ITMI20012687A1 - Sistema e procedimento per l'identificazione automatica di animali - Google Patents
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Description
Descrizione dell'invenzione che ha per titolo:
“SISTEMA E PROCEDIMENTO PER L'IDENTIFICAZIONE AUTOMATICA DI ANIMALI”
La presente invenzione riguarda un sistema e un procedimento per l'identificazione e l'individuazione automatica di animali in allevamento. I dati raccolti dal detto sistema mediante detto procedimento possono essere utilizzati vantaggiosamente ad esempio per individuare con precocità i soggetti a rischio o affetti da diverse forme patologiche.
In particolare la presente invenzione riguarda un sistema e un procedimento per il monitoraggio di animali mediante la loro identificazione e individuazione automatica in una zona o posizione predeterminata, ad esempio al fine di individuare con precocità i soggetti a rischio di chetosi e/o ipoglicemia, sfruttando la correlazione tra i dati rilevati, sia la frequenza con la quale gli animali si recano alla mangiatoia che la loro permanenza alla mangiatoia stessa.
II periodo più stressante per i bovini da latte, dal punto di vista endocrino-metabolico, è il “periparto" quando anche una piccola carenza di nutrienti può ripercuotersi sulla successiva lattazione. Il termine "periparto" (peri-partum) indica un periodo di tempo che va dal termine della gravidanza all'inizio della lattazione.
L'attenzione dei diversi operatori coinvolti nel processo produttivo è rivolta ad evitare inconvenienti di qualsiasi genere, quali stress ambientale, alimentare e da malattia, e particolarmente a massimizzare, nel "periparto" l'assunzione di alimenti (per esempio: sostanze secche) per ridurre le patologie puerpuerali (p.es.: chetosi, steatosi, disclocazione dell'abomaso, ipofertilità, ecc.) e soddisfare le richieste alimentari necessarie per sostenere il parto e il successivo improvviso aumento della produzione di latte.
Analogamente la diminuizione dell’alimentazione dell'animale (ridotta frequenza alla mangiatoia) può essere indice di altre patologie (in atto pur se in fase iniziale) quali ritenzione placentare, metriti, acidosi, affezione dell'apparato locomotore, ecc.).
Le variazioni metaboliche e lo stress che caratterizzano il "periparto" si traducono in una diminuzione dell’assunzione di alimenti che induce nell'animale un brusco calo di glucosio ematico e un'intensa mobilizzazione dei lipidi di deposito (liberati come NEFA (non-esteric fatty acid) e ossidati a corpi chetonici per la mancanza di acido ossalacetico) che, se non viene tempestivamente limitata, porta a una condizione di chetosi clinica.
La sintomatologia nervosa conseguente alla presenza di chetonemia e ipoglicemia porta, inoltre, a uno stato di disorressia che aggrava ulteriormente il deficit energetico.
L'incidenza media di chetosi negli allevamenti di bovini da latte risulta pari al 7% annuo e rappresenta un elevato costo per l'allevatore, a seguito della compromissione delle prestazioni produttive e riproduttive, dell'eliminazione dei soggetti e dell'aumento delle spese di manodopera e veterinarie.
Normalmente l'efficienza dell'individuazione dello stato sanitario e dell'intervento eseguito sugli animali dipende dalla capacità e dal tempo a disposizione dell'operatore aziendale. In pratica gli interventi sugli animali non sono tempestivi, gli animali sono sottoposti a specifici trattamenti solo quando i sintomi clinici di patologia sono chiaramente evidenti, con la conseguenza che gli interventi risultano poco efficaci perchè intempestivi.
L’individuazione precoce dei bovini con problemi di deficit energetico ed un intervento tempestivo consentono di evitare la compromissione dello stato sanitario e delle prestazioni produttive e riproduttive.
Emerge, quindi, la necessità di un sistema di rilevazione precoce di problematiche sanitarie, che sia attendibile, di facile applicazione e privo di errori nella valutazione di un eventuale intervento sugli animali. Una tale rilevazione precoce richiede l'identificazione automatica degli animali mediante il loro monitoraggio in zona o posizione predeterminata (p.es. alla mangiatoia).
