WO2017056065A1 - Sistema de seguimiento del ciclo estral en ganado - Google Patents

Sistema de seguimiento del ciclo estral en ganado Download PDF

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WO2017056065A1
WO2017056065A1 PCT/IB2016/055885 IB2016055885W WO2017056065A1 WO 2017056065 A1 WO2017056065 A1 WO 2017056065A1 IB 2016055885 W IB2016055885 W IB 2016055885W WO 2017056065 A1 WO2017056065 A1 WO 2017056065A1
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WO
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monitoring
estrous cycle
module
reader
cattle
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PCT/IB2016/055885
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English (en)
French (fr)
Inventor
Edgar Lopez
Jhon LOPEZ
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Logsent Sas
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B10/00—Other methods or instruments for diagnosis, e.g. instruments for taking a cell sample, for biopsy, for vaccination diagnosis; Sex determination; Ovulation-period determination; Throat striking implements

Definitions

  • the present invention relates to an electronic system for monitoring the estrous cycle in cattle, including bovine, goat or sheep animals, which is characterized in that it comprises a reader consisting of a mounting detector device and an environmental variable meter (DMAT ), which are very low power devices, and a new harness that optimizes the location and adjustment of the reader in the animal.
  • a reader consisting of a mounting detector device and an environmental variable meter (DMAT ), which are very low power devices, and a new harness that optimizes the location and adjustment of the reader in the animal.
  • DMAT environmental variable meter
  • This particular electronic system in a preferred embodiment of the invnetion, can be interconnected so that it is part of a livestock tracking system that involves three devices, one located in a first female animal that carries an RFID identifier, usually installed in the tail area; the second one is an RFID reader located in a second animal who performs the assembly and presents motion or pressure sensors, and the third one is an RFID relay.
  • the second device for the present invention, is the DMAT reader, which not only performs the reading of the RFID chip but also allows the measurement of environmental variables in a low energy consumption system.
  • FIG 1 shows the structural scheme of the reader (1) consisting of a mounting detector and environmental variables meter (DMAT). This is a hermetic equipment and resistant material.
  • the reader is located behind the front legs of the animal in the direction indicated by the arrow (2), at the point where it makes contact at the time of mounting with the location of the chip.
  • the reader (1) presents a profile (3) to fit the shape of the animal's chest, as well as channels (4) on the lateral sides that give a precise fit to the chest.
  • the device comprises two eyelets (5) to allow the passage of the adjustment ropes.
  • the material of the reader box is preferably ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene), with pigment, UV protector and antioxidants to withstand all the elements livestock and the field, which guarantees greater resistance to shocks, weight and repetitions thereof, internally the box is tropicalized (filled with resin for electronic encapsulation completely embedding the electronic card.
  • ABS Acrylonitrile Butadiene Styrene
  • the reader (1) houses a telemetric system which is shown in Figure 2.
  • This comprises a processing unit (6), an intelligent power control (SPM Smart powerManagment) (7) , with a GSM and Bluetooth communications module (8), a battery unit (9), a module for measuring environmental variables (10) which can be integrated in the electronic card, or located in an external location with its own electronic card and cover to include rain, temperature, humidity, wind and light sensors.
  • An accelerometer and gyroscope (12) and an RFID reader (1 1) are used to detect the mount.
  • the Processing unit (6) is made up of a programmable processor which comprises a memory (17) and a timer (18) as well as a series of ports of inputs and outputs l / O to make connections with the other units of the detector .
  • the processor also includes embedded software for controlling its functions.
  • the processing unit (6) is electrically interconnected with the SPM (7) to control the intelligent power supply to the other modules only when they must fulfill a function and for a limited period of time optimizing energy consumption.
  • the processing unit is connected via an I / O port to the RFID module (1 1) to receive the identification (ID) registered by the reader. It also connects to the GSM module (13) to send transmission orders to the server and receive verification. It also includes an input data bus connected to the environmental variables module (10) to receive the readings of each sensor, and an input port to connect to the accelerometer and gyroscope (12) to receive an interruption signal that alerts you to a possible mount.
  • the intelligent power control SPM (7) consists of LDO (Low Drop Out) regulators with low-power on-off function and capacitors. It is connected to the batteries (9) which are preferably lithium batteries.
  • the control generates a set of sequential instructions on the processing unit (6) for the strategic activation and deactivation of all circuits and system elements. These instructions are generated as long as a mount is detected.
  • the SPM (7) supplies constant power to the processing unit (6) and the accelerometer (12) directly without waiting for orders from the processing unit.
  • the SPM control (7) supplies power to the communications module (8), supporting peak currents up to 3 A and for a period of time not exceeding 3 minutes per event.
  • the SPM software contained in the processing unit is responsible for adjusting the power of the communications module according to the requirements related to the signal strength of the cellular operator.
  • the power supply to the RFID module (1 1) has a maximum duration of 3 seconds per event. This is the maximum time required to detect an RFID tag or RFID identifier during the jump of the androgenized male or female, using the detector mounted on a female in heat with an RFID tag on its tail.AI module of environmental variables ( 10) it supplies you with energy for one second every hour, enough time to sample.
