CORSO LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE
DELLA PRODUZIONE ANIMALE
Tecnologie Informatiche ed
Elettroniche per le produzioni
animali
(corso TIE)
Massimo Lazzari
Scienze veterinarie per la salute,
la produzione animale
e la sicurezza alimentare – VESPA
Università di Milano
CORSO LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE
DELLA PRODUZIONE ANIMALE
Sensori monitoraggio bovini III
TIE per le Produzioni Animali
Massimo Lazzari
Scienze veterinarie per la salute,
la produzione animale
e la sicurezza alimentare – VESPA
Università di Milano
OBIETTIVI
Disponibilità di
Informazioni Sicure e Complete
Aumento della
Capacità Gestionale
Qualità
Efficienza Produttiva
3
MONITORAGGIO E CONTROLLO
Raccolta Dati
(Produzione, Alimentazione, Attività,
Conducibilità latte, Temperatura, …)
Elaborazione
Dati
Interventi Mirati:
Inseminazioni
Alimentazione
Cure
...
Output
Analisi e Pianificazione
SISTEMI INFORMATIVI
BASATI SU SENSORI
Monitoraggio e automazione alimentazione
Monitoraggio e controllo produzione latte per automazione di fasi di
mungitura e decisioni gestionali aziendali
Monitoraggio e controllo fertilità e automazione identificazione calori bovine
Identificazione automatica stadi sanitari anomali
Identificazione automatica sanità mammella
Identificazione automatica parto
Identificazione automatica malattie podali
Automatic Milking System
Nuove tendenze (Herd Navigator, MIR, GPS)
SENSORI IN GENERALE
SENSORI IN GENERALE
SENSORI IN GENERALE
IPOFERTILITA’
Ci vogliono 3
fiale per
ottenere una
gravidanza
Ma oltre a cio’
non riusciamo
a identificare i
calori che
avvengono
ogni 21 gg
Il Pregnancy Rate arriva a
essere anche solo 10%.
Fecondiamo al 10 calore!!!!
IPOFERTILITA’
Lunghezza
media
gestazione
275 gg
10
IPOFERTILITA’
IPOFERTILITA’
Ogni giorno aperto costa da 2 a 5 euro/capo
IPOFERTILITA’
Bovine ad alta
genealogia =
10,5
t/lattazione
completa
ESEMPIO
Tasso identificazione calori = HDR = heat detection rate = 50%
Successo inseminazione = inseminations per pregnancy = N.
inseminazioni /concepimento = 1,8
Tasso di concepimento = conception rate = 1/successo
inseminazione = 56%
Tasso gravidanza= Pregnancy rate = PR = HEAT DETECTION
RATE * CONCEPTION RATE = 28%
IPOFERTILITA’
IPOFERTILITA’
Produzione media giornaliera media di stalla
(j/gg)
28
y = -0,0018x2 + 1,4128x - 242,92
R² = 0,998
27.5
27
26.5
26
25.5
375
380
385
390
395
400
405
Periodo interparto (gg)
410
415
420
DAYS OPEN
The number of days a cow is open (DO) may be the best indicator of
current reproductive efficiency. A producer's goal is around 100 to 110
DO. Excessive DO costs range from $2 to $5/cow/day for each day
beyond 90 days open. For example, if a cow was open 120 days, she
would be open 30 excess days, a loss of $90/cow/year at $3/cow/day.
Days open can be influenced by factors such as length of voluntary
waiting period, heat detection accuracy, semen quality and breeding
technique, nutrition, cow fertility, disease, or weather.
IF EXCESSIVE DAYS OPEN COST $2 TO
$5 DOLLARS PER DAY, A SINGLE
MISSED HEAT COULD COST $42 TO $105
PER COW.
CONCEPTION RATE (FERTILITY RISK)
PODOMETRI
18
Tecnologica podometri
http://www.youtube.com/watch?v=UW_9Dnp0pZE
Evoluzione tecnologica accelerometri
A un asse
A tre assi
Evoluzione tecnologica accelerometri
Evoluzione tecnologica accelerometri
http://www.youtube.com/watch?v=3n0BZv3cCQg
ATTIVOMETRI
SENSORE
L’ANTENNA
IL COMPUTER
IL REPORT
ESTRI
IL REPORT
PROBLEMI DI SALUTE
DISTANZA MEDIA PARTO CONCEPIMENTO RILEVATA DAI
CONTROLLI A.P.A. PER L’ANNO 2006 E SULLE 45 BOVINE
INSEMINATE CON SUCCESSO SEGUITE DURANTE LO STAGE
giorni
170
140
110
80
50
2006
STAGE
ATTIVOMETRI
Attivometro
INDIVIDUAZIONE ATTIVITA’ PER
IPOFERTILITA’
Gli scostamenti dalla media dell’attività motoria vengono visualizzati
graficamente attraverso una curva che si sovrappone al modello di
attività caratteristico di ciascun animale: ogni qualvolta lo scostamento
tra le due curve è rilevante, viene generato un “allarme attività” e la
bovina viene messa in un “elenco attenzioni”.
ATTIVOMETRI INTEGRATI
31
ATTIVOMETRI INTEGRATI
www.cowalert.com
ATTIVOMETRI INTEGRATI
con sensori a
pressione
con sensori acustici
Rilievo congiunto dismetabolie
SENSORI PER STIMA RUMINAZIONE
Attivometro
integrato
ATTIVOMETRI
INTEGRATI
35
RILEVAZIONE ATTIVITA’
RUMINE
CowView
SMART FARM LOCALIZZATORE
Tecnologia ultrawide-band (UWB) RFID tags
A monitoring system that continually records the location of each cow with
sensors in the barn and CowView labels at the collars. GEA CowView provides
analysis using the animal-specific movement profile, normal behavior patterns
and also the behavior of animal groups: If lying, eating or daily habits change
CowView will generate the correct warnings for your smartphone, tablet or PC.
This will enable you to take a closer look (30 cm) at any animal requiring
attention. It only takes a simple click for GEA CowView to show you the position
in which the animal is located. You will be able to find a specific cow easily and
quickly, even if there are 1,000 or 2,000 animals in the cowshed.
MONITORAGGIO E CONTROLLO STATO
SANITARIO MAMMELLA
Si basa sulla spettroscopia nel vicino infrarosso
MONITORAGGIO E CONTROLLO STATO
SANITARIO MAMMELLA
Sensore del sangue nel latte in grado di individuare più
dell’80% dei campioni di latte contaminati con
120µmol di emoglobina/litro, il che è paragonabile a
quanto possono rilevare i mungitori in una sala
tradizionale.
L’analisi giornaliera dei parametri del latte permette di:
• Evidenziare problemi alimentari aspecifici (alimenti
scadenti
• Evidenziare dismetabolie (acidosi e chetosi)
MONITORAGGIO E CONTROLLO STATO
SANITARIO MAMMELLA
• Gestione della genetica: aumenta il valore potenziale del latte dell'allevamento
• Salute animale: rileva problemi metabolici come la chetosi
• Alimentazione: La precoce rilevazione delle acidosi ruminali sub-acute (SARA)
consente all'allevatore di gestire al meglio la strategia alimentare e la qualità della
razione
• Latte: consente di separare il latte con un elevato livello di proteina durante la
mungitura permettendo di consegnare alla latteria un prodotto di maggior valore
economico
• Controllo della mungitura: permette di fermare la mungitura quando viene rilevata la
presenza di sangue Sensore del sangue nel latte in grado di individuare più dell’80%
dei campioni di latte contaminati con 120µmol di emoglobina/litro, il che è
paragonabile a quanto possono rilevare i mungitori in una sala tradizionale
• Misurazione in continuo: non è richiesto un campionamento o l'aggiunta di additivi al
latte
• Nessuna parte in movimento: riduce i costi di mantenimento e semplifica le
operazioni di pulizia
MONITORAGGIO E CONTROLLO STATO
SANITARIO MAMMELLA
MONITORAGGIO E CONTROLLO STATO
SANITARIO MAMMELLA
HERD NAVIGATOR
43
HERD NAVIGATOR
44
MONITORAGGIO E CONTROLLO
BENESSERE
PESATURA AUTOMATICA
MONITORAGGIO E CONTROLLO DEL
PESO ANIMALE
PESATURA AUTOMATICA
rilevare precocemente disordini fisiologici che portano
a una riduzione dell’appetito e a un calo nell’ingestione
di sostanza secca;
impostare piani alimentari corretti in funzione del reale
fabbisogno energetico delle vacche (asciutta, postparto, lattazione);
stimare l’ingestione di sostanza secca degli animali;
suddividere le lattifere in gruppi omogenei di peso,
distinguendo tra quelli che devono recuperare la forma
o non ingrassare ulteriormente in vista di una specifica
fase dell’allevamento (asciutta, parti, ecc.);
valutare il bilancio energetico delle bovine e,
conseguentemente, individuare il momento più
opportuno per le fecondazioni.
IDENTIFICAZIONE
AUTOMATICA PROBLEMI
PODALI
IDENTIFICAZIONE
AUTOMATICA PARTO
40% DELLE MANZE E IL 20%
DELLE PLURUPARE
RICHIEDONO ASSISTENZA
AL PARTO
ALLARME PARTO
ORE PARTO
DISTRIBUZIONE NELLE 24 ORE
DEI PARTI DI PLURIPARE E
PRIMIPARE
ALLARME PARTO
Studio: 12 mesi monitorando 40 primipare e 40 pluripare
Holstein
Dal 280° gg di gestazione sono stati eseguiti:
•Visita ostertica
•Stato di rilassamento dei legamenti
del bacino
•Edema vulvare
•Esame ecografico
•Presentazione del feto all’ingresso
pelvico
ALLARME PARTO
APPLICAZIONE
•FASCIATURA E CONTENIMENTO
CODA
•LAVAGGIO ZONA PERINEALE CON
SOLUZIONE DI IODOPOVIDONE AL
10%
•TRE PUNTI DI SUTURA NON
ASSORBIBILI
•INFILTRAZIONE CON ANESTETICO
•APPLICAZIONE SULLA RIMA
VULVARE
LA TRASMITTENTE
è COSTITUITA DA
UNA PLACCA IN MATERIALE PLASTICO
E DA UNA SPINA DI CONTATTO
PROGETTATA PER STACCARSI CON
UNA TRAZIONE DI 300 GR
ALLARME PARTO
53
ALLARME PARTO
MEDIA ± DEVIAZIONE STANDARD
DELL’INTERVALLO PARTOCONCEPIMENTO E DEL NUMERO DI
INTERVENTI FECONDATIVI PER
GESTAZIONE
ALLARME PARTO
INCIDENZA DI PATOLOGIE
RIPRODUTTIVE NEGLI ANIMALI
OGGETTO DELLA PROVA
ALLARME PARTO
Sistema con readio-collare GPS
studiato per animali al pascolo
ALLARME PARTO
SVANTAGGI
COSTI DI ACQUISTO E DI MANTENIMENTO
LABORIOSITA’ DELLA MODALITA’ DI
APPLICAZIONE
RICHIESTA DI PERSONALE
QUALIFICATO
ALLARME PARTO
VANTAGGI
IDENTIFICAZIONE
AUTOMATICA PARTO
INCIDENZA DI PATOLOGIE
RