JP6704164B1 - 畜産自動管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】各種測定器から得られる各種数値を基に畜産環境を自動管理・制御するとともに、過去の飼育記録や実績値を利用することにより、畜産環境の最適化を行い、効率のよい養畜を可能とする畜産自動管理システムを提供する。【解決手段】畜産自動管理システムが、管理サーバと、操作手段と、測定装置群と、畜舎の機器群と、からなり、管理サーバは、畜産管理データベースと、畜産管理データベースから外部情報と飼育環境情報とを抽出し演算処理して飼育環境パラメータを生成する解析部と、飼育環境パラメータと逐次取得される飼育環境情報とを基に制御パラメータを生成する制御処理部と、からなり、畜産自動管理システムは、制御処理部が飼育環境パラメータと飼育環境情報とを基に逐次的・自動的に制御パラメータを決定し、制御信号を生成・送信することにより機器群の制御を行う構成である。【選択図】 図１

Description

本発明は、畜産を管理するためのシステムに関し、特に、各種測定器から得られる各種数値を基に畜産環境を自動管理・制御することにより、畜産環境の最適化を行い、効率のよい養畜を可能とする畜産自動管理システムに関する。

従来より、牛、豚、鶏などの家畜を扱う畜産業における養畜環境を整えるために、コンピュータを導入してシステム化を行い、管理することが数多く行われている。養畜の現場では、気温や湿度など、養畜場のあらゆる情報を収集して養畜に使用することで養畜場を一元管理することを可能とし、養畜の効率化や人手不足の問題を解決することを実現している。

近年では、家畜ごとまたは一定数のグループごとに家畜に係るあらゆるデータを収集したうえで家畜を管理するシステムが利用されており、より綿密な管理を行うことが可能となっている。

このような畜産管理システムに係る技術として、特開２０１３−２４７９４１号公報が存在する。ここでは、養豚業を支援するための畜産管理システムとして、サーバーコンピュータが畜産情報をリアルタイムで管理し、管理者端末からの要求に応じてサーバーコンピュータが個別に管理される繁殖用家畜情報、グループ管理される非繁殖用家畜情報、畜舎情報を関連付けしてデータベースに記憶し読み出し可能とする技術が開示されている。この技術によれば、養豚業において飼育管理する家畜のデータ入力作業が軽減され、蓄積したデータから家畜の飼育環境や誕生から出荷までのトレーサビリティを確保することが可能となる旨が開示されている。

この技術によれば、確かに家畜の飼育環境や家畜の誕生から出荷までを一元管理することが可能になるとも考えられるが、養畜環境の制御や自動処理化、更にはシステムによる環境の自動的な変更・最適化が不可能という問題点があった。更に、過去の飼育記録や実績値を基に養畜環境を最適化することが困難という問題点もあった。

また、特開２０１５−１６７５２９号公報では、個々の畜産動物を管理するためのシステムであって、携帯用情報端末装置とパーソナルコンピュータとで構成される情報端末装置と、ウェブサーバーとアプリケーションサーバーとデータベースサーバーとで構成される中央管理装置と、これらを接続するためのネットワークとから構成されており、ウェブサーバが保有するウェブサイトでは、時系列に沿って、畜産動物に関して実施した活動及びコメントを入力及び出力することができ、さらに畜産動物の頭数の推移、その内訳、及び経営方針に参考となるデータを出力することが可能な畜産動物管理サイトに関する技術が開示されている。

この構成とすることにより、畜産動物管理サイトで畜産動物の一元管理を行う事が可能になり、畜産動物の個体情報の有効活用により飼育領域全体の状況を把握でき、更には経営方針の参考資料をも入手することが可能になる旨が開示されている。

この技術によれば、確かに畜産動物管理サイトを運用することによって畜産動物の管理を行うことが容易になるとも考えられるが、サイトの運用のみでは、畜舎などの環境を自動的に管理して家畜に最適な状態となるように調整・制御するような構成に適用することが困難で、不十分と言わざるを得ないものであった。また、過去の飼育記録や実績値に基づく養畜環境の最適化には向かないという問題点を含む技術であった。

そこで、養畜環境をリアルタイムに管理して制御することによって養畜環境の最適化を図ることを可能とするとともに、過去の飼育記録や実績値を利用することにより、より望ましい養畜環境を形成するための畜産自動管理システムの開発が望まれていた。

特開２０１３−２４７９４１号公報 特開２０１５−１６７５２９号公報

本発明は、畜産を管理するためのシステムであって、特に、各種測定器から得られる各種数値を基に畜産環境を自動管理・制御するとともに、過去の飼育記録や実績値を利用することにより、畜産環境の最適化を行い、効率のよい養畜を可能とする畜産自動管理システムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明に係る畜産を自動的に管理して養畜環境の最適化を行うための畜産自動管理システムは、システムを管理する管理サーバと、前記管理サーバに対して外部情報を入力し処理指示を行うための携帯型端末またはパーソナルコンピュータからなる操作手段と、畜舎の各種飼育環境情報を逐次取得するための測定装置群と、畜舎の飼育環境を調整するための畜舎の機器群と、からなり、前記管理サーバは、前記操作手段によって入力された外部情報と前記測定装置群が取得した飼育環境情報とを記憶格納するための畜産管理データベースと、前記畜産管理データベースに記憶格納された前記外部情報および前記飼育環境情報を抽出し演算処理して飼育環境パラメータを生成する解析部と、前記飼育環境パラメータと逐次取得される飼育環境情報とを基に制御パラメータを生成するための制御処理部と、からなり、前記畜産自動管理システムは、前記制御処理部が決定された前記飼育環境パラメータと逐次取得される変化する飼育環境情報とを基に逐次的かつ自動的に制御パラメータを決定し、該制御パラメータを基に機器群に対する制御信号を生成し送信することによって、制御対象となる畜舎の機器群の制御を継続的に行うとともに、前記解析部が定期的におよび／またはユーザの指示によって前記外部情報と前記飼育環境情報とから前記飼育環境パラメータを更新して、更新された前記飼育環境パラメータを前記制御処理部に送信することで新たな前記制御パラメータを決定した上で、前記制御信号を生成する構成である。

また、前記畜産自動管理システムは、操作手段により飼育環境パラメータおよび／または制御パラメータの入力または修正を行う構成である。
また、前記外部情報は、少なくとも数値化された飼養記録、治療記録、出荷成績を含む構成である。

また、前記飼育環境情報は、少なくとも温度情報、湿度情報、気圧情報、風量情報、臭気情報、光量情報、音情報、給餌量情報、飲水量情報、体温情報、体重情報、活動量情報のうちの何れか一または複数の情報を含む構成である。
また、前記測定装置群は、少なくとも温度測定装置、湿度測定装置、気圧測定装置、風量測定装置、臭気測定装置、光量測定装置、音測定装置、給餌量測定装置、飲水量測定装置、体温測定装置、体重測定装置、活動量測定装置のうちの何れか一または複数の装置を含む構成である。

また、前記機器群は、少なくとも給餌機器、飲水機器、暖房機器、冷房機器、換気機器、照明機器、窓開閉機器のうちの何れか一または複数の機器を含む構成である。
また、前記畜産自動管理システムは、前記外部情報および飼育環境情報、前記飼育環境パラメータおよび前記制御パラメータを視認可能に表示出力する出力手段を備える構成である。

また、前記管理サーバは、アラートを発信可能な通知部を備え、前記解析部は、前記畜産管理データベースに記憶格納された前記外部情報および前記飼育環境情報を抽出したうえで演算処理して飼育環境パラメータを生成するとともに、前記飼養記録および治療記録から疾病の発生と前記飼育環境パラメータの関係を解析することで疾病発生の前兆要因パラメータを生成し、前記制御処理部は、前記疾病発生の前兆要因パラメータを基に監視パラメータを決定し、逐次取得される飼育環境情報を基に監視パラメータの設定閾値を超える数値が検出された場合に前記通知部を通してアラートを発信する構成である。
更に、前記畜産は養豚からなり、前記畜舎は豚舎からなる構成である。

本発明は、上記詳述した通りの構成であるので、以下のような効果がある。
１．飼育環境情報を取得するための測定装置群と飼育環境を調整するための機器群を装備する構成としたため、畜舎の環境情報を素早く入手できるとともに、該入手した情報を基に機器群の制御を行うことが出来る。また、解析部が飼育環境パラメータを生成したうえで、制御処理部がそれを基に制御パラメータを生成する構成としたため、逐次的かつ自動的に更新される安定した最適値に基づいた機器群の制御管理を行うことが可能となる。
２．操作手段により飼育環境パラメータや制御パラメータの入力または修正を行うことを可能としたため、きめ細かい機器群の制御や経験に基づく畜産環境の最適化を図ることが可能となる。

３．飼育記録、治療記録、出荷成績を数値化したものを外部情報として入力する構成としたため、定量化された情報として飼育環境パラメータに反映することが可能となり、より実態に適合した管理・制御を行うことが可能となる。
４．飼育環境情報として、温度情報等を含む構成としたため、畜舎等のきめ細かい管理・制御を行うことが可能となる。
５．測定装置群として、温度測定装置等を含む構成としたため、畜舎等に係るあらゆる情報をタイムリーに取得することが可能となる。

６．機器群として、給餌機器等を含む構成としたため、制御処理部による畜舎環境の調整を、あらゆる機器の制御によって実現することが可能となる。
７．出力手段によって飼育環境パラメータおよび制御パラメータを視認可能としたため、自動的に設定される各パラメータ値のチェックが可能となり、数値の調整などきめ細かい制御を行うことが可能となる。

８．飼養記録および治療記録から疾病の発生と前記飼育環境パラメータの関係を解析することで疾病発生の前兆要因パラメータを生成するとともに、通知部によるアラート発信を可能としたため、疾病発生の前兆要因が確認された場合に、素早く疾病の発生を検知あるいは疾病発生を未然に防止することが可能となる。
９．畜産自動管理システムにより養豚を管理することとしたため、管理困難な豚の飼育を容易かつ正確に行うことが可能となる。

以下、本発明に係る畜産自動管理システムを、図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る畜産自動管理システムの概念図であり、図２は、飼育環境パラメータ取得時の構成図である。図３は、定常状態を示す構成図である。

本発明に係る畜産自動管理システム１は、図１に示すように、管理サーバ１００と、操作手段２００と、測定装置群３００と、機器群４００と、からなり、畜産業における畜舎などの養畜の環境を自動的に管理・制御することにより養畜環境の最適化を行う畜産向けの自動管理システムである。

管理サーバ１００は、本発明に係る畜産自動管理システム１の中核となる機器であり、養畜環境に係るあらゆる情報を登録、保存、管理、運用するための各種演算処理を行うシステムを管理するためのメインサーバである。管理サーバ１００は、単体で構成することも可能であるが、管理サーバ１００に高レベルの処理能力と高パフォーマンスが要求されるような大規模な飼育環境で畜産自動管理システム１が使用されるような場合には、複数のサーバコンピュータによって分散処理等を行うことができる構成とすることも考えられる。

また、サーバまたはサーバ群を畜舎の管理室（図示せず）等近隣に配置することも可能であるが、データ管理の安全性やシステムの運用・保守の簡便化、更には蓄積されたデータの解析や他の畜産場への適用という観点から、サーバをクラウド化するクラウドコンピューティング技術を用いたデータ管理方法を用いる構成としてもよい。

操作手段２００は、管理サーバ１００に対して処理の指示を出すための手段であり、図２および図３に示すように、主に、管理サーバ１００に対して、畜舎等の管理・制御に用いられる外部情報１０を入力し、これらを処理するための指令を出す。外部情報１０は、畜産自動管理システム１が管理・制御する対象である畜舎や家畜等の飼育実績に係るデータを収集・整理し数値化したものである。これらの数値情報をパラメータとして管理サーバ１００に入力して、畜舎等環境の管理・制御に用いる構成である。

外部情報１０は、例えば、養畜場における養畜データを収集・集計し、分析を行って数値情報として整理したものであったり、養畜に係るビッグデータを人工知能や統計解析を活用して解析し、数値情報として整理したものを利用することが考えられるが、これらに限定されるものではない。

操作手段２００は、本実施例では、図１に示すように、管理サーバ１００にＬＡＮまたはインターネットを介して接続された一または複数のタブレットＰＣやスマートフォン等からなる携帯型端末やパーソナルコンピュータからなる構成としているが、これに限定されることはなく、例えば、管理サーバ１００と操作手段２００を一体化し、管理サーバ１００を直接操作する構成としてもよい。また、管理サーバ１００を直接操作するコンピュータを設置し、該コンピュータに対して、一または複数のパーソナルコンピュータからなる操作手段２００がアクセスすることで管理サーバ１００を間接的に操作する構成としてもよい。更に、管理サーバ１００と操作手段２００は、インターネット等の回線を用いて各々遠隔地に配置し、遠隔地から利用可能な構成とすることももちろん可能である。