  • the communications module (8) is used.
  • This module is made up of a GSM module (13) with connector for internal antenna (15) and connector for external antenna (16). Additionally it includes a Bluetooth module (14) with embedded antenna. For areas with very weak cellular operator signal strength an external antenna is used.
  • the communications module transmits the weekly report information and the ID information detected during assembly to the server.
  • the environmental variables module (10) comprises a set of environmental sensors that generates a series of electronic signals which are captured and processed by the processing unit (6).
  • the RFID reader (1 1) is an electronic device consisting of an integrated circuit, passive components and an RFID antenna.
  • the reader's output signal is sent to the processing unit (6), through an I / O port of the same.
  • the RFID reader has a short range of up to 7 cm with an optimal antenna design adjusted to the chest size of the males, when the activated reader approaches an RFID tag (not shown in the figure), reads its ID and send to the processing unit (6).
  • the RFID tag is a passive element, known in the state of the art, which does not require batteries and is preferably located in the tail of the females by internal or external application. If it is by external application, it can be done by means of thread, clamp or other material that pierces the skin and holds the chip securely.
  • the tag has an identification number that is read by the RFID reader which is activated when the accelerometer registers an acceleration> 2g and reads an identification when the reader and the RFID chip are at distance ⁇ 7cm.
  • an accelerometer and / or gyroscope (12) is used to activate the device.
  • This element consists of an integrated circuit for measuring turns or accelerations in 3 axes with output.
  • the device produces electronic signals that are picked up and processed by the processing unit (6).
  • the animal that is going to make the jump jumps produces an acceleration of more than 2G that activates an electrical interruption signal sent to the processing unit.
  • the general operation of the system is represented by the diagram in Figure 3.
  • the mounting detector When the mount is produced between an androgenized male or female on a female in heat then the mounting detector starts the following sequence: the accelerometer (12) detects that produced a jump with an acceleration corresponding to the moment of the assembly, the accelerometer sends an electrical interruption signal to the processing unit (6) taking it from an ultra low consumption mode (19) to active mode (20). If the internal timer is activated (21), the unit connects (22) to the server to send the diagnosis (23) and return to the stop state (19).
  • the processing unit (6) sends the SPM the order to energize the RFID reader (24) for 3 seconds until a valid ID (25) is detected by the RFID module, if the valid ID is received, then the RFID (26) is turned off, it sends the SPM the order to energize the communication module to connect the server (27) for a maximum time of 3 minutes or until when the communications module manages to send (28 ) the valid ID to the server through a cell phone operator preferably using SMS sending because they are less demanding in terms of signal quality and intensity. If a valid ID is not detected, it is verified if 3 seconds (29) have elapsed after which the RFID (30) is turned off, or if the counter is not reset to zero and returned to stop mode.
  • the scheme for the communications of the received signals is shown in Figure 4.
  • the scheme is made up of a system in the cloud which comprises a server (31) which is a computer with internet access and a master control program of the entire system through an alert module, an animal module, a variable module environmental, a client module and an administration module.
  • the server communicates with a Machine Machine M2M module (32) which functions as a gateway to connect DMAT detection equipment (33) in different parts of the world with the server (31) for data transfer (34) by cell phone operators, preferably via SMS
  • the M2M module (32) can also connect users (39) by using a mobile device (36) or a fixed terminal (37), to the server (31).
  • the mobile terminal (36) is a communications device with short message reception
  • SMS (35) via a GSM operator for receiving alerts from the user interface (39) and optionally internet access for viewing the user interface (39).
  • a mobile application (38) can be accessed through a mobile application (38) and from it communicate directly with the DMAT (33) via a Bluetooth link.
  • the Fixed terminal (37) is a computing device with internet access for viewing the user interface (39) by the users of the system.
  • the present invention also includes the development of a harness for securing the DMAT.
  • Figure 5 shows the front view of the designed harness (40), which is composed of: a spine guard (41), two buckles four grooves (42) and four steel rings (43).
  • the loin protector (41) is made of cotton and polyester reeds (44), and inside (45) comprises foam and slag fabric that allows the animal to breathe, as shown in Figure 6. They were made Several tests with different materials, initially with EVA (Ethyl Vinyl Acetate and Polyethylene) presented lacerations to the animals due to the presence of moisture, heat and friction, in addition to being waterproof materials and not allowing perspiration.
  • EVA Ethyl Vinyl Acetate and Polyethylene
  • the width (A) of the loin protector is important, it is much greater than the distance between vertebrae, to ensure that the tension is distributed in two vertebrae, in addition to the average inter-vertebral space, otherwise the retinal of the loin protector makes the tension between the bone and the leather presenting lacerations to the animals.
  • the diameter of the harness cannot be static, the diameter of a bull or of a cow thrown or in the process of stand up, for this reason the support should be dynamic (flexible) to avoid lacerations or mismatch of the harness;
  • the main harness fastener are two rubber bands (46), made from a special mixture with characteristics of good weather and memory resistance, which, when tensioning and stretching, immediately recovers its measurements.
