因，这有利于减轻异常进食行为。

根据一些实施方案，分析潜在因素包括：检测指示过度拥挤、动物的攻击性行为和动物的移位中的一者或多者的位置和/或活动。因此，潜在的问题可通过重新分组或类似方式来解决。

根据一些实施方案，执行动作包括：向用户提供关于未能满足一个或多个进食标准的信息。由此，农民被告知异常进食行为并且可及时执行动作以避免后果。

根据一些实施方案，所提供的信息指示未能满足一个或多个进食标准的所确定的一个或多个潜在因素。因此，农民还将被告知异常进食行为的根本原因是什么。

根据一些实施方案，所提供的信息包括执行活动的指令。因此，农民被告知能够解决该情况的活动。在一些实施方案中，自动地执行活动包括：调整供料机器人的工作时间表、轨迹、速度和/或操作模式。

根据一些实施方案，执行动作包括：自动地执行与牲畜区中的动物相关联的活动。因此，有时可在没有由例如农民进行人类互动的情况下解决不良情况。

根据一些实施方案，该动作包括以下中的一者或多者：将动物重新分组到其他组、将影响彼此进食行为的一对动物或一组动物分开、指示进行健康检查以及执行自动化牲畜管理。通过执行这些动作，可避免降低的BCS和产奶量。

根据一些实施方案，该方法包括基于由所监测的动物数据指示的位置和活动来调整一个或多个进食标准。因此，可针对个别畜群优化进食标准，这降低了虚假警报等的风险。

根据一些实施方案，调整是在动物数据监测的时间段期间在产奶量或身体状况评分与预定义参考值的偏差保持在预定义容差水平内时执行的。因此，当确认某一行为正常并且不影响某一动物畜群或群组的身体状况或产奶量时，调整进食标准。

根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中监测是使用实时定位系统(RTLS)来执行的。因此，如果已经部署了RTLS，则可在没有附加硬件的情况下实现该方法。

根据第二方面，本公开涉及一种用于监测牲畜区中的动物的进食行为的控制设备，其中该控制设备被配置为执行根据第一方面的方法。

根据第三方面，本公开涉及一种计算机程序，该计算机程序包括指令，当该程序由计算机执行时，该指令使计算机执行根据第一方面的方法。

根据第四方面，本公开涉及一种计算机可读介质，该计算机可读介质包括指令，当由计算机执行时，该指令使计算机执行根据第一方面所述的方法。

附图说明

图1是包括供料台的示例性牲畜区的顶视图。

图2是用于调查动物进食行为的所提出的方法的流程图。

图3是实时定位系统的概念图。

图4示出了根据第二方面的控制设备。

具体实施方式

有规律地接近并足够长时间到访供料台对于动物而言是必需的，以确保高饲料摄入量，从而维持能够支持高产奶量和妊娠的健康动物身体。动物不愿或不能随心所欲地到访供料台或想吃多久就吃多久，其身体状况可能受损，产奶量较低，并且患病的风险较高。由于畜群中的问题，个别动物在过度拥挤或移位的情况下，对供料台的接近可能受到限制。此外，如果饲料的适口性较差，则动物的进食动力可能降低。在其他情况下，去供料台的动力降低是由病症或疾病引起的。

供料台通常被一个区域包围，正在进食或打算进食的动物预计驻留在该区域中。所提出的技术是基于这样的认识：即通过使用利用由动物携带的标签采集的动物数据，能够监测例如动物何时进入饲喂区以及它们在饲喂区内的行为。取决于泌乳阶段、产奶水平以及在畜棚具有自动化挤奶系统(AMS)的情况下的挤奶许可，可限定每天到访饲喂区和供料台的最多次数和最少次数。此外，还可限定动物需要停留在其能够够到饲料的位置(例如使其头部位于供料台上方)以确保基于动物生产水平的特定饲料摄入量的时间。如果一个动物或一组动物偏离该预定义进食行为，则应当采取行动。例如，发出警报，使得农民可干预并确保该动物或该组动物的接近。

通过分析历史动物数据，还能够查明应当驻留在饲喂区的某一部分中的最佳动物数量以使得该区域内的所有动物能够得到适当的饲料摄入量。取决于饲料质量和管理(饲喂时间、动物流量设置、饲料推送)，该数量可在畜群内和随时间推移发生变化。

现在将参考图1至图4更详细地描述所提出的技术。图1示出了布置在牲畜区30中的供料台31。牲畜区30包括动物10能够在其中自由漫步的居住区2、小隔间4和供料机器人1。所提出的技术适合于产奶动物，诸如，例如奶牛、水牛、绵羊或山羊。

供料台31在本文中是指设置有饲料的任何表面并且不需要是单独布置，或者其可以是地板的一部分。换句话说，供料台31是分发饲料以供动物食用的区域。供料台31通常包括沿着牲畜区30诸如畜棚的一个或多个巷道布置的单独供料台部分。供料台可包括若干(分开的或连接的)供料台部分，它们可被视为单独的供料台31。然而，为了简单起见，仅示出了一个供料台31。在本公开中，这些单独的供料台31被称为一个单一供料台，因为供料台31通常只是上面打算放置饲料32的地板的一部分。供料台31通常被划分成饲喂位置。在一些实施方案中，一个饲喂位置是头部锁。

供料围栏34沿着供料台31与动物10之间的巷道布置。供料围栏34被布置成将供料台31与居住区2分开。更具体地，供料围栏34是防止动物10进入供料台31的屏障，但是通过该屏障，动物可通过将其头部穿过供料围栏34而够到位于供料围栏34附近的饲料32。布置在供料围栏34中的头部锁通常用于将一个动物10的位置固定到一个饲喂位置。

当动物想要进食时，其朝向供料台31移动。可以假设，驻留在靠近供料台31的饲喂区33中(例如在紧邻供料台31的巷道中)的大多数动物在那里是因为它们正在进食、已经进食或打算进食。换言之，饲喂区33被定义为牲畜区30的靠近供料围栏34的预定义区域。换句话说，正在进食或打算进食的动物预计驻留在其中的预定义区域在本文中被称为饲喂区33。饲喂区33可根据牲畜区30和供料台31而以不同方式进行定义。因此，饲喂区33通常基于畜棚的设计和关于进食行为的观察来预定义。例如，饲喂区33是在供料围栏34的使动物10能够接近饲料32的一侧上距供料围栏34预定距离(例如，3米、4米或5米)内的区域。

供料机器人1沿着供料台31操作。供料机器人1包括饲料分发机构13，该饲料分发机构被配置为在牲畜区30中递送和/或再分发饲料。在所示的示例中，饲料分发机构13是被配置为再分发或移动饲料32的饲料再分发机构。所图示的饲料再分发机构包括旋转推进加料器。该旋转推进加料器提升、混合饲料32并使其充气，同时将饲料重新定位成更靠近供料围栏。然而，饲料再分发机构的其他可能的具体实施包括桶、裙板、犁或某个其他种类的饲料再分发机构。供料机器人可由牲畜管理系统20自动地操作。

牲畜区30中的动物10携带标签51(见图4)。指示牲畜区30中的动物10相对于供料台的位置的动物数据是使用该标签来采集的。根据一些实施方案，标签被配置为采集活动数据。例如，标签可包括被配置为测量速率或速度变化的运动传感器或加速度计。如果标签定位在动物的头部或颈部上，则它们可用于确定头部移动和进食活动，诸如咀嚼和/或吞咽。根据加速度计数据来确定个体动物的进食行为的不同技术在农业领域中是已知的。2008年12月发表于Grassland Science(ISSN1744-6961)，第54卷第4期第231-237页的文章“Development of an automatic classification system for eating,ruminating andresting behavior ofcattle using an accelerometer”中描述了一个示例。

在一些实施方案中，动物数据指示动物10的活动，诸如与进食相关联的活动。例如，动物数据指示与进食、动物姿势等相关联的咀嚼活动。注意，与进食相关联的咀嚼活动应当同与反刍相关联的咀嚼区分开，例如通过分析咀嚼模式或另外研究动物的姿势或动物是否张开嘴巴。动物数据还可指示可能潜在地干扰该动物或其他动物的进食的行为，诸如可能是攻击或压力迹象的异常动物移动。

动物数据诸如例如由安装在牲畜区30中的实时定位系统RTLS提供。RTLS 50是一种已知类型的系统，该系统用于使用标签51实时地跟踪对象(诸如动物10)的位置，该标签附着于位于牲畜区30(如图1中的牲畜区)中的动物10。因此，如果RTLS 50已经可用，则所提出的技术可使用由已经安装的RTLS 50提供的动物数据。下面将结合图3和图4更详细地描述RTLS 50。

在替代实施方案中，标签51与布置在牲畜区30中的多个标签读取器(未示出)中的一个或多个标签读取器直接通信。在这些实施方案中，标签51可被配置为记录包括活动数据的动物数据。在一些实施方案中，基于与标签读取器中的一个或多个标签读取器的相对距离来确定动物10的位置。例如，基于使用近场通信与一个或多个接入点无线通信的能力来确定该位置。然后将动物数据从标签51传送到标签读取器中的一个或多个标签读取器。

现在将参考图2的流程图和图1的牲畜区30更详细地描述所提出的技术。图2是用于调查牲畜区30中的动物10的进食行为的示例性方法的流程图。图2所示的方法例如由控制设备100执行。控制设备100例如是牲畜管理系统20(图3)的控制设备100。

该方法可被实施为计算机程序，该计算机程序包括指令，当该程序由计算机(例如，控制设备中的处理器)执行时，该指令使计算机执行该方法。根据一些实施方案，计算机程序存储在计算机可读介质(例如，存储器或光盘)中，该计算机可读介质包括指令，当由计算机执行时，该指令使计算机执行该方法。

所提出的方法是基于使用定义正常进食行为的进食标准来评估动物位置和活动的想法。该评估揭示了进食行为是否正常或者是否存在营养不良风险。该标准包括例如用于确定牲畜区30中的动物10的位置和活动是否对应于正常进食行为的一组条件或算法。正常进食行为被定义为通常会使一般同类动物维持良好的身体状况和产奶量的行为。身体状况可例如通过身体状况评分(BCS)来评估，BCS是被设计用于评估动物的身体储备或脂肪积累的手段。通常通过在类似环境中研究大量动物来确定默认的正常进食行为。然而，由于动物是个体，所以所谓的“正常”可能不同并且也随时间推移而变化。因此，进食标准可进行调整或适应以适合特定的牲畜区30。

当动物居住在牲畜区30中时，通常连续地执行该方法。该方法是基于通过使用进食标准评估动物数据来调查动物的进食行为。在一些实施方案中，该方法包括获得S1一个或多个进食标准，该一个或多个进食标准关于动物的活动和/或动物相对于供料台的位置定义动物的正常进食行为。获得S1在本文中是指接收或检索进食标准。例如，从外部服务器接收进食标准。另选地，通过经由用户设备40(图4)的用户界面的配置和/或通过从存储器读取默认标准来检索进食标准。

初始进食标准可在制造时被预先配置或者在安装被配置为执行该方法的控制设备100期间被编程。进食标准定义了一个或多个条件，该一个或多个条件需要被满足才能将进食行为视为“正常”。正常进食行为对应于维持动物的良好身体状况和良好状态的进食行为，并且由研究健康动物的行为的专业人员定义。所谓的正常当然在不同的畜群之间有所不同。因此，初始或预先配置的进食标准通常定义了普通动物的正常情况。如果进食标准由农民经由用户界面来配置，则进食标准可基于农民对特定畜群的正常情况的了解。进食标准可例如定义与进食相关联的各种参数(诸如位置、移动等)的正常范围或最小值/最大值。

例如，定义正常进食行为的所获得的进食标准定义了在饲喂区中的到访次数、在饲喂区中花费的时间、进入饲喂区33与接近供料台之间的时间、在饲喂区33内的移位、在饲喂区33中的静止时间或者在饲喂区33或饲喂区33的部分中的占用率。下面将结合示例更详细地描述进食标准。进食标准可以是静态的或动态的。换句话说，在一些实施方案中，其可随时间推移而更新以更好地匹配特定畜群的“正常”情况。

然后监测动物以调查它们的进食行为是否在常态内。这是利用使用例如从RTLS(图4)获得的标签采集的动物数据来完成的。换句话说，该方法包括在牲畜区30中的供料台处分发饲料之后的一段时间内监测S2动物数据，该动物数据是使用由动物10携带的标签采集的。监测S1在本文中是指获得在多个不同时间点采集的动物数据。例如，动物数据由RTLS实时提供。另选地，动物数据不时地被接收。例如，动物数据被存储在标签中并且当动物靠近标签读取器时从标签进行检索。标签读取器通常在供料台31周围和/或在饲喂区33中可用。

在分发饲料之后监测动物数据通常是指在分发饲料之后立即或不久，此时饲料在供料台处仍然可用。在一些实施方案中，动物数据始终以有规律的间隔(诸如每1-2秒)被重复地监测，因为新饲料通常在饲料的大部分或部分已经被消耗时进行分发。

动物数据指示动物的活动和/或动物相对于供料台31的位置。例如，动物数据指示由例如牲畜区30的参考坐标系中的坐标给出的实时位置。RTLS 50能够以一米以下的精度(即更准确地)定位动物10。这些位置也可能更不准确。在一些实施方案中，位置由动物10的最近的标签读取器的身份表示。由动物数据指示的活动包括例如动物移动、动物姿势、咀嚼活动、动物速度等。

根据指示动物的活动和/或动物相对于供料台31的位置的所监测的动物数据，能够评估动物行为。例如，可随时间推移分析动物的位置和活动以确定动物已经进食了多少次(和/或多长时间)。另外，动物的姿势可指示其是否能够进食(即，有可能或也许在进食)，例如其头部是否处于饲料上方，例如在头部锁中。如果动物在饲喂区33中(或在距供料台31一定距离内，在该距离内其能够够到饲料32)静止不动并且还在执行与进食相关联的活动，则可假设该动物在该时间期间在进食。另一个示例是在饲喂区33中广泛地四处移动的动物可能被确定为在进食时受到压力。换句话说，在一些实施方案中，该方法包括基于由所监测的动物数据指示的活动和/或位置来确定S3动物中的一个或多个动物的进食行为。可基于动物数据确定各种不同的进食行为，诸如出现在供料台处的时间、出现在供料台处的时间的时间模式、实际进食时间、实际进食时间的时间模式、进食或咀嚼速率、进食时的压力水平、进食时的移动、进食时的姿势以及在供料台处的位置。

然后可使用一个或多个预定标准直接分析动物数据，以确定动物数据是否对应于正常进食行为。例如，跟踪每个动物的位置以揭示对饲喂区33的到访次数。到访次数表示动物去进食的意图。如果动物到访次数太少，则表明健康不良、畜群相关问题或一些其他原因。等级低的动物可能害怕进入饲喂区33。换句话说，在一些实施方案中，该方法包括使用定义正常进食行为的一个或多个进食标准来评估S4a由所监测的动物数据指示的动物位置和动物活动。

另选地，如果已经确定S3了进食行为，则使用预定标准来分析所确定的进食行为。换言之，在这些实施方案中，标准不定义就动物的位置或活动而言正常的情况，而是关于基于位置和活动所确定S3的某些进食行为而言正常的情况。换句话说，在一些实施方案中，该方法包括使用定义正常进食行为的一个或多个进食标准来评估S4b所确定的进食行为。例如，当动物10已经进入饲喂区33时，该动物应当在短时间内到达供料台并且在此停留，同时进食长达30分钟的持续时间。在一些实施方案中，一个或多个标准定义实际进食时间与在饲喂区33中花费的时间之间的可接受比率。然后将所确定的进食行为与该比率进行比较，以评估个体动物的进食行为是否正常。换句话说，在一些实施方案中，一个或多个进食标准定义进入饲喂区33与接近供料台之间的可接受时间。

进食标准可指定每一单个动物、群体或整个畜群的正常进食行为。例如，个体需要出现在供料台31处的正常时间当然将取决于其需要多少饲料。也可针对通过比如体重、泌乳期、年龄等参数定义的不同群组来定义饲料摄入量。换句话说，在一些实施方案中，一个或多个进食标准包括个体动物的个体进食标准、对动物的子集有效的进食标准和/或对所有动物有效的共同进食标准。

行为不满足进食标准的示例是，与预定义(可能是特定于动物的或特定于群组的)饲料摄入量相比，动物10吃得太少。要与正常量进行比较的实际量可根据在饲喂区33中的到访次数和/或在饲喂区33中花费的时间来揭示。换句话说，在一些实施方案中，定义正常进食行为的一个或多个进食标准定义了在饲喂区33中的到访次数，并且在一些实施方案中，定义正常进食行为的一个或多个进食标准定义了在饲喂区33中花费的时间。

如果动物进入饲喂区33，但没有前去供料台31或被其他动物从供料台赶走，则这也将通过进食标准来监测和评估，因为这可能导致饲料摄入量降低。换句话说，在一些实施方案中，定义正常进食行为的一个或多个进食标准定义了饲喂区33内的移位。

动物在饲喂区33中时的行为在此通常也是相关的。通常，动物将进入饲喂区33，移动到供料台31并且在此静止不动同时进食。广泛的移动可能表明存在队列、动物正在与另一动物搏斗或其受到压力。这进而可能影响进食并导致饲料摄入量较低。换句话说，在一些实施方案中，定义正常进食行为的一个或多个进食标准定义了饲喂区33中的静止时间。

如果评估S4a、S4b揭示动物数据不满足进食标准，则通常存在一个或多个潜在因素。可进一步分析动物数据以确定此类因素。例如，如果有许多动物10吃得太少，则通常存在关于饲料、饲料获取途径的一般问题或环境问题。然而，如果只是一个或少数个体表现出偏离的进食行为，则原因通常与个体相关。换句话说，在一些实施方案中，该方法包括在所监测的动物数据未能满足一个或多个进食标准时，分析S5由所监测的动物数据指示的位置和动物活动以确定动物数据未能满足进食标准的潜在因素。

例如可通过分析动物的位置来确定潜在因素。例如，如果在饲喂区33中有太多的动物，则过度拥挤可能引起压力并且是进食行为改变的原因。通过对每单位面积的动物进行计数并将该计数与参考值进行比较，可容易地检测到过度拥挤。另选地，基于动物10相对于其他动物的位置，能够确定是否存在比饲喂空间更多的动物，这可用作过度拥挤的指标。换句话说，在一些实施方案中，分析S5潜在因素包括：检测指示牲畜区30中或牲畜区30的部分中的过度拥挤的位置和/或活动。

另选地，异常进食行为可由一个或多个攻击性动物引起。通过分析动物数据，能够发现某些个体动物的存在(或接近)之间的相关性。如果在特定动物周围经常或总是发生异常进食行为，则潜在因素可能是该特定动物具有攻击性。换句话说，在一些实施方案中，分析S5潜在因素包括：检测指示一个或多个动物的攻击性行为的位置和/或活动。攻击和过度拥挤可一起进行分析，因为在供料台处的攻击性行为可能由过度拥挤引起。

异常进食行为的另一个原因可能是供料台31周围的移位。例如，许多动物试图在同一地方进食。换句话说，在一些实施方案中，分析S5潜在因素包括：检测指示动物的移位的位置和/或活动。个别动物的移位也可由特定动物引起，因为一些动物倾向于避开攻击性动物。因此，攻击和移位可一起进行分析，因为在供料台处的攻击性行为可引起移位。

因此，供料台处的攻击性行为可由过度拥挤引起。攻击又可能导致移位。攻击也可由动物的等级体系引起，其中一些动物对较低等级的动物具有攻击性。基于供料台处的攻击性相互作用，可对动物进行分等级，并且可鉴定出占优势的攻击性动物以及低等级动物。总之，通过分析过度拥挤、攻击性行为和移位的综合情况，可确定并减轻问题的根本原因。

如果动物的进食行为偏离由进食标准定义的正常进食行为，则应当对其进行补救。换句话说，该方法包括在所监测的动物数据未能满足一个或多个进食标准时执行S6动作，该一个或多个进食标准关于动物的活动和/或动物相对于供料台31的位置定义动物10的正常进食行为。例如，如果一些动物每天没有足够频繁地进入饲喂区33，则对农民发出警告以检查这些动物10的健康和良好状态。如果实施牲畜管理系统，则不总是需要农民互动。解决该问题的第一次尝试可通过例如触发机器人执行动作来完成。

因此，异常进食行为根据根本原因以不同方式被减轻。措施可由农民手动地执行或者被触发以由自动化牲畜管理系统自动地执行，或者由这两者的组合执行。在一些实施方案中，执行S6动作包括：向用户提供S6a关于未能满足一个或多个进食标准的信息。该信息可以是用户设备的显示器上的消息(图4)。另选地或另外，该信息可以是可听的或以任何合适的方式呈现。

该信息通常包括关于进食问题的存在的信息，并且可能还包括关于该问题是什么的信息，诸如低饲料摄入量或压力。该信息还可包括关于基于动物数据所确定S5的潜在因素的指示。例如，消息可能说：“区域X中的饲料摄入量低”和“可能导致区域X中过度拥挤和区域Y中饲料不足”。换句话说，在一些实施方案中，所提供的信息指示未能满足一个或多个进食标准的所确定的一个或多个潜在因素。

提供给用户的信息还可包括干预建议。例如，该信息可建议将太占优势的动物或太弱的动物从相应饲喂区移走。另外，可对饲喂区33的特定部分或整个饲喂区33发出过度拥挤警报。若仅仅是饲喂区33的部分过度拥挤，则根本原因可能是饲料分布不均匀或动物流量不均匀。换句话说，在一些实施方案中，所提供的信息包括使用户执行活动的指令。可提出的示例性活动有：将动物重新分组到其他组、将影响彼此进食行为的一对动物或一组动物分开、指示进行健康检查以及执行牲畜管理。