測定装置群３００は、畜舎の各種飼育環境情報２０を逐次取得するための複数からなる装置群である。測定装置群３００は、畜舎やその周辺等に設置、または家畜に直接設置される複数種類からなる測定機器であり、主に各種センサーが用いられる構成である。これらの各種センサーからなる複数の測定機器が、畜舎等の飼育環境に係る温度、湿度等あらゆる情報を逐次取得して数値化した上で飼育環境情報２０とし、これらをパラメータとして管理サーバ１００に入力して、畜舎等環境の管理・制御に用いる構成である。

機器群４００は、畜舎の飼育環境を調整するための複数種類からなる機器群である。機器群４００は、図１に示すように、畜舎やその周辺等に設置される空調機器、照明機器などの複数種類からなるさまざまな装置で構成されるものであり、これらを各種パラメータから得られる制御情報をもとに管理サーバ１００が制御することによって、畜舎等の環境を制御する構成である。

管理サーバ１００は、図２および図３に示すように、畜産管理データベース１１０と、解析部１２０と、制御処理部１３０とを有する構成である。畜産管理データベース１１０は、操作手段２００によって入力された外部情報１０と測定装置群３００が取得した飼育環境情報２０とを記憶格納するためのデータベースであり、管理サーバ１００の記憶装置（図示せず）に格納される。畜産管理データベース１１０は、本実施例ではリレーショナルデータベースを用いて構成しているが、これに限定されることはなく、他の各種データベースによって構築することももちろん可能である。

解析部１２０は、畜産管理データベース１１０に記憶格納された外部情報１０および飼育環境情報２０を抽出し、演算処理して飼育環境パラメータ３０を生成するものである。本実施例では、解析部１２０はソフトウェアからなり、管理サーバ１００に組み込まれた演算装置（図示せず）が、記憶装置に記憶されたソフトウェアの実行ファイルを読み出して実行し、畜産管理データベース１１０に格納されたデータを抽出・演算処理することで飼育環境パラメータ３０を生成している。

制御処理部１３０は、解析部１２０が生成した飼育環境パラメータ３０と逐次取得される飼育環境情報２０とを基に、逐次的かつ自動的に制御パラメータ４０を決定する構成である。その後、決定された制御パラメータ４０を基に畜舎に設置された機器群４００の制御信号を生成し、送信して指示するものである。本実施例では、制御処理部１３０はソフトウェアからなり、管理サーバ１００に組み込まれた演算装置が、記憶装置に記憶されたソフトウェアの実行ファイルを読み出して実行し、制御パラメータ４０の生成処理や、機器群４００の制御信号の生成処理を行っている。

なお、解析部１２０や制御処理部１３０の他の実施例としては、管理サーバ１００外に別途演算装置や記憶装置等を有するコンピュータを設けて、解析部１２０や制御処理部１３０を設置する構成とすることなどが考えられ、畜産自動管理システム１の規模に応じてあらゆる構成を選択することが可能である。

畜産自動管理システム１の処理内容の詳細について説明する。畜産自動管理システム１は、図２に示すように、解析部１２０が定期的に外部情報１０と飼育環境情報２０とから飼育環境パラメータ３０を生成して制御処理部１３０に送信する。

例えば、過去の家畜の飼養記録、治療記録、出荷記録などが、任意のタイミングで、外部情報１０として操作手段２００によって畜産管理データベース１１０に入力される。また、畜舎の温度、湿度、気圧、風量、臭気、光量、音量、家畜への給餌量、飲水量、家畜の体温・体重・活動量などが、定期的に飼育環境情報２０として測定装置群３００によって取得され、同様に畜産管理データベース１１０に入力される。

解析部１２０は、これらの各情報を畜産管理データベース１１０から抽出したうえで、機器群４００の制御に用いるために最適化された機器群４００の制御目標値となる各種基礎パラメータである飼育環境パラメータ３０を導出して生成する。このパラメータの導出では、例えば、受胎率、分娩生存率、枝肉重量などの飼育効率指標の値が最適値となる温度、湿度、気圧等の各種情報を導出したり、それぞれの値の相関関係を導出することで最高値・最適値の予測を行ったりすることにより、飼育環境パラメータ３０の最適化が行われる。