Sono noti dei sistemi "transponder" per l'identificazione automatica di animali. Il funzionamento di tali sistemi è basato sulla decodifica di onde elettromagnetiche inviate da un emettitore fissato sull'animale. Detti sistemi noti sono composti da
una antenna che funziona come trasmettitore e ricevitore, che emette in continuazione onde elettromagnetiche; e da
un transponder fissato sull'animale che viene attivato dalle onde elettromagnetiche e che invia, alla detta antenna, un segnale a cui corrisponde un codice.
Tali sistemi presentano lo svantaggio di non consentire la trasmissione contemporanea dei dati provenienti da più transponder verso un'unica antenna. Per questo motivo, le antenne sono normalmente collocate in corrispondenza di passaggi obbligati degli animali (p.es.: porte, corridoi, ecc.) in cui gli animali sono costretti a passare uno per volta (in fila). In alternativa, le antenne sono collocate all'interno di ciascuna postazione singola (per esempio box di alimentazione o posta di mungitura).
Inoltre, tali sistemi sono difficilmente applicabili quando è richiesto il riconoscimento contemporaneo di molti animali (p.es.: per monitorare la presenza degli animali alla mangiatoia). Infatti, in questo caso i sistemi noti richiedono l’utilizzo di una antenna per ogni posta, con conseguente elevato costo di installazione e bassa affidabilità dovuta sia alla complessità dei cablaggi che al gran numero di connessioni. Scopo primario della presente invenzione è fornire un sistema, nonché un procedimento per l'identificazione automatica di animali in corrispondenza di una zona o posizione predeterminata, che risulti semplice, sia per il suo utilizzo che per gli eventuali interventi di manutenzione, che sia economico, altamente affidabile e che consenta una comunicazione contemporanea tra una antenna e più transponder.
Nei bovini da latte è stato trovato che esiste una elevata correlazione tra il deficit energetico (chetosi) e l'assunzione di alimenti (per esempio: sostanze secche). Di conseguenza, la conoscenza del consumo individuale di alimenti nel corso della giornata, consente all'operatore di individuare con precocità i soggetti sui quali è necessario intervenire. Oggetto della presente invenzione è pertanto un sistema per l'identificazione automatica di animali in una zona o posizione predeterminata comprendente i seguenti componenti:
uno o più satelliti rappresentati da dispositivi elettronici ricetrasmittenti, ciascuno fissato su un animale da monitorare; un dispositivo di accensione in grado di emettere segnali per attivare detto(i) satellite(i);
una o più antenne che rappresentano dispositivi di raccolta dei dati inviati dal(i) satellite(i); e
un dispositivo di controllo e di elaborazione PC che registra ed elabora i dati trasmessi da detta una o più antenne.
Il satellite è costituito da un circuito elettronico alimentato da batterie, chiuso in una scatola stagna e legato all'animale, per esempio, al collo, alla zampa, ecc. Il satellite è in grado di attivarsi quando l'animale si avvicina al dispositivo di accensione, per esempio alla mangiatoia. L'accensione del satellite comporta la trasmissione di un codice identificativo e/o la memorizzazione del periodo di tempo di accensione. I satelliti possono essere installati su tutti gli animali presenti in allevamento oppure solo su una parte di questi.
Il dispositivo di accensione è posizionato nei pressi della zona da monitorare ed è in grado di attivare il satellite fissato sugli animali da una distanza che garantisce la corretta associazione tra l'animale e la posizione monitorata.
Il dispositivo di accensione è posizionato nei pressi della zona da monitorare, preferibilmente nella zona della mangiatoia.
Il dispositivo di accensione emette un campo magnetico o elettromagnetico in radio frequenza che viene rilevato dai satelliti solo quando gli animali si avvicinano al dispositivo stesso.
Il dispositivo di accensione può essere costituito da uno o più generatori di onde elettromagnetiche o generatori di campo magnetico opportunamente posizionati nella zona da monitorare. In entrambi i casi, il costo del dispositivo di accensione risulta particolarmente basso e la sua installazione estremamente semplice.
Più satelliti presenti contemporaneamente nella zona monitorata possono essere accesi dallo stesso sistema di accensione.
Il sistema di raccolta dei dati è, come già detto, costituito da una o più antenne poste all'interno del luogo dove avviene il monitoraggio, ad esempio all'interno della stalla, che raccolgono i dati inviati dai satelliti e li trasmettono al dispositivo di controllo e di elaborazione PC. Nella zona da monitorare possono essere poste una o più antenne a secondo delle dimensioni della zona stessa.
Nel caso in cui il satellite è dotato di memoria attiva, l'antenna può essere posta in corrispondenza di passaggi obbligati degli animali. L'antenna, prima di ricevere i dati raccolti nella memoria del satellite, emette un segnale che attiva la loro trasmissione dal satellite.
Il sistema, secondo la presente invenzione, deve essere regolato in modo tale da provocare l’accensione del satellite ogni volta che l’animale si dispone in posizione di monitoraggio, per esempio alla mangiatoia in posizione di alimentazione.
Secondo la presente invenzione, è quindi possibile impiegare un solo dispositivo di accensione per effettuare l’accensione di più satelliti, ciascuno posizionato su un animale da monitorare, così come è possibile utilizzare un solo sistema di rilevazione (antenna) per la raccolta dei dati inviati dai più satelliti, ciascuno posizionato su un animale da monitorare. Gli elementi del sistema secondo la presente invenzione sono noti per sé 0 possono essere modificati in modo noto secondo la modalità qui riportata, per esempio i satelliti possono essere dotati di una memoria. Un altro oggetto della presente invenzione è un procedimento per l'identificazione automatica di animali mediante il loro monitoraggio in una zona o posizione predeterminata, caratterizzato dal fatto che uno o più satelliti funzionanti come ricetrasmittenti, ciascuno fissato su un animale da monitorare, sono attivati mediante i segnali emessi da un dispositivo di accensione quando l'animale si trova nella zona o posizione predeterminata, e successivamente all'attivazione, durante l'accensione, detti satelliti inviano i dati di identificazione ad almeno un’antenna, che funge da sistema di raccolta dati e che li raccoglie e li trasmette ad un dispositivo di controllo e di elaborazione PC per la loro registrazione ed elaborazione.
1 dati di identificazione e di eventuali successivi dati possono essere trasmessi ad uno o più dispositivi di raccolta, vale a dire ad una o più antenne, nei seguenti modi:
il codice identificativo dell'animale è trasmesso direttamente ad uno o più antenne poste nella zona monitorata; preferibilmente tale trasmissione avviene ad intervalli regolari e ravvicinati (p.es. 20 secondi), consentendo al dispositivo di controllo e di elaborazione PC di monitorare in continuo l'animale nel corso della sua presenza nella zona o posizione predeterminata, p.es. nella mangiatoia;
il codice identificativo dell'animale è trasmesso insieme ad un segnale che indica l'inizio del periodo di permanenza nella zona o posizione predeterminata (per esempio posizione di alimentazione) e, successivamente, quando l’animale non è più nella zona o posizione predeterminata da monitorare (p.es.: l'animale si sta allontanando dalla mangiatoia), lo stesso codice identificativo è trasmesso una seconda volta insieme ad un segnale che indica la fine di posizione monitorata (p.es. fine di alimentazione). Questi dati possono essere trasmessi verso una o più antenne disposte nella zona monitorata, preferibilmente all'interno della stalla. Successivamente, il dispositivo di controllo PC calcola la differenza tra i tempi trascorsi tra le suddette due trasmissioni di segnali. La differenza tra questi tempi corrisponde al tempo di permanenza nella zona o posizione predeterminata da monitorare (p.es. tempo trascorso alla mangiatoia).
Il tempo di permanenza dell'animale nella zona o posizione predeterminata e monitorata (p.es. alla mangiatoia) è registrato nella memoria inserita nel circuito del satellite fissato sull'animale. Questo tipo di registrazione delle informazioni può avvenire in due modi differenti:
a) informazione completa: la memoria del satellite può registrare esattamente (ora, minuti, secondi) l'inizio e la fine della permanenza dell'animale nella zona o posizione predeterminata da monitorare (p.es. l'inizio e la fine di alimentazione);
b) informazione limitata: conteggio di intervalli; la memoria del satellite è costituita da un contatore che è incrementato a intervalli regolari (p.es. ogni 20 secondi) durante il periodo di accensione del satellite (p.es. durante la permanenza dell'animale nella mangiatoia). Questo tipo di registrazione permette di semplificare e ridurre i costi del satellite.
La trasmissione dei dati è effettuata ad intervalli regolari alle antenne disposte nella zona da monitorare (p.es. nella stalla). In alternativa, la lettura della memoria può avvenire su richiesta (su un impulso) di un'antenna posta in corrispondenza di un passaggio obbligato degli animali (p.es. all'ingresso di una sala di mungitura).
I dati ricevuti dall'antenna (o dalle antenne) vengono inviati ad un PC aziendale che provvede alla registrazione e all’elaborazione degli stessi. Un'ulteriore oggetto della presente invenzione è l’uso dei dati correlabili alla frequenza nel recarsi alla mangiatoia nonché correlabili alla permanenza nella mangiatoia per individuare con precocità i soggetti a rischio o affetti da diverse forme patologiche connesse all'assunzione di alimento.
Secondo una realizzazione preferita della presente invenzione l'animale munito di un satellite è monitorato alla mangiatoia per la frequenza dell’assunzione di nutrimenti e per la durata della nutrizione (alimentazione). Il satellite fissato sul collo dell'animale da monitorare si attiva automaticamente quando l'animale si avvicina alla mangiatoia, vale a dire quando esso si mette in posizione di alimentazione. L'attivazione del satellite avviene mediante onde elettromagnetiche emesse da un dispositivo di accensione, ed in risposta a tali segnali di attivazione, il satellite trasmette il suo codice identificativo. Tale trasmissione avviene ad intervalli regolari, circa 20 secondi, per consentire un monitoraggio continuo, fino al momento in cui l'animale si allontana dalla posizione di alimentazione ovvero dalla mangiatoia. Questi dati d'identificazione sono trasmessi all'antenna disposta all'interno della stalla, che li raccoglie e successivamente li invia ad un dispositivo di controllo e di elaborazione PC dove essi vengono registrati ed elaborati.
Sulla base dei dati elaborati da un PC (frequenza di assunzione nutrimenti e durata di nutrizione) gli operatori aziendali valutano in modo obiettivo la necessità di un eventuale intervento sugli animali soggetti a rischio di chetosi e/o ipoglicemia.
Il sistema ed il procedimento secondo la presente invenzione permettono l'identificazione ed il monitoraggio di più animali in una zona o posizione predeterminata mediante la lettura e la decodificazione dei segnali (dati) inviati contemporaneamente da più satelliti ad una unica antenna in modo semplice, economico ed affidabile.
Claims (21)
- RIVENDICAZIONI 1. Sistema per l'identificazione/individuazione automatica di animali in una zona o posizione predeterminato comprendente i seguenti componenti: - uno o più satelliti, ovvero dispositivi elettronici ricetrasmittenti; ciascuno di essi è fissato su un animale da monitorare; - un dispositivo di accensione in grado di emettere segnali per attivare il (i) satellite(i); - una o più antenne, ovvero dispositivi di raccolta dei dati inviati dai satelliti; e - un dispositivo di controllo e di elaborazione PC che registra ed elabora i dati trasmessi dalle antenne.
- 2. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il dispositivo di accensione emette un campo magnetico o elettromagnetico.
- 3. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il dispositivo di accensione è costituito da almeno un generatore di onde elettromagnetiche o di campo magnetico.
- 4. Sistema secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il dispositivo di accensione è posizionato nei pressi della zona da monitorare.
- 5. Sistema secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che la zona da monitorare è la mangiatoia.
- 6. Procedimento per l’identificazione automatica di animali mediante il loro monitoraggio in una zona o posizione predeterminata, caratterizzato dal fatto che uno o più satelliti funzionanti come ricetrasmittenti, ciascuno fissato su un animale da monitorare, vengono attivati quando l'animale da monitorare è nella zona o posizione predeterminata, mediante segnali emessi da un dispositivo di accensione e, successivamente all'attivazione, detti satelliti inviano i dati di identificazione e di eventuali successivi dati trasmessi ad un'antenna che li raccoglie e li trasmette ad un dispositivo di controllo PC per la loro registrazione ed elaborazione.
- 7. Procedimento secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che i dati di identificazióne inviati dai satelliti sono correlabili con la frequenza con la quale gli animali si recano nella zona o posizione da monitorare e con la permanenza dell'animale in detta zona o posizione.
- 8. Procedimento secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che la zona da monitorare è la mangiatoia e la posizione da monitorare è la posizione di alimentazione dell'animale.
- 9. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i dati di identificazione sono il codice identificativo dell'animale da monitorare trasmesso ad intervalli regolari per consentire un monitoraggio continuo.
- 10. Procedimento secondo una delle rivendicazioni 6, 7 o 8, caratterizzato dal fatto che i dati di identificazione sono costituiti dal codice identificativo dell'animale e da un segnale che indica l'inizio della sua permanenza nella zona o posizione da monitorare e da una seconda trasmissione costituita dal codice identificativo dell'animale e da un segnale che indica la fine del monitoraggio.
- 11.Procedimento secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che il dispositivo di controllo e di elaborazione PC calcola la differenza tra i tempi rilevati tra dette due trasmissioni di segnali per determinare la permanenza dell'animale nella zona o posizione monitorata.
- 12. Procedimento secondo una delle rivendicazioni 6, 7 o 8, caratterizzato dal fatto che il satellite è provvisto di una memoria che immagazzina il tempo esatto dell'inizio e della fine di permanenza dell'animale nella zona o posizione predeterminata.
- 13. Procedimento secondo una delle rivendicazioni 6, 7 o 8, caratterizzato dal fatto che i dati trasmessi sono costituiti dal periodo di tempo registrato durante l'accensione del satellite dell’animale da monitorare.
- 14. Procedimento secondo la rivendicazione 12 o 13, caratterizzato dal fatto che il satellite è provvisto di una memoria costituita da un contatore che è incrementato ad intervalli regolari durante il periodo di accensione del satellite.
- 15. Procedimento secondo una delle rivendicazioni 12, 13 o 14, caratterizzato dal fatto che i dati della memoria del satellite dell'animale sono trasmessi ad una antenna ad intervalli regolari.
- 16. Procedimento secondo una delle rivendicazioni 12, 13 o 14, caratterizzato dal fatto che la memoria del satellite dell'animale è letta su richiesta da una antenna.
- 17. Procedimento secondo la rivendicazione 16, caratterizzato dal fatto che detta antenna è posta in corrispondenza di un passaggio obbligato degli animali.
- 18. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il satellite è attivato quando l'animale da monitorare si dispone in posizione di alimentazione.
- 19. Uso dei dati correlabili alla frequenza nel recarsi alla mangiatoia e con la permanenza alla mangiatoia di almeno un animale per individuare con precocità i soggetti a rischio di diverse forme patologiche.
- 20. Uso secondo la rivendicazione 19, caratterizzato dal fatto che le diverse forme patologiche sono chetosi, ipoglicemia, steatosi, dislocazione dell'abomaso, ipofertilità.. 21. Uso dei dati correlabili alla frequenza nel recarsi alla mangiatoia e con la permanenza alla mangiatoia di almeno un animale per individuare con precocità i soggetti affetti da diverse forme patologiche.
- 21. Uso secondo la rivendicazione 21, caratterizzato dal fatto che le diverse forme patologiche sono ritenzione placentare, metriti, acidosi, affezioni dell’apparato locomotore.
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