WO2022093072A1 - Active ear tag for animals - Google Patents

Active ear tag for animals Download PDF

Info

Publication number
WO2022093072A1
WO2022093072A1 PCT/RU2021/050208 RU2021050208W WO2022093072A1 WO 2022093072 A1 WO2022093072 A1 WO 2022093072A1 RU 2021050208 W RU2021050208 W RU 2021050208W WO 2022093072 A1 WO2022093072 A1 WO 2022093072A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
animal
animals
cattle
condition
ear tag
Prior art date
Application number
PCT/RU2021/050208
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Сергей Алексеевич АРТЕМОВ
Евгений Александрович ШАМАЕВ
Савва Александрович НАЗАРОВ
Владислав Сергеевич ФУФАЕВ
Original Assignee
Акционерное Общество "Модуль-Воронеж"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное Общество "Модуль-Воронеж" filed Critical Акционерное Общество "Модуль-Воронеж"
Publication of WO2022093072A1 publication Critical patent/WO2022093072A1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; CARE OF BIRDS, FISHES, INSECTS; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K11/00Marking of animals
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V15/00Tags attached to, or associated with, an object, in order to enable detection of the object

Definitions

  • the utility model relates to sensors for agriculture, namely for animal husbandry, and can be mainly used to monitor the health, fertility and/or welfare of cattle (cattle).
  • a device for monitoring the health, fertility and/or well-being of a pig is known.
  • the known device contains:
  • the disadvantages of the known device are its low energy efficiency and the inability to promptly correct the algorithm for determining the condition of animals.
  • the known device contains:
  • the disadvantages of the known device are the inability to quickly adjust the algorithm for determining the state of animals and low energy efficiency.
  • the known device contains:
  • the disadvantages of the known device are the inability to quickly adjust the algorithm for determining the state of animals and low energy efficiency.
  • a well-known device may contain:
  • the disadvantage of the known device is the lack of practical implementation of the described functions in one device at the current level of development of technology in acceptable for operation weight and size parameters.
  • the technical result achieved by the claimed utility model is to increase energy efficiency, which enables long-term operation of the device from a chemical current source without maintenance.
  • This technical result ensures the use of an energy-efficient data transfer protocol TI 15.4-Stack, an energy-efficient microcontroller combined with a transceiver and energy-efficient sensors.
  • the device provides control of body temperature and activity of the animal. This problem is solved by using an active ear tag for animals containing an acceleration sensor, a temperature sensor, a system on a chip containing a microprocessor with a transceiver. Collecting, converting and transmitting by radio, using the TI 15.4-Stack protocol, data on body temperature and activity of cattle to the base station.
  • the task to be solved by the claimed utility model is to increase the energy efficiency of a device that determines at an early stage deviations associated with the health of cattle, and also determines the readiness of animals to mate without the use of hormonal drugs. Timely insemination of a cow ensures both the appearance of offspring and an increase in the efficiency of milk production.
  • the claimed device is an active ear tag for animals with the function of measuring temperature and movement, based on the TI 15.4-Stack protocol - transmits information about the state of the individual over a radio channel with a certain frequency and sends a signal about possible deviations in the state of the animal, provides a timely response of a specialist to changes in behavior animal, makes it possible to prevent the disease of the animal or to isolate it in order to avoid the spread of the focus to other individuals of the herd, which gives a visible economic effect.
  • the essence of the device is illustrated by the drawing.
  • the figure shows a block diagram of an active animal ear tag with temperature and motion measurement based on the TI 15.4-Stack protocol.
  • An active animal ear tag with temperature and motion measurement based on the TI 15.4-Stack protocol contains:
  • the device is a plastic case in which a printed circuit board is installed, protected by a moisture-resistant compound.
  • the printed circuit board is equipped with temperature (2, fig.) and acceleration (3, fig.), system-on-a-chip (1, fig.), antenna (4, fig.), power source, and auxiliary radio elements.
  • the device operates as follows: the system-on-chip (1, fig.) interrogates the temperature sensor(s) (2, fig.) and the acceleration sensor(s) (3, fig.), processes the information received from the sensors and transmits it via the TI protocol 15.4-Stack, via radio communication through an antenna (4, Fig.), to the base station.