例えば、家畜特に養豚においては、子豚の体温をキープすることが安定した飼育を行う上で重要となる。この場合に飼育環境パラメータ３０の導出において、畜舎の温度、湿度、気圧、風量、飲水量、家畜の体温等の各種情報から、最適な環境とするための飼育環境パラメータ３０の最適値の計算処理が行われることとなる。

なお、本実施例では、飼育環境パラメータ３０の導出にＡＩを用いる構成としているが、これに限定されるものではない。また、外部情報１０と飼育環境情報２０とは、定期的に取得される構成であってもよいし、何れか又は両方がユーザの指示による任意のタイミングで取得される構成としてもよい。

次に、生成された飼育環境パラメータ３０は、図２に示すように、制御処理部１３０に送信される。飼育環境パラメータ３０を受信した制御処理部１３０は、これを基に、制御パラメータ４０を決定する。制御パラメータ４０は、機器群４００の制御を行うための各種パラメータであり、例えば、給餌機器、飲水機器、暖房機器、冷房機器、、換気機器、照明機器、窓開閉機器などの動作を制御するために用いられる。

詳細には、制御処理部１３０は、測定装置群３００から変化する現在の畜舎の温度、湿度、気圧、風量、臭気、光量、音量、家畜への給餌量、飲水量、家畜の体温・体重・活動量などの飼育環境情報２０を、逐次および／またはユーザの定めた任意のタイミングで取得する。そして、受信した飼育環境パラメータ３０と測定装置群３００から取得された飼育環境情報２０を基に、逐次的かつ自動的に制御パラメータ４０を決定する。そして、決定された制御パラメータ４０を基に機器群４００に対する制御信号を生成し送信する処理を行うことによって、制御対象となる畜舎の給餌機器、飲水機器、暖房機器、冷房機器、換気機器、照明機器、窓開閉機器などの機器群４００の動作を指示・制御する構成である。

例えば、解析部１２０が飼育環境パラメータ３０として畜舎の最適温度（目標値）を２５℃と決定した場合であって、飼育環境情報２０として取得された現在の畜舎の温度（測定値）が３０℃である場合、制御処理部１３０は、５℃下げるための窓の目標開口度として、５０％の開口（制御値）を制御パラメータ４０として決定する。この際、他の飼育環境情報２０や他の機器群４００の制御等も考慮して、各機器群４００の制御パラメータ４０を総合的に決定する構成である。

上記の構成により、本実施例では、解析部１２０が飼育環境パラメータ３０を決定することにより、そのあとは、図３に示すように、解析部１２０による解析処理を経由せずに、制御処理部１３０が、飼育環境パラメータ３０と測定装置群３００からの変化する飼育環境情報２０を基に制御パラメータ４０を導出し、この制御パラメータ４０を用いて機器群４００の制御を継続して行うことが可能となる。すなわち、その都度解析部１２０により最適なパラメータを計算しながら機器群４００を個別に制御する必要がなくなり、畜舎の環境管理・制御の合理化や機器の高効率化、負荷の軽減等を実現することが可能となった。

畜産管理データベース１１０に入力される外部情報１０は、定期的に更新される構成である。この更新が行われると、図２に示すように、解析部１２０による飼育環境パラメータ３０の再計算が行われる。その後、図３に示すように、制御処理部１３０により再計算後の飼育環境パラメータ３０と飼育環境情報２０とから新たな制御パラメータ４０の導出が行われて、更新後の制御パラメータ４０による機器群４００への動作の指示・制御が行われる。これを繰り返すことによって、本発明に係る畜産自動管理システム１による畜産環境の管理が自動的かつ継続して行われる構成である。

なお、本発明に係る別の実施例では、飼育環境パラメータ３０および／または制御パラメータ４０は、操作手段２００により、直接解析部１２０や制御処理部１３０に入力したり、直接修正したりすることが可能な構成とすることが可能である。この構成とすることにより、各機器群４００のきめ細かい制御や、経験に基づく畜産環境の最適化を図ることが可能となった。