  • the band was manufactured with the specific width and thickness that would allow for easy handling, but that would not slip due to the effects of braiding and friction between the rubber and the buckle.
  • the buckles of four slots (42) are made of Nylon, it was designed to braid a rubber band with a specific thickness and width, with the purpose of adjusting the harness to different thoracic diameters of the animals, guaranteeing the user that the thickness and the width of the groove and the rubber allows it to be easy to handle but at the same time friction between them and prevent the harness from falling when the rubber slips due to the tension and humidity between the rubber bands (46) and the grooves of the buckle.
  • Figure 8 shows the harness (40) placed on a cow.
  • the detector (1) is placed attached to the animal's chest, adjusting precisely thanks to the use of elastic bands (46). Likewise, positioning tests (47) were used to keep the reader (1) in position. adequate.
  • the positioning rats (47) fulfill the function of keeping the reader always in the proper position, acts as a barrier or limits the reader from passing the front legs, since the lines are slightly tensioned and pass behind the arms or the front train of the animal and are subject to the Loin protector (40), each time the animal pulls one leg forward and the other backwards, it generates a tension or extension respectively keeping the reader in the middle of the chest.
  • the reader (1) also comprises a reader protective reatas.
  • Each harness has two protective rats, which are made up of a reat and a four-slot buckle, they fulfill the function of holding the reader with the rubber, they are extensions of the rubber that prevents rubber from being exposed to friction with the floor, The reader and with the grass. With this improvement, the rupture of the rubbers is avoided.
  • FIGs 8 to 10 illustrate a harness for a bovine
  • the person skilled in the art may provide that this same harness can be used in sheep, goats, or other animals, making the adjustment in size according to the animal dimensions
  • the system also comprises a retransmitter collar (48), which is positioned on the neck of the animal as shown in figure 9.
  • the collar (48) is the means of holding the relay (49) on the neck of the animal, It is made up of a cotton and polyester neck, a four groove buckle, and an iron counterweight (50), nickel-plated to prevent oxidation, the ball has a standard length adjustable by the buckle, the other end of the collar is adjusted by two slots that allow to keep the relay (49) at the same point, the material of the relay box is preferably of ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene).
  • the counterweight (50) for being heavier than the relay has the function of keeping the relay (49) always located on the side of the neck and preventing it from turning.
  • a rump (51) is used, which is positioned between the harness (40) and the base of the animal's tail, as shown in the figure 10.
  • the rump (51) is composed of a reat and a section of rubber, its main function is to prevent the harness from sliding forward of the animal, especially in young animals, cows and bulls of European breeds, these European races are characterized for having a shorter neck, tending the harness to move forward when the head is lowered.
  • slaughter is used to designate animals of agricultural interest that include cattle, goats or sheep.
  • intelligent energy control is a battery management system that allows energy expenditure to occur only at the time of the mounting event, so that the life of the device is extended over a period of one to four years.

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Abstract

La presente invencion se refiere a un sistema de seguimiento del ciclo reproductivo en ganado bovino, caprino u ovino, conformado por un lector que consiste en un equipo detector de monta y un medidor de variables ambientales (DMAT), que son dispositivos de muy bajo consumo, y un nuevo arnes que optimiza la ubicacion y el ajuste del lector en el animal. En una modalidad preferida, este sistema puede hacer parte de un sistema telemetrico compuesto de tres unidades: un chip RFID, ubicado en un primer animal hembra; un lector de RFID y un retransmisor de RFID, que se pueden comunicar entre si de manera alambrica o inalambrica y estan ubicados en un segundo animal, donde el dispositivo DMAT cumple las funciones de lector de RFID y ademas permite la medicion de variables ambientales en un sistema de bajo consumo de energia. El sistema ademas esta formado por un metodo para analizar los datos detectados de manera que se puede hacer el seguimiento del ciclo reproductivo de los animales.

Description

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un sistema electrónico para el seguimiento del ciclo estral en ganado, incluido animales bovinos, caprinos u ovinos, el cual se caracteriza porque comprende un lector que consiste en un equipo detector de monta y un medidor de variables ambientales (DMAT), que son dispositivos de muy bajo consumo, y un nuevo arnés que optimiza la ubicación y el ajuste del lector en el animal.
Este sistema electrónico en particular, en una modalidad preferida de la invneción puede ser interconectado de manera que haga parte de un sistema de seguimiento de ganado que involucra tres dispositivos, uno ubicado en un primer animal hembra que lleva un identificador RFID, usualmente instalado en la zona de la cola; el segundo un lector de RFID ubicado en un segundo animal quien realiza la monta y presenta sensores de movimiento o presión, y el tercero que es un retransmisor de RFID. El segundo dispositivo, es para la presente invención el lector DMAT, que no solo realiza la lectura del chip RFID sino que permite la medición de variables ambientales en un sistema de bajo consumo de energía.
La figura 1 muestra el esquema estructural del lector (1 ) que consiste en un equipo detector de monta y medidor de variables ambientales (DMAT). Este es un equipo hermético y de material resistente. El lector va ubicado detrás de las patas delanteras del animal en la dirección indicada por la flecha (2), en el punto donde hace contacto en el momento de la monta con la ubicación del chip. El lector (1 ) presenta un perfil (3) para ajustarse a la forma del pecho del animal, asi como canales (4)sobre los costados laterales que dan un ajuste preciso al pecho. Igualmente el dispositivo comprende dos ojales (5) para permitir el paso de las reatas de ajuste. El material de la caja del lector es preferiblemente ABS (Acrilonitrilo Butadieno Estireno), con pigmento, protector UV y antioxidantes para soportar todas las inclemencias de la ganadería y el campo, lo cual garantiza mayor resistencia a los golpes, peso y repeticiones de los mismos, internamente la caja esta tropicalizada (rellena de resina para encapsulado electrónico embebiendo completamente la tarjeta electrónica.
Al interior, el lector (1 ) aloja un sistema telemétrico el cual se muestra en la figura 2. Este comprende una unidad de procesamiento (6), un control inteligente de energía (SPM Smart powerManagment, por sus siglas en ingles) (7), con un módulo de comunicaciones GSM y Bluetooth (8), una unidad de baterías (9), un módulo de medición de variables ambientales (10) el cual puede estar integrado en la tarjeta electrónica, o ubicado en una locación externa con su propia tarjeta electrónica y recubrimiento para incluir sensores de lluvia, temperatura, humedad, viento y luz. Para realizar la detección de la monta se utiliza un acelerómetro y giroscopio (12) y un lector RFID (1 1 ).
La unidad de Procesamiento (6) esta conformada por un procesador programable el cual comprende una memoria (17) y un temporizador (18) así como una serie de puertos de entradas y salidas l/O para realizar las conecciones con las otras unidades del detector. El procesador también comprende un software embebido para el control de las funciones del mismo.
La unidad de procesamiento (6) se encuentra eléctricamente interconectada con el SPM (7) para controlar el suministro inteligente de energía a los demás módulos solamente cuando ellos deben cumplir una función y por un periodo de tiempo limitado optimizando el consumo de energía.
La unidad de procesamiento se conecta a través de un puerto l/O al módulo RFID (1 1 ) para recibir la identificación(ID) registrada por el lector. Igualmente se conecta con el módulo GSM (13) para enviar ordenes de transmisión hacia el servidor y recibir verificación. También comprende un bus de datos de entrada conectado con el módulo de variables ambientales (10) para recibir las lecturas de cada sensor, y un puerto de entrada para conectarse con el acelerometro y giroscopio (12) para recibir una señal de interrupción que lo alerte de una posible monta.
El control inteligente de energía SPM (7) consta de reguladores LDO (Low Drop Out) con función on-off de bajo consumo y capacitores. Esta conectado a las baterías (9) las cuales son preferiblemente baterías de litio. El control genera un conjunto de instrucciones secuenciales sobre la unidad de procesamiento (6) para la activación y desactivación estratégica de todos los circuitos y elementos del sistema. Estas instrucciones son generadas siempre y cuando una monta sea detectada. El SPM (7) le suministra energía constante a la unidad de procesamiento (6) y al acelerometro (12) de manera directa sin esperar ordenes de la unidad de procesamiento.
El control SPM (7) suministra energía al módulo de comunicaciones (8), soportando corrientes pico hasta de 3 A y por un periodo de tiempo no mayor a 3 minutos por evento. El software del SPM contenido en la unidad de procesamiento se encarga de ajustar la potencia del módulo de comunicaciones de acuerdo a las exigencias relacionadas con la intensidad de la señal del operador celular.
Por su parte, el suministro de energía al módulo RFID (1 1 ) tiene una duración máxima de 3 segundos por evento. Este es el tiempo máximo necesario para detectar un tag de RFID o identificador de RFID durante el salto del macho o hembra androgenizada, usando el detector de monta sobre una hembra en celo con un tag de RFID en su cola.AI módulo de variables ambientales (10) le suministra energía durante un segundo cada hora, tiempo suficiente para realizar el muestreo.
Para realizar la transmisión de las señales, se utiliza el módulo de comunicaciones (8). Este módulo esta conformado por un módulo GSM (13) con conector para antena interna (15) y conector para antena externa (16). Adicionalmente comprende un módulo Bluetooth (14) con antena embebida. Para zonas con intensidad de señal del operador celular muy débiles se utiliza una antena externa. El modulo de comunicaciones transmite al servidor la información de reporte semanal y la información de ID detectados durante la monta.
El módulo de variables ambientales (10) comprende un conjunto de sensores ambientales que genera una serie de señaleselectrónicas las cuales son captadas y procesadas por la unidad de procesamiento (6).
El lector RFID (1 1 ) es un dispositivo electrónico conformado por un circuito integrado, componentes pasivos y una antena de RFID. La señal de salida del lector es enviada a la unidad de procesamiento (6), a través de un puerto l/O de la misma. El lector RFID tiene un alcance corto de hasta 7 cm con un diseño óptimo de antena ajustado al tamaño del pecho de los machos, cuando el lector activado se acerca a un tag de RFID (no mostrado en la figura), lee su ID y lo envía a la unidad de procesamiento (6).