如果使用自动化牲畜管理系统，则可在没有任何用户干预的情况下自动地执行所提出的活动中的一些活动。例如，通过自主供料机器人或通过自动化分拣门自动地执行饲料分发和/或推送或重新分组。换句话说，在一些实施方案中，执行S6动作包括：自动地执行S6b与牲畜区30中的动物相关联的活动。

供料机器人1通常根据包括时间表和轨迹的工作计划来操作。轨迹定义路线，该路线定义供料机器人1应该驾驶的地方和对应的速度，即速度和行进方向。时间表定义供料机器人1应该何时开始沿着轨迹工作。在其他实施方案中，工作计划定义供料机器人1的会话的定时。更具体地，本文的会话是指通常包括牲畜区30中的一轮或一趟的一个工作会话。当供料机器人1未工作即处于工作会话之间时，其通常在对接站中充电。

由供料机器人自动地执行S6b的活动能够以不同的方式执行。在一些实施方案中，自动地执行S6b活动包括：触发供料机器人1以开始和/或停止操作。换句话说，操作供料机器人1的时间表或时间是基于偏离的进食行为来确定的。这可通过基于偏离的进食行为配置供料机器人的操作时间表或计划来实现。例如，如果更频繁地分发饲料，则动物可能被诱使更频繁地进食。换句话说，在一些实施方案中，执行动作包括：生成触发，从而使供料机器人开始或停止操作。

在一些实施方案中，自动地执行S6b活动包括：控制供料机器人1如何操作或在何处操作。更具体地，该方法包括调整供料机器人1在牲畜区中操作的轨迹。以这种方式，能够基于由动物进食行为指示的需要来控制供料机器人1在何处运行以及其运行的速度。另外，供料机器人的活动可受到控制，诸如其做什么以及其在哪里做。例如，供料机器人1可被控制为具有不同的操作模式，诸如推送饲料和递送(或者只是简单地移动)饲料。基于由进食行为指示的需要，可在不同的地方激活不同的操作模式。换句话说，在一些实施方案中，自动地执行S6b活动包括：调整供料机器人的轨迹、速度和/或操作模式。

在一些实施方案中，自动地执行S6b活动包括：控制分拣门。例如，如果在挤奶后的通道中布置了分拣门，则该分拣门可被控制为挑选出攻击性动物或将搏斗的动物对分开。

进食标准可以是静态的或动态的。动态标准可基于历史动物数据进行更新。例如，如果在某一畜群中，动物状况(由BCS表示)和产奶量即使在偏离许多畜群的某种正常平均值的情况下仍然是可接受的，则可针对该特定畜群更新进食标准。换言之，只要动物感觉良好，通常目标就是维持某一进食行为。换句话说，在一些实施方案中，该方法包括基于由所监测的动物数据指示的位置和活动来调整S7一个或多个进食标准。

如果检测到进食行为的偏离并且例如通过健康检查(维持的BCS)验证了良好状态，则该进食行为可被认为对于该特定畜群是正常的。换句话说，在一些实施方案中，调整S7是在动物数据监测的时间段期间在产奶量S7a或身体状况评分S7b与预定义参考值的偏差保持在预定义容差水平内时执行的。

图3更详细地示出了根据第二方面的用于调查牲畜区30中的动物10的进食行为的控制设备100。控制设备100与实时定位系统RTLS 50通信。在一些实施方案中，控制设备100与用户设备40和/或牲畜管理系统20通信。

用户设备40是使得能够与用户(诸如农民)通信的设备，诸如监视器、计算机、平板智能电话等。更具体地，用户设备40被配置为诸如在显示器上向用户提供信息。用户设备40还可包括扬声器或用于与用户通信的其他装置。

牲畜管理系统20是帮助农民记录和跟踪其牲畜的系统。其可捕获动物的所有事件以及跟踪动物的生命中最重要的日期。牲畜管理系统20还可被配置为例如通过自动地控制供料机器人1(图1)和/或分拣门(未示出)来自动地执行牲畜管理。

在一些实施方案中，控制设备100是功能单元。因此，控制设备100可分布在多个物理控制单元之间，其中一些物理控制单元可位于牲畜区30中并且其中一些物理控制单元可远离牲畜区30。在一些实施方案中，控制设备100至少部分地在供料机器人1中实现。在一些实施方案中，控制设备100被包括在牲畜管理系统中。

控制设备100包括硬件和软件。硬件例如是位于例如印刷电路板PCB上的各种电子组件。那些部件中最重要的通常是处理器101例如微处理器，以及存储器102，例如EPROM或快闪存储器芯片。软件通常是在微控制器中运行的软件代码。所示的控制设备100还包括通信接口103。通信接口103被配置用于在控制设备100与其他设备(诸如供料机器人1和RTLS50)之间传送信号和/或数据。通信接口103被配置用于使用任何合适的协议(例如蓝牙或IEEE 802.11)进行无线通信。通信接口103还可被配置用于例如经由对接站进行有线通信。通信接口103例如被配置为与RTLS 50(的控制系统52(图4))和用户设备40通信。特别地，控制设备100被配置为获得使用由动物1携带的标签51(图4)采集的动物数据。在一些实施方式中，通信接口103被配置为与远程地或在本地布置的服务器进行通信。

更具体地，控制设备100被配置为：在牲畜区30中的供料台处分发饲料之后的一段时间内监测动物数据，该动物数据是使用由动物10携带的标签采集的并且指示动物的活动和/或动物相对于供料台(31)的位置；以及在所监测的动物数据未能满足一个或多个进食标准时执行动作，该一个或多个进食标准关于动物的活动和/或动物相对于供料台(31)的位置定义动物(10)的正常进食行为。另外，控制设备100可被配置为执行结合图2描述的方法的实施方案中的一个或多个或全部实施方案。

图4示出了可由所提出的方法和控制设备100使用的RTLS 50的示例。RTLS还包括读取器54，该读取器从这些标签51接收无线信号以确定它们的定位。无线通信包括但不限于蜂窝无线电、WiFi无线电、蓝牙无线电、蓝牙低功耗无线电、超宽带无线电或任何其他适当的射频通信协议。读取器54的特定数量和放置将取决于被监测的跟踪区53(例如，牲畜区30)的大小和形状。

在一些实施方案中，标签51还包括被配置为生成指示传感器的定向的数据的定向传感器，诸如三轴加速度计组件或陀螺仪组件。标签51还可以包含其它传感器或部件，诸如对象监测传感器。对象监控传感器可以包括温度计、心率监测器、振动传感器、照相机、麦克风或任何其他适当的设备。

当使用RTLS 50时，使用本领域已知的多重定位技术，例如使用到达时间差和接收信号强度指示技术，在跟踪区53内实时地跟踪每个标签51的定位。为此，将来自读取器54的数据提供给控制系统52，该控制系统实时确定每一标签51在跟踪区53中的瞬时位置。控制系统52可实现为基于计算机的系统，该基于计算机的系统能够执行计算机应用。控制系统52的示例性应用程序包含实时定位功能，该实时定位功能被配置为确定标签51在跟踪区53内的二维位置或三维位置。控制系统52可以例如使用由三个或更多个读取器54提供的数据的三角测量来确定标签51的定位。

在一些实施方案中，控制系统52被配置为确定标签51的移动，包括例如移动方向和移动量。在一些实施方案中，控制系统52被配置为确定标签51的定向。在一些实施方案中，控制系统52被配置为基于动物标签在跟踪区53内的定位、移动和定向来区分穿戴标签51的动物10的不同活动。例如，控制系统被配置为检测进食和/或与进食相关联的活动，诸如与进食相关联的咀嚼活动。

控制系统52还可以具有一个或多个通信接口。通信接口可以包括例如调制解调器和/或网络接口卡。通信接口使得控制系统52能够向其他计算设备(诸如图3的控制设备10)发送数据并且从其他计算设备接收数据。通信接口还使得控制系统52能够直接地或经由另一通信网络从读取器54或从标签51接收消息和数据。通信网络可以是任何网络平台，并且可以包括多个网络平台。示例性网络平台包括但不限于WiFi网络、蜂窝网络等。

在如附图所示的实施方案的描述中使用的术语不旨在限制所描述的方法、控制设备或计算机程序。在不脱离如所附权利要求所定义的本公开实施方案的情况下，可以进行各种改变、替换和/或更改。

如本文所使用的，术语“或(or)”应被解释为数学上的或(OR)，即作为包含性析取；而不是作为数学上的排他性OR(XOR)，除非另有明确说明。附加地，单数形式的“一个”、“一种”和“该”应被解释为“至少一个”，因此也可能包括同种类的多个实体，除非另有明确说明。应进一步理解，术语“包含”、“包括”指定所陈述的特征、动作、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、动作、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或添加。例如处理器的单一单元可以实现权利要求中所叙述的若干项的功能。

Claims (21)

1.一种用于调查牲畜区(30)中的动物(10)的进食行为的方法，所述方法包括：

-在所述牲畜区中的供料台处分发饲料之后的一段时间内监测(S2)动物数据，所述动物数据是使用由所述动物(10)携带的标签采集的并且指示所述动物的活动和/或所述动物相对于所述供料台(31)的位置，

-在所监测的动物数据未能满足一个或多个进食标准时执行(S6)动作，所述一个或多个进食标准关于所述动物的活动和/或所述动物相对于所述供料台(31)的位置定义所述动物(10)的正常进食行为。

2.根据权利要求1所述的方法，其中由所述动物数据指示的所述动物活动包括以下中的一者或多者：由所述动物数据指示的动物移动、动物姿势、咀嚼活动、动物速度。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述一个或多个进食标准包括个体动物的个体进食标准、对所述动物的子集有效的进食标准和/或对所有动物有效的共同进食标准。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述牲畜区包括饲喂区(33)，所述饲喂区是正在进食或打算进食的动物预计驻留的预定义区域，并且其中定义正常进食行为的所述一个或多个进食标准定义了以下中的一者或多者：

●在饲喂区中的到访次数，

●在饲喂区中花费的时间，

●进入饲喂区与接近供料台之间的时间，

●在饲喂区内的移位，

●在饲喂区中的静止时间，

●在饲喂区中的占用率。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法包括：

-使用定义正常进食行为的所述一个或多个进食标准来评估(S4a)由所监测的动物数据指示的动物位置和动物活动。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法包括：

-基于由所监测的动物数据指示的所述活动和/或位置来确定(S3)所述动物中的一个或多个动物的进食行为；以及

-使用定义正常进食行为的所述一个或多个进食标准来评估(S4b)所确定的进食行为。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所确定的进食行为包括以下中的一者或多者：出现在供料台处的时间、出现在供料台处的时间的时间模式、实际进食时间、实际进食时间的时间模式、进食或咀嚼速率、进食时的压力水平、进食时的移动、进食时的姿势以及在供料台处的位置。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法包括：

在所监测的动物数据未能满足所述一个或多个进食标准时，

-分析(S5)由所监测的动物数据指示的位置和动物活动以确定所述动物数据未能满足进食标准的潜在因素。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述的分析(S5)潜在因素包括：检测指示过度拥挤、动物的攻击性行为和动物的移位中的一者或多者的位置和/或活动。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述的执行(S6)动作包括：向用户提供(S6a)关于未能满足所述一个或多个进食标准的信息。

11.根据权利要求9和10所述的方法，其中所提供的信息指示未能满足所述一个或多个进食标准的所确定的一个或多个潜在因素。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其中所提供的信息包括执行活动的指令。

13.根据前述权利要求中任一项的方法，其中执行(S6)动作包括：自动地执行(S6b)与所述牲畜区中的所述动物相关联的活动。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中所述活动包括以下中的一者或多者：将动物重新分组到其他组、将影响彼此进食行为的一对动物或一组动物分开、指示进行健康检查以及执行牲畜管理。

15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法包括：

-基于由所监测的动物数据指示的所述位置和活动来调整(S7)所述一个或多个进食标准。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述调整(S6)是在动物数据监测的时间段期间在产奶量(S7a)或身体状况评分(S7b)与预定义参考值的偏差保持在预定义容差水平内时执行的。

17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述监测是使用实时定位系统来执行的。

18.一种计算机程序，所述计算机程序包括指令，当所述程序由计算机执行时，所述指令使所述计算机执行根据权利要求1至17中任一项所述的方法。

19.一种计算机可读介质，所述计算机可读介质包括指令，所述指令在由计算机执行时使所述计算机执行根据权利要求1至17中任一项所述的方法。

20.一种用于监测牲畜区(30)中的动物(10)的进食行为的控制设备(10)，其中所述控制设备(10)被配置为：

-在所述牲畜区中的供料台处分发饲料之后的一段时间内监测动物数据，所述动物数据是使用由所述动物(10)携带的标签采集的并且指示所述动物的活动和/或所述动物相对于所述供料台(31)的位置，

-在所监测的动物数据未能满足一个或多个进食标准时执行动作，所述一个或多个进食标准关于所述动物的活动和/或所述动物相对于所述供料台(31)的位置定义所述动物(10)的正常进食行为。

21.根据权利要求20所述的控制设备(10)，其中所述控制设备(10)被配置为执行根据权利要求2至17中任一项所述的方法。