Abstract

The utility model relates to sensors for agriculture, more particularly for livestock farming, and can be used primarily for monitoring the condition of health, fertility and/or welfare of cattle. The claimed device allows monitoring of the body temperature and activity of an animal by using an active ear tag for animals, comprising an acceleration sensor, a temperature sensor, and a system on a chip, which comprises a microprocessor with a transceiver. Data concerning the body temperature and activity of cattle are collected, converted and transmitted using radio link, by means of the TI 15.4 Stack protocol, to a base station. The device transmits information about the condition of the individual animal by a radio channel at a specific frequency and sends a signal concerning possible deviations in the condition of the animal, allows a prompt reaction by an expert to changes in the behaviour of the animal, provides the possibility of preventing disease in the animal or of isolating the animal to avoid spreading a disease outbreak to other individual animals in a herd.

Description

[Установлен ISA в соответствии с правилом 37.2] АКТИВНАЯ УШНАЯ БИРКА ДЛЯ ЖИВОТНЫХ[Is established by ISA in accordance with rule 37.2] ACTIVE EAR TAG FOR ANIMAL
Полезная модель относится к датчикам для сельского хозяйства, а именно для животноводства, и может быть преимущественно использована для контроля состояния здоровья, фертильности и/или благополучия крупного рогатого скота (КРС).The utility model relates to sensors for agriculture, namely for animal husbandry, and can be mainly used to monitor the health, fertility and/or welfare of cattle (cattle).
Известно устройство для наблюдения за здоровьем, плодовитостью и/или благополучием свиньи (Device for monitoring the health, fertility and/or well-being of a pig). WO2016023926A1 18.02.2016.A device for monitoring the health, fertility and/or well-being of a pig is known. WO2016023926A1 02/18/2016.
Известное устройство содержит:The known device contains:
  • средство для измерения составляющих ускорения указанного устройства по трем ортогональным осям;means for measuring acceleration components of said device along three orthogonal axes;
  • средство для обработки упомянутого измерения компонентов ускорения, упомянутого измерения температуры и упомянутого измерения насыщения кислородом крови, текущей в упомянутом ухе, содержащееmeans for processing said measurement of acceleration components, said measurement of temperature and said measurement of oxygen saturation of blood flowing in said ear, comprising
  • средство для генерации сигнала радиосвязи, сконфигурированное для генерации упомянутого сигнала при обнаружении упомянутого болезненного состояния, упомянутой хромоты, упомянутого теплового состояния или упомянутой фазы подготовительного опороса упомянутой свиньи;means for generating a radio communication signal, configured to generate said signal upon detection of said disease state, said lameness, said heat state or said preparatory farrowing phase of said pig;
  • средство для передачи упомянутого сгенерированного сигнала на коллектор реле или терминал.means for transmitting said generated signal to a relay collector or terminal.
Недостатками известного устройства являются его низкая энергоэффективность и отсутствие возможности оперативно корректировать алгоритм определения состояния животных.The disadvantages of the known device are its low energy efficiency and the inability to promptly correct the algorithm for determining the condition of animals.
Указанные недостатки обусловлены тем, что анализ данных о состоянии контролируемого животного происходит в устройстве сбора данных, что не позволяет оперативно менять алгоритм анализа состояния животного и сокращает время работы от элемента(ов) питания устройства и/или увеличивает массу устройства за счет применения элементов питания большей емкости.These shortcomings are due to the fact that the analysis of data on the state of the controlled animal occurs in the data collection device, which does not allow you to quickly change the algorithm for analyzing the state of the animal and reduces the operating time from the device’s power element (s) and / or increases the weight of the device due to the use of larger batteries. containers.
Известно также устройство для мониторинга КРС на предмет болезней (Cattle monitoring for illness). US20150282457A1 8.10.2015.There is also known a device for monitoring cattle for diseases (Cattle monitoring for illness). US20150282457A1 10/8/2015.
Известное устройство содержит:The known device contains:
  • датчик температуры животного;animal temperature sensor;
  • акселерометр;accelerometer;
  • средство для передачи измеренных данных методом радиосвязи.a means for transmitting the measured data by radio communication.
Недостатками известного устройства являются отсутствие возможности оперативно корректировать алгоритм определения состояния животных и низкая энергоэффективность.The disadvantages of the known device are the inability to quickly adjust the algorithm for determining the state of animals and low energy efficiency.