El tag de RFID es un elemento pasivo, conocido en el estado de la técnica, que no requiere baterías y se ubica preferiblemente en la cola de las hembras mediante aplicación interna o externa. Si es por aplicación externa, puede realizarse por medio de hilo, abrazadera u otro tipo de material que perfore la piel y sujete el chip de forma segura. El tag tiene un número de identificación que es leído por el lector de RFID el cual se activa cuando el acelerometro registra una aceleración >2g y lee una identificación cuando el lector y el chip de RFID están a distancia<7cm.
Para activar el dispositivo se utiliza un acelerometro y/o giroscopio (12). Este elemento consiste en un circuito integrado de medición de giros o aceleraciones en 3 ejes con salida. El dispostivo produce señales electrónicas que son captadas y procesadas por la unidad de procesamiento (6). Cuando el animal que va a realizar la monta salta se produce una aceleración de más de 2G que activa una señal eléctrica de interrupción enviada a la unidad de procesamiento. El funcionamiento general del sistema se encuentra representado mediante el diagrama de la figura 3. Cuando se produce la monta entre un macho o hembra androgenizada sobre una hembra en celo entonces el detector de monta inicia la siguiente secuencia: el acelerómetro (12) detecta que se produjo un salto con una aceleración correspondiente al momento de la monta, el acelerómetro envía una señal eléctrica de interrupción a la unidad de procesamiento (6) sacándolo de un modo de ultrabajo consumo (19) a modo activo (20). Si se activa (21 ) el temporizador interno, la unidad se conecta (22) con el servidor para enviar el diagnostico (23) y volver al estado stop (19). Cuando no se activa el temporizador interno, la unidad de procesamiento (6) envía al SPM la orden de energizar el lector de RFID (24) durante 3 segundos hasta cuando se detecte un ID (25) valido por parte del modulo de RFID, si el ID valido es recibido, entonces se apaga el RFID (26) envía al SPM la orden de energizar el módulo de comunicación para conectar el servidor (27) durante un tiempo máximo de 3 minutos o hasta cuando el módulo de comunicaciones logre enviar (28) el ID valido al servidor mediante un operador de telefonía celular usando preferiblemente envío de SMS por ser estos de menor exigencia en cuanto a calidad e intensidad de la señal. Si no es detectado un ID valido, se verifica si han pasado 3 segundos (29) despúes de los cuales se apaga el RFID (30), o si no se vuelve el contador a cero y se regresa al modo stop.
El esquema para las comunicaciones de la señales recibidas se muestra en la figura 4. El esquema esta conformado por un sistema en la nube el cual comprendeun servidor (31 ) el cual es un equipo de cómputo con acceso a internet y un programa de control maestro de todo el sistema mediante un módulo de alertas, un módulo de animales, un módulo de variables ambientales, un módulo de clientes y un módulo de administración. El servidor se comunica con un módulo Máquina Máquina M2M (32) el cual funciona como puerta de enlace para conectar los equipos de detección DMAT (33) en diferentes lugares del mundo con el servidor (31 ) para la transferencia de datos (34) mediante operadores de telefonía celular, preferiblemente vía SMS
(35).
El módulo M2M (32) también puede conectar a los usuarios (39) mediante el uso de un equipo móvil (36) o un terminal fijo (37), al servidor (31 ). El terminal móvil (36) es un equipo de comunicaciones con recepción de mensajes cortos
SMS(35) mediante un operador GSM para la recepción de alertas desde la interfaz de usuario (39) y opcionalmente acceso a internet para visualización de la interfaz de usuario (39). Igualmente, se puede acceder a través de una aplicación móvil (38) y desde ella comunicarse directamente con el DMAT (33) mediante un enlace Bluetooth. Por su parte, el terminal Fijo(37) es un dispositivo de computo con acceso a internetpara visualización de la interfaz de usuario (39) por parte de los usuarios del sistema.
Por otra parte, la presente invención también comprende el desarrollo de un arnés para el aseguramiento del DMAT. La figura 5 muestra la vista anterior del arnés (40) diseñado, el cual está compuesto por: un protector de lomo (41 ), dos hebillas cuatro ranuras (42) y cuatro argollas de acero (43). El protector de lomo (41 )esta fabricado con reatas de algodón y poliéster (44), y en su parte interior (45) comprende espuma y tela escorial que permite la transpiración del animal, tal como se aprecia en la figura 6. Se realizaron varias pruebas con diferentes materiales, inicialmente con EVA(Etil Vinyl Acetato y Polietileno) presentado laceraciones a los animales debido a la presencia de humedad, calor y fricción, además por ser materiales impermeable y no permitir la traspiración. El ancho (A) del protector de lomo es importante, es mucho mayor a la distancia entre vertebras, para garantizar que la tensión se distribuya en dos vértebras, además del espacio inter-vertebrar promedio, de lo contrario la reata del protector de lomo hace la tensión entre el hueso y el cuero presentando laceraciones a los animales.
Para dar un mejor ajuste al arnés se utilizaron bandas de caucho y hebillas cuatro ranuras, tal como se aprecia en la figura 7. El diámetro del arnés no puede ser estático, el diámetro de un toro o de una vaca echada o en el proceso de ponerse de piecambia, por esta razón la sujeción debería ser dinámica (flexible) para evitar laceraciones o desajuste del arnés; la sujeción principal del arnés son dos bandas de caucho (46), fabricadas a partir de una mezcla especial con características de una buena resistencia a la intemperie y memoria, que al tensionar y al distensionar recupera inmediatamente sus medidas.
La banda se fabricó con el ancho y el espesor específico que permitiera una fácil manipulación, pero que no se deslizara por efectos de la trenzada y la fricción entre el caucho y la hebilla. Las hebillas de cuatro ranuras (42) están fabricadas en Nylon, se diseñó para trenzar una banda de caucho con un espesor y un ancho específico, con el propósito de ajustar el arnés a diferentes diámetros torácicos de los animales, garantizándole al usuario que el espesor y el ancho de la ranura y del caucho le permita facilidad en la manipulación pero al mismo tiempo fricción entre las mismas y evitar la caída del arnés al deslizarse el caucho por efectos de la tensión y la humedad entre las bandas de caucho (46) y las ranuras de la hebilla.
La figura 8 muestra el arnés (40) puesto sobre una vaca. Como se puede ver, el detector (1 ) se coloca pegado al pecho del animal, ajustándose de manera precisa gracias al uso de las bandas elásticas (46). Igualmente se utilizaron unas reatas de posicionamiento (47) que mantienen el lector (1 ) en la posición adecuada. Por el continuo movimiento del animal detector de celo, el roce con otros animales y las montas a las vacas, el lector tiende a girarse para los lados o no mantenerse detrás de la patas delantera, las reatas de posicionamiento (47) cumplen la función de mantener el lector siempre en la posición adecuada, actúa como una barrera o limita a que el lector se pase de las patas delanteras, puesto que las reatas están ligeramente tensionadas y pasan por detras de los brazos o del tren delantero del animal y van sujetas del protector de lomo (40), cada que el animal tira una pata hacia adelante y la otra hacia atrás genera una tensión o extensión respectivamente manteniendo el lector en la mitad del pecho.
El lector (1 ) también comprende una reatas protectoras de lector. Cada arnés tiene dos reatas protectoras, las cuales están conformadas por una reata y una hebilla de cuatro ranuras, cumplen la función de sujetar el lector con el caucho, son unas extensiones del caucho que evita que caucho se exponga a la fricción con el piso, el lector y con el pasto. Con esta mejora, se evita la ruptura de los cauchos.
Aunque en la presente invención, las figuras 8 a 10 ilustran un arnés para un bovino, el técnico en la materia podrá prever que este mismo arnés puede ser empleado en animales ovinos, caprinos, u otros, realizando el ajuste en tamaño de acuerdo a las dimensiones del animal.
El sistema también comprende un collar retransmisor (48), el cual se posiciona sobre el cuello del animal tal como se muestra en la figura 9. El collar (48) es el medio de sujeción del retransmisor (49) en el cuello del animal, está conformado por una reata de algodón y poliéster, una hebilla cuatro ranuras, y un contrapeso de hierro (50), niquelado para evitar la oxidación, la reata tiene un largo estándar ajustable por la hebilla, el otro extremo del collar entra ajustado por dos ranuras que permiten mantener el retransmisor (49) en el mismo punto, el material de la caja del retransmisor es preferiblemente de ABS (Acrilonitrilo Butadieno Estireno). El contrapeso (50) por ser más pesado que el retransmisor tiene como función mantener al retransmisor (49) siempre ubicado a un lado del cuello y evitar que se gire.
Para evitar que el arnés (40) se deslice hacia la parte delantera del animal, se utiliza una grupa (51 ), que se posiciona entre el arnés (40) y la base de la cola del animal, así como se muestra en la figura 10. La grupa (51 ) está compuesta de una reata y un tramo de caucho, su función principal es evitar que el arnés se deslice hacia adelante del animal, sobretodo en animales jóvenes, vacas y toros de razas europeas, estas razas europeas se caracterizan por tener el cuello más corto, tendiendo el arnés irse para adelante cuando baja la cabeza. Para facilitar la interpretación de los componentes de la presente invención, se establecen las siguientes definiciones para los términos utilizados:
La expresión "ganado" es utilizada para denominar animales de interés agropecuario que incluyen bovinos, caprinos u ovinos.
La expresión "control inteligente de energía" es un sistema de manejo de batería que permite que el gasto energético solo ocurra al momento del evento de monta, de manera que se alargue la vida útil del dispositivo en un periodo de uno a cuatro años.