外部情報１０は、本実施例では、少なくとも数値化された飼養記録、治療記録、出荷成績を含む構成である。この構成とすることにより、これらの各記録を、定量化された情報として飼育環境パラメータ３０に反映することが可能となり、より実態に適合した管理・制御を行うことが可能となった。

飼育環境情報２０は、本実施例では、少なくとも温度情報、湿度情報、気圧情報、風量情報、臭気情報、光量情報、音情報、給餌量情報、飲水量情報、体温情報、体重情報、活動量情報のうちの何れか一または複数の情報を含む構成である。この構成とすることにより、機器群４００を詳細に制御することにより、畜舎等の環境のきめ細かい管理・制御を行うことが可能となった。

測定装置群３００は、本実施例では、少なくとも温度測定装置、湿度測定装置、気圧測定装置、風量測定装置、臭気測定装置、光量測定装置、音測定装置、給餌量測定装置、飲水量測定装置、体温測定装置、体重測定装置、活動量測定装置のうちの何れか一または複数の装置を含む構成であり、各種のセンサから構成される。この構成とすることにより、畜舎等に係るあらゆる情報をタイムリーに取得することが可能となった。なお、これら各種測定装置は、本実施例では、温度センサ、湿度センサ、気圧センサ、風量センサ、臭気センサ、光センサ、音センサ、給餌量センサ、飲水量センサ、家畜個体に取り付けた温度センサ・重量センサ・加速度センサ等からなる構成としているが、これに限定されることはなく、他の構成からなる測定装置を利用することももちろん可能である。

機器群４００は、本実施例では、少なくとも給餌機器、飲水機器、暖房機器、冷房機器、換気機器、照明機器、窓開閉機器のうちの何れか一または複数の機器を含む構成である。この構成とすることにより、制御処理部１３０による畜舎環境の調整を、あらゆる機器を制御することできめ細かく調整することが可能となった。

本発明に係る畜産自動管理システム１は、本実施例では、図１に示すように、出力手段５００を装備する構成である。出力手段５００は、外部情報１０および飼育環境情報２０、飼育環境パラメータ３０および制御パラメータ４０を視認可能に表示出力するための装置であり、本実施例では、パーソナルコンピュータやサーバに接続されるモニタ等の各種デバイスから構成されるがこれに限定されず、有線または無線で外部に接続される携帯端末等に上記各種情報を出力する構成とすることももちろん可能である。

管理サーバ１００は、通知部１４０を装備した構成とすることが可能である。通知部１４０は、サーバ上で異常値などの問題が生じた場合に、外部にアラートを発信することを可能とする部材であり、本実施例では、管理サーバ１００の記憶装置に格納された外部へアラートを送信するソフトウェアからなり、演算装置が記憶装置からソフトウェアを読み取って、出力手段５００や外部の携帯端末等にアラート情報を送信し、受け取った側で該アラートを表示する構成であるが、これに限定されることはない。

解析部１２０は、前述のように、畜産管理データベース１１０に記憶格納された外部情報１０および飼育環境情報２０を抽出したうえで演算処理して飼育環境パラメータ３０を生成するが、更に、飼養記録および治療記録から疾病の発生と飼育環境パラメータ３０との関係を解析することにより、疾病発生の前兆要因パラメータ５０を生成する構成とすることが可能である。疾病発生の前兆要因パラメータ５０は、家畜等に感染症などの疾病が発生する前兆となる温度、湿度、風量、臭気、体温などの発生予測値となる各種基礎パラメータである。このパラメータの導出では、例えば、外部情報１０として入力された疾病発生日、疾病発生数、疾病内容、治療記録などの家畜の疾病に関する情報と、飼育環境情報２０として入力された温度、湿度、気圧等の各種情報との関係を分析し、疾病の発生しやすい環境の発生の予測を行い、疾病発生の前兆要因パラメータ５０を導出する。

制御処理部１３０は、導出された疾病発生の前兆要因パラメータ５０を基に、監視パラメータ６０を決定する。監視パラメータ６０は、温度、湿度、気圧等の各種情報の閾値である。制御処理部１３０は、測定装置群３００によって逐次取得されて送信されてくる飼育環境情報２０を精査し、監視パラメータ６０の設定閾値を超える数値となるかどうかを対比検査する。当該検査では、温度、湿度、気圧等の各種情報のいずれかが閾値を超えた場合、温度、湿度、気圧等の各種情報のすべてが閾値を超えた場合、温度、湿度、気圧等の各種情報に重み付けを行い、重み付け加算値が予め計算した閾値を超えた場合、など任意の計算方法で閾値を超える数値となったかどうかを検出することが可能である。

監視パラメータ６０の設定閾値を超える数値が検出された場合、すなわち、監視パラメータ６０が疾病の前兆を示していると判断した場合、通知部１４０を通して、出力手段５００や、農場関係者や担当獣医師などが保有する外部の携帯端末等に対してアラートを発信する構成である。この構成とすることにより、疾病発生の前兆要因が確認された場合に、素早く疾病の発生の可能性を予測検知することが可能となった。

本発明に係る畜産自動管理システム１が扱う畜産業として、特に養豚が挙げられる。また、畜舎は豚舎からなる構成である。例えば、家畜として牛を扱う場合、牛は、飼育密度が低く一頭一頭を綿密に管理しやすいため、個体データを集めやすいという特徴がある。また、養鶏では、飼育密度は高いが小型であることから群れとして統計的にデータを集めることが可能である。

しかしながら、豚は、飼育密度が高く、かつ一頭一頭が大きいことからデータを収集するのが困難であり、大量の人手による記録作業を強いられているという現状がある。特に養豚業では担い手不足問題が生じており、自動処理化が望まれているが、上記のような理由から養豚環境のデータ収集や最適化を行う技術が向上しづらいという問題点があった。更に、閉鎖的で飼養密度の高い環境で育てるため、疾病の拡大リスクが高いという問題点も内在していた。本発明では、上記のような構成としたため、管理困難な豚の飼育を容易かつ正確に行うことが可能となり、特に養豚業において飼育環境の最適化を自動的かつ容易に行うことが可能となった。

次に、養豚における本発明に係る畜産自動管理システム１の実施例の概要について説明する。実施例の１つとして、豚舎の測定装置群３００から定期的に、温度、湿度、気圧に関する飼育環境情報２０を取得し、畜産管理データベース１１０に格納しておく。また、外部情報１０として分娩時死亡頭数を畜産管理データベース１１０に格納しておく。

これらの大量に取得したデータから解析部１２０がＡＩを用いた解析により、分娩時死亡頭数を最小化する温度・湿度・気圧の条件を導出して飼育環境パラメータ３０を生成する。例えば、気圧が異なれば、温度・湿度の最適点が変わることも考えられる。これによって得られた飼育環境パラメータ３０から制御パラメータ４０を生成し、更に測定装置群３００からの入力を受けて空調・換気装置・窓の開閉などを制御する。

また、別の実施例として、豚舎の測定装置群３００から定期的に温度データを、各豚個体に取り付けたセンサ（または給餌量測定装置や飲水量測定装置）から飼料別の摂食量、飲水量を取得し、畜産管理データベース１１０に登録する。また、外部情報１０として、出荷枝肉重量・肉質・飼料情報（種類、成分配合率等）を畜産管理データベース１１０に登録する。

これらの大量に取得したデータから解析部１２０がＡＩを用いた解析により、出荷枝肉重量、肉質を最大化する温度・摂食量・飼料成分・飲水量の条件を導出して飼育環境パラメータ３０を生成する。これによって得られた飼育環境パラメータ３０から制御パラメータ４０を生成し、更に測定装置群３００からの入力を受けて空調・換気装置・窓開閉などを制御するとともに、給餌機器、飲水機器による供給量を制御する。

本発明に係る畜産自動管理システムの概念図 飼育環境パラメータ取得時の構成図 定常状態を示す構成図

１ 畜産自動管理システム
１０ 外部情報
２０ 飼育環境情報
３０ 飼育環境パラメータ
４０ 制御パラメータ
５０ 疾病発生の前兆要因パラメータ
６０ 監視パラメータ
１００ 管理サーバ
１１０ 畜産管理データベース
１２０ 解析部
１３０ 制御処理部
１４０ 通知部
２００ 操作手段
３００ 測定装置群
４００ 機器群
５００ 出力手段

Claims (9)