Указанный недостаток обусловлены тем, что анализ данных о состоянии контролируемого животного происходит в устройстве сбора данных, что не позволяет оперативно менять алгоритм анализа состояния животного и сокращает время работы от элемента(ов) питания устройства и/или увеличивает массу устройства за счет применения элементов питания большей емкости.This drawback is due to the fact that the analysis of data on the state of the controlled animal occurs in the data collection device, which does not allow you to quickly change the algorithm for analyzing the state of the animal and reduces the operating time from the device’s power element (s) and / or increases the mass of the device due to the use of batteries of a larger containers.
Известно также устройство для ветеринарного мониторинга крупного рогатого и другого скота (Cattle and other veterinary monitoring). US10045511B1 14.08.2018.It is also known a device for veterinary monitoring of cattle and other livestock (Cattle and other veterinary monitoring). US10045511B1 08/14/2018.
Известное устройство содержит:The known device contains:
  • датчик температуры животного;animal temperature sensor;
  • акселерометр;accelerometer;
  • средство для передачи измеренных данных методом радиосвязи.a means for transmitting the measured data by radio communication.
Недостатками известного устройства являются отсутствие возможности оперативно корректировать алгоритм определения состояния животных и низкая энергоэффективность.The disadvantages of the known device are the inability to quickly adjust the algorithm for determining the state of animals and low energy efficiency.
Указанный недостаток обусловлены тем, что анализ данных о состоянии контролируемого животного происходит в устройстве сбора данных, что не позволяет оперативно менять алгоритм анализа состояния животного и сокращает время работы от элемента(ов) питания устройства и/или увеличивает массу устройства за счет применения элементов питания большей емкости. This drawback is due to the fact that the analysis of data on the state of the controlled animal occurs in the data collection device, which does not allow you to quickly change the algorithm for analyzing the state of the animal and reduces the operating time from the device’s power element (s) and / or increases the mass of the device due to the use of batteries of a larger containers.
Известно также теоретическое описание устройства для отслеживания и мониторинга с помощью комбинированных беспроводных технологий и геозон (Tracking and monitoring of animals with combined wireless technology and geo-fencing). US2019110441A1 18.04.2020.A theoretical description of a device for tracking and monitoring using combined wireless technologies and geofencing is also known (Tracking and monitoring of animals with combined wireless technology and geo-fencing). US2019110441A1 04/18/2020.
Известное устройство может содержать:A well-known device may contain:
  • датчик температуры животного;animal temperature sensor;
  • датчик движения;Motion Sensor;
  • средство для передачи измеренных данных методом радиосвязи.a means for transmitting the measured data by radio communication.
Недостатком известного устройства является отсутствие возможности практической реализации описанных функций в одном устройстве на современном уровне развития техники в приемлемых для эксплуатации массогабаритных параметрах.The disadvantage of the known device is the lack of practical implementation of the described functions in one device at the current level of development of technology in acceptable for operation weight and size parameters.
Указанный недостаток обусловлен тем, что патент US2019110441A1 является коллектором способов, технологий и решений, описанных в других источниках, в том числе запатентованных.This disadvantage is due to the fact that US2019110441A1 is a collection of methods, technologies and solutions described in other sources, including patented ones.
Технический результат, достигаемый заявленной полезной моделью, заключается в увеличении энергоэффективности, что дает возможность длительной работы устройства от химического источника тока без обслуживания. Этот технический результат обеспечивает применение энергоэффективного протокола передачи данных TI 15.4-Stack, энергоэффективного микроконтроллера, совмещенного с приемо-передающим устройством и энергоэффективных сенсоров. The technical result achieved by the claimed utility model is to increase energy efficiency, which enables long-term operation of the device from a chemical current source without maintenance. This technical result ensures the use of an energy-efficient data transfer protocol TI 15.4-Stack, an energy-efficient microcontroller combined with a transceiver and energy-efficient sensors.
Устройство обеспечивает контроль температуры тела и активности животного. Данная задача решается за счет использования активной ушной бирки для животных, содержащей датчик ускорения, датчик температуры, систему на кристалле, содержащую микропроцессор с приемо-передающим устройством. Осуществляется сбор, преобразование и передача по радиосвязи, посредством протокола TI 15.4-Stack, данных о температуре тела и активности КРС на базовую станцию.The device provides control of body temperature and activity of the animal. This problem is solved by using an active ear tag for animals containing an acceleration sensor, a temperature sensor, a system on a chip containing a microprocessor with a transceiver. Collecting, converting and transmitting by radio, using the TI 15.4-Stack protocol, data on body temperature and activity of cattle to the base station.