Se considera no necesario hacer más extensa esta descripción para que un experto en la materia comprenda el alcance y las ventajas de la invención. Los materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos serán susceptibles de variación siempre y cuando ello no suponga alteración en la forma esencial del invento. Todos los términos técnicos y científicos aquí empleados tienen el mismo significado tal como comúnmente los entienden aquellos expertos en la técnica. Todas las publicaciones, solicitudes de patente y patentes y otras referencias mencionadas, quedan incorporadas por referencia en su totalidad. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Claims

REIVINDICACIONES
1. Un sistema para el seguimiento del ciclo estral en ganado caracterizado porque comprende un lector (1 ) con un detector de monta, un chip y medidor de variables ambientales (DMAT) compuesto por:
a) una unidad de procesamiento (6) conectada a un control inteligente de energía SPM (7) ubicados en una tarjeta electrónica;
b) un módulo de comunicaciones GSM y Bluetooth (8) comunicado con la unidad de procesamiento (6) a través de un puerto l/O;
c) un módulo de variables ambientales (10) conectado a la unidad de procesamiento (6) por medio de un bus de datos de entrada;
d) un acelerómetro y giroscopio (12) conectado con la unidad de procesamiento (6) a través de un puerto de entrada;
e) un lector RFID (1 1 ) en comunicación con la unidad de procesamiento (6) a través de un puerto l/O, y una unidad de baterías (9) conectada a la entrada del SPM (7); y
donde el lector (1 ) se encuentra embebido en una caja de material resistente sujeta al cuerpo del animal a través de un árnes (40).
2. Un sistema para el seguimiento del ciclo estral en ganado de acuerdo a la reivindicación 1 caracterizado porque el control inteligente de energía SPM (7) consta de reguladores LDO para suministrar energía al módulo de comunicaciones (8), al módulo RFID (1 1 ) por una duración máxima de 3 segundos por evento, y al módulo de variables ambientales (10) durante un segundo cada hora.
3. Un sistema para el seguimiento del ciclo estral en ganado de acuerdo a la reivindicación 1 caracterizado porque el módulo de comunicaciones (8) esta conformado por un módulo GSM (13) con conector para antena interna (15), conector para antena externa (16), y por un módulo Bluetooth (14) con antena embebida.
4. Un sistema para el seguimiento del ciclo estral en ganado de acuerdo a la reivindicación 1 caracterizado porque el módulo de variables ambientales (10) integrado en la tarjeta electrónica y comprende un conjunto de sensores ambientales de temperatura, humedad, y luz, que generan señales electrónicas, las cuales son captadas y procesadas por la unidad de procesamiento (6).
5. Un sistema para el seguimiento del ciclo estral en ganado de acuerdo a la reivindicación 1 caracterizado porque el módulo de variables ambientales (10) se ubica en una locación externa al lector y comprende un conjunto de sensores ambientales de lluvia, temperatura, humedad, viento y luz, que generan señales electrónicas, las cuales son captadas y procesadas por la unidad de procesamiento (6).
6. Un sistema para el seguimiento del ciclo estral en ganado de acuerdo a la reivindicación 1 caracterizado porque el acelerómetro y giroscopio (12) consiste en un circuito integrado de medición de giros y aceleraciones en 3 ejes, cuya salida produce señales electrónicas que son captadas y procesadas por la unidad de procesamiento (6).
7. Un sistema para el seguimiento del ciclo estral en ganado de acuerdo a la reivindicación 1 caracterizado porque la unidad de procesamiento (6) esta conformada por un procesador programable el cual comprende una memoria (17) y un temporizador (18), una serie de puertos de entradas y salidas l/O y un software embebido para el control de las funciones del mismo.
8. Un sistema para el seguimiento del ciclo estral en ganado de acuerdo a la reivindicación 1 caracterizado porque el lector (1 ) con el detector de monta y medidor de variables ambientales (10) comprende una caja preferiblemente de material ABS, con pigmento, protector UV y antioxidantes e internamente la caja se encuentra rellena de resina para encapsulado electrónico.
9. Un sistema para el seguimiento del ciclo estral en ganado de acuerdo a la reivindicación 1 caracterizado porque el lector de RFI D (1 1 ) se activa cuando el acelerómetro registra una aceleración mayor a 2g y lee una identificación cuando el lector y el chip de RFI D están a distancia menor de 7cm.
10. Un sistema para el seguimiento del ciclo estral en ganado de acuerdo a la reivindicación 1 caracterizado porque el sistema en la nube comprende un servidor (31 ) que incluye un módulo de alertas, un módulo de animales, un módulo de clientes y un módulo de administración, donde el servidor se comunica con un módulo Máquina Máquina M2M (32) el cual funciona como puerta de enlace para conectar los equipos de detección DMAT (33) y dispositivos móviles (36) con el servidor (31 ) para la transferencia de datos (34) mediante operadores de telefonía celular o alguna red similar.
1 1 . Un sistema para el seguimiento del ciclo estral en ganado de acuerdo a la reivindicación 1 caracterizado porque el módulo M2M (32) se conecta a una interfaz de usuario (39) por medio de un equipo móvil (36) o un terminal fijo (37),
12. Un sistema para el seguimiento del ciclo estral en ganado de acuerdo a la reivindicación 1 1 caracterizado porque el terminal móvil (36) es un equipo de comunicaciones con recepción de mensajes cortos SMS (35) mediante un operador GSM para la recepción de alertas desde la interfaz de usuario (39) y/o acceso a internet para visualización de la interfaz de usuario
(39) y comunicación Bluetooth para enlazar con DMAT (33).
13. Un sistema para el seguimiento del ciclo estral en ganado de acuerdo a la reivindicación 1 1 caracterizado porque el terminal fijo (37) es un dispositivo de computo con acceso a internet para visualización de la interfaz de usuario (39).
14. Un sistema para el seguimiento del ciclo estral en ganado de acuerdo a la reivindicación 1 caracterizado porque el chip es ubicado externamente o internamente en el animal.
15. Un sistema para el seguimiento del ciclo estral en ganado de acuerdo a la reivindicación 14 caracterizado porque el chip externo se instala por medio de un punto de sujeción al animal, que puede ser una argolla, hilo, amarra o abrazadera, fabricada de un material plástico, metal y/o nylon.
16. Un sistema para el seguimiento del ciclo estral en ganado de acuerdo a la reivindicación 1 caracterizado porque el arnés (40) contiene la caja con el lector (1 ), que es sujeto al pecho del animal por medio de una reatas protectoras del lector (1 ), a través de un sistema de sujeción conformado por unas bandas elásticas (46) y unas reatas de posicionamiento (47).
17. Un sistema para el seguimiento del ciclo estral en ganado de acuerdo a la reivindicación 16 caracterizado porque el arnés (40) para el aseguramiento del detector de monta y medidor de variables ambientales, esta compuesto por un protector de lomo (41 ), dos hebillas cuatro ranuras (42) y cuatro argollas de acero (43), donde el protector de lomo (41 ) esta fabricado con reatas (44) y en su parte interior (45) comprende espuma y tela escorial que permite la transpiración del animal.
18. Un sistema para el seguimiento del ciclo estral en ganado de acuerdo a la reivindicación 16 caracterizado porque el ancho (A) del protector de lomo (41 ) del arnés (40) es mayor a la distancia entre vertebras, además del espacio inter-vertebrar promedio.
19. Un sistema para el seguimiento del ciclo estral en ganado de acuerdo a la reivindicación 16 caracterizado porque la sujeción principal del arnés (40) son dos bandas de caucho (46) sujetas a las reatas del arnés por medio de hebillas cuatro ranuras (42).
20. Un sistema para el seguimiento del ciclo estral en ganado de acuerdo a la reivindicación 16 caracterizado porque el lector (1 ) se ajusta al pecho del animal sostenido por las bandas elásticas (46) y las reatas de posicionamiento (47), las cuales pasan por detras de los brazos del animal ligeramente tensionadas, sujetas del protector de lomo (40).
21. Un sistema para el seguimiento del ciclo estral en ganado de acuerdo a la reivindicación 16 caracterizado porque el lector (1 ) comprende al menos dos reatas protectoras de lector las cuales están conformadas por una reata y una hebilla de cuatro ranuras, para evitar que el caucho se exponga a la fricción con el piso, el lector o con el pasto.
22. Un sistema para el seguimiento del ciclo estral en ganado de acuerdo a la reivindicación 1 caracterizado porque el retransmisor de RFID se monta en el arnés (40) o en un collar retransmisor (48) posicionado sobre el cuello del animal, está conformado por una reata de algodón y poliéster, una hebilla cuatro ranuras, y un contrapeso de hierro (50), niquelado para evitar la oxidación, donde la reata tiene un largo estándar ajustable por la hebilla, el otro extremo del collar entra ajustado por dos ranuras en la caja del retransmisor (49).
23. Un sistema para el seguimiento del ciclo estral en ganado de acuerdo a la reivindicación 1 caracterizado porque el arnés comprende una grupa (51 ), que se posiciona entre el arnés (40) y la base de la cola del animal, donde la grupa (51 ) está compuesta de una reata y un tramo de caucho.
24. Método para el seguimiento del ciclo estral en ganado caracterizado porque comprende las siguientes etapas:
a) Una vez se da el evento de monta, el lector (1 ) por medio del módulo
GSM (13) se comunica al módulo M2M (32) y almacena el evento en la memorial (17); b) El módulo M2M envía un mensaje al servidor (31 ) y transfiere los datos (34) y/o el dispositivo móvil (36) inicia una comunicación Bluetooth y transfiere la información de la memoria (17) a la aplicación (38);
c) El servidor envía la alerta a un equipo móvil (36) o terminal fijo (37) para informar al usuario (39).
25. Método para el seguimiento del ciclo estral en ganado de la reivindicación 24 caracterizado porque la transferencia de datos (34) se da preferiblemente vía SMS (35) y/o Bluetooth.
26. Método para el seguimiento del ciclo estral en ganado de la reivindicación 24 caracterizado porque el usuario (39) recibe datos (34) sobre los animales involucrados en el evento de monta y los valores de variables ambientales.
27. Uso del sistema para el seguimiento del ciclo estral en ganado de la reivindicación 1 en ganado bovino, ovino o caprino.
28. Uso del sistema para el seguimiento del ciclo estral en ganado de la reivindicación 1 para establecer condiciones ambientales del entorno del ganado.
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