1. 畜産を自動的に管理して養畜環境の最適化を行うための畜産自動管理システム(1)が、
   システムを管理する管理サーバ(100)と、前記管理サーバに対して外部情報(10)を入力し処理指示を行うための携帯型端末またはパーソナルコンピュータからなる操作手段(200)と、畜舎の各種飼育環境情報(20)を逐次取得するための測定装置群(300)と、畜舎の飼育環境を調整するための畜舎の機器群(400)と、からなり、
   前記管理サーバ(100)は、前記操作手段(200)によって入力された外部情報(10)と前記測定装置群(300)が取得した飼育環境情報(20)とを記憶格納するための畜産管理データベース(110)と、前記畜産管理データベースに記憶格納された前記外部情報(10)および前記飼育環境情報(20)を抽出し演算処理して飼育環境パラメータ(30)を生成する解析部(120)と、前記飼育環境パラメータ(30)と逐次取得される飼育環境情報(20)とを基に制御パラメータ(40)を生成するための制御処理部(130)と、からなり、
   前記畜産自動管理システム(1)は、
   前記制御処理部(130)が決定された前記飼育環境パラメータ(30)と逐次取得される変化する飼育環境情報(20)とを基に逐次的かつ自動的に制御パラメータ(40)を決定し、該制御パラメータ(40)を基に機器群(400)に対する制御信号を生成し送信することによって、制御対象となる畜舎の機器群(400)の制御を継続的に行うとともに、
   前記解析部(120)が定期的におよび／またはユーザの指示によって前記外部情報(10)と前記飼育環境情報(20)とから前記飼育環境パラメータ(30)を更新して、更新された前記飼育環境パラメータ(30)を前記制御処理部(130)に送信することで新たな前記制御パラメータ(40)を決定した上で、前記制御信号を生成する
   ことを特徴とする畜産自動管理システム。
2. 前記畜産自動管理システムは、操作手段(200)により飼育環境パラメータ(30)および／または制御パラメータ(40)の入力または修正を行うことを特徴とする請求項１記載の畜産自動管理システム。
3. 前記外部情報(10)は、少なくとも数値化された飼養記録、治療記録、出荷成績を含むことを特徴とする請求項１記載の畜産自動管理システム。
4. 前記飼育環境情報(20)は、少なくとも温度情報、湿度情報、気圧情報、風量情報、臭気情報、光量情報、音情報、給餌量情報、飲水量情報、体温情報、体重情報、活動量情報のうちの何れか一または複数の情報を含むことを特徴とする請求項１記載の畜産自動管理システム。
5. 前記測定装置群(300)は、少なくとも温度測定装置、湿度測定装置、気圧測定装置、風量測定装置、臭気測定装置、光量測定装置、音測定装置、給餌量測定装置、飲水量測定装置、体温測定装置、体重測定装置、活動量測定装置のうちの何れか一または複数の装置を含むことを特徴とする請求項１記載の畜産自動管理システム。
6. 前記機器群(400)は、少なくとも給餌機器、飲水機器、暖房機器、冷房機器、換気機器、照明機器、窓開閉機器のうちの何れか一または複数の機器を含むことを特徴とする請求項１記載の畜産自動管理システム。
7. 前記畜産自動管理システム(1)は、前記外部情報(10)および飼育環境情報(20)、前記飼育環境パラメータ(30)および前記制御パラメータ(40)を視認可能に表示出力する出力手段(500)を備えることを特徴とする請求項１記載の畜産自動管理システム。
8. 前記管理サーバ(100)は、アラートを発信可能な通知部(140)を備え、
   前記解析部(120)は、前記畜産管理データベース(110)に記憶格納された前記外部情報(10)および前記飼育環境情報(20)を抽出したうえで演算処理して飼育環境パラメータ(30)を生成するとともに、前記飼養記録および治療記録から疾病の発生と前記飼育環境パラメータ(30)の関係を解析することで疾病発生の前兆要因パラメータ(50)を生成し、
   前記制御処理部(130)は、前記疾病発生の前兆要因パラメータ(50)を基に監視パラメータ(60)を決定し、逐次取得される飼育環境情報(20)を基に監視パラメータ(60)の設定閾値を超える数値が検出された場合に前記通知部(140)を通してアラートを発信することを特徴とする請求項３記載の畜産自動管理システム。
9. 前記畜産は養豚からなり、前記畜舎は豚舎からなることを特徴とする請求項１記載の畜産自動管理システム。

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