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является увеличение энергоэффективности устройства, определяющего на ранней стадии отклонения, связанные с состоянием здоровья крупного рогатого скота, а также определяющего готовность животных к спариванию без использования гормональных препаратов. Своевременное проведение процедуры осеменения коровы обеспечивает как появление потомства, так и увеличение эффективности производства молока. The task to be solved by the claimed utility model is to increase the energy efficiency of a device that determines at an early stage deviations associated with the health of cattle, and also determines the readiness of animals to mate without the use of hormonal drugs. Timely insemination of a cow ensures both the appearance of offspring and an increase in the efficiency of milk production.
Для фермеров, владеющих большим поголовьем молочного крупного рогатого скота, сталкивающихся с проблемой, несвоевременного оказания внимания животному, связанное в том числе с недобросовестностью ответственного сотрудника, что влечет за собой потерю большого количества надоя из-за болезни животного, а зачастую и его смерти.For farmers who own a large number of dairy cattle and face the problem of untimely attention to the animal, which is associated, among other things, with the dishonesty of the responsible employee, which entails the loss of a large amount of milk due to the illness of the animal, and often its death.
Заявленное устройство - активная ушная бирка для животных с функцией измерения температуры и движения, основанная на протоколе TI 15.4-Stack – передает информацию о состоянии особи по радиоканалу с определенной частотой и посылает сигнал о возможных отклонениях в состоянии животного, обеспечивает своевременную реакцию специалиста на изменения поведения животного, дает возможность предупредить заболевание животного или изолировать его во избежание распространения очага на других особей стада, что дает видимый экономический эффект. The claimed device is an active ear tag for animals with the function of measuring temperature and movement, based on the TI 15.4-Stack protocol - transmits information about the state of the individual over a radio channel with a certain frequency and sends a signal about possible deviations in the state of the animal, provides a timely response of a specialist to changes in behavior animal, makes it possible to prevent the disease of the animal or to isolate it in order to avoid the spread of the focus to other individuals of the herd, which gives a visible economic effect.
Использование заявленной полезной модели в сравнении с известными устройствами позволяет обеспечить длительную работу устройства от химического источника тока без обслуживания. За счет достижения технического результата – энергоэффективности заявленного устройства, нет необходимости частой замены элемента питания или всей ушной бирки. The use of the claimed utility model in comparison with known devices makes it possible to ensure long-term operation of the device from a chemical current source without maintenance. Due to the achievement of the technical result - the energy efficiency of the claimed device, there is no need to frequently replace the battery or the entire ear tag.
Сущность устройства поясняется чертежом. На фигуре изображена структурная схема активной ушной бирки для животных с функцией измерения температуры и движения, основанная на протоколе TI 15.4-Stack.The essence of the device is illustrated by the drawing. The figure shows a block diagram of an active animal ear tag with temperature and motion measurement based on the TI 15.4-Stack protocol.
Активная ушная бирка для животных с функцией измерения температуры и движения, основанная на протоколе TI 15.4-Stack содержит:An active animal ear tag with temperature and motion measurement based on the TI 15.4-Stack protocol contains:
  • датчик(и) температуры контролируемого объекта (2, фиг.);temperature sensor(s) of the controlled object (2, Fig.);
  • датчик(и) ускорения (3, фиг.) регистрирующий(е) активность животного;acceleration sensor(s) (3, Fig.) recording(e) the activity of the animal;
  • система на кристалле (1, фиг.) получающая данные с датчиков и передающая их по протоколу TI 15.4-Stack посредством радиосвязи.a system on a chip (1, fig.) receiving data from sensors and transmitting them using the TI 15.4-Stack protocol via radio communication.
Устройство представляет собой пластиковый корпус, в который установлена печатная плата, защищенная влагостойким компаундом. На печатной плате установлены датчики температуры (2, фиг.) и ускорения (3, фиг.), система на кристалле (1, фиг.), антенна (4, фиг.), источник питания и вспомогательные радиоэлементы.The device is a plastic case in which a printed circuit board is installed, protected by a moisture-resistant compound. The printed circuit board is equipped with temperature (2, fig.) and acceleration (3, fig.), system-on-a-chip (1, fig.), antenna (4, fig.), power source, and auxiliary radio elements.
Устройство работает следующим образом: система на кристалле (1, фиг.) опрашивает датчик(и) температур (2, фиг.) и датчик(и) ускорения (3, фиг.), обрабатывает полученную с датчиков информацию и передает ее по протоколу TI 15.4-Stack, посредством радиосвязи через антенну (4, фиг.), на базовую станцию.
The device operates as follows: the system-on-chip (1, fig.) interrogates the temperature sensor(s) (2, fig.) and the acceleration sensor(s) (3, fig.), processes the information received from the sensors and transmits it via the TI protocol 15.4-Stack, via radio communication through an antenna (4, Fig.), to the base station.

Claims (1)

  1. Активная ушная бирка для животных с функцией измерения температуры и движения, содержащая установленную в пластиковый корпус печатную плату, защищенную влагостойким компаундом, с установленными на ней датчиками температуры и ускорения, источником питания, антенной и системой на кристалле, осуществляющей передачу полученных данных посредством радиосвязи и отличающаяся тем, что содержит энергоэффективный микроконтроллер, совмещенный с приемо-передающим устройством, а для осуществления радиосвязи используется протокол TI 15.4-Stack.Active ear tag for animals with the function of measuring temperature and movement, containing a printed circuit board installed in a plastic case, protected by a moisture-resistant compound, with temperature and acceleration sensors installed on it, a power source, an antenna and a system on a chip that transmits the received data via radio communication and differs the fact that it contains an energy-efficient microcontroller combined with a transceiver, and the TI 15.4-Stack protocol is used for radio communication.
PCT/RU2021/050208 2020-10-27 2021-07-08 Active ear tag for animals WO2022093072A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020135142 2020-10-27
RU2020135142 2020-10-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022093072A1 true WO2022093072A1 (en) 2022-05-05

Family

ID=81384079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2021/050208 WO2022093072A1 (en) 2020-10-27 2021-07-08 Active ear tag for animals

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2022093072A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2685692C2 (en) * 2008-08-18 2019-04-23 Семблант Лимитед Printed board and method for production thereof
US20200323170A1 (en) * 2019-04-12 2020-10-15 Roper Solutions, Inc. Solar-Powered Remote Monitoring Tag System for Animals

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2685692C2 (en) * 2008-08-18 2019-04-23 Семблант Лимитед Printed board and method for production thereof
US20200323170A1 (en) * 2019-04-12 2020-10-15 Roper Solutions, Inc. Solar-Powered Remote Monitoring Tag System for Animals

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KALACHEV ALEKSANDR: "Zazhigaya «zvezdy»: besprovodnoy stek protokolov 802.15.4e/g dlya SS1310 [Lighting the Stars: 802.15.4e/g Wireless Protocol Stack for CC1310]", NOVOSTI ELEKTRONIKI [ELECTRONICS NEWS], no. 12, 1 January 2016 (2016-01-01), pages 17 - 23, XP055938733 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sharma et al. Cattle health monitoring system using wireless sensor network: a survey from innovation perspective
Farooq et al. A survey on the role of iot in agriculture for the implementation of smart livestock environment
US20020010390A1 (en) Method and system for monitoring the health and status of livestock and other animals
AU2017334043B2 (en) A method, system and apparatus for detecting when an animal is in heat
WO2020210775A1 (en) Solar-powered remote monitoring tag system for animals
Mudziwepasi et al. Assessment of a wireless sensor network based monitoring tool for zero effort technologies: a cattle-health and movement monitoring test case
Smith et al. An integrated cattle health monitoring system
Kuźnicka et al. Automatic detection of suckling events in lamb through accelerometer data classification
WO2012097275A2 (en) Shoe sensor system
Darr et al. Embedded sensor technology for real time determination of animal lying time
WO2022093072A1 (en) Active ear tag for animals
CN103315729A (en) Remote livestock heartbeat monitoring system based on internet of things
RU203609U1 (en) Active animal ear tag with temperature and movement function based on TI 15.4-Stack protocol
CA3073927A1 (en) Method, control unit and system for insemination time determination
KR20090011069A (en) Cow healthcare system using sensor and gps
Rajendran et al. IoT based tracking cattle healthmonitoring system using wireless sensors
JPH06141385A (en) Living body supervisory system
Baig et al. Ewe Health Monitoring Using IoT simulator
Gómez-Torres et al. Analysis of approaches of IoT solutions for smart livestock management
Baig et al. Parturition and Estrus Detection in Cows and Heifers with WSN and IoT
KR20150100990A (en) A detection device for livestock estrus using the activity of tail and system management method
KR20190079177A (en) System for detecting movement of animal
US20240090473A1 (en) An animal marking control system and method
Tsenkov et al. Continuous analysis of free-roaming animals' behavior with ear-tag device
Mulla et al. Continuous health surveillance system for cattle

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21887024

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21887024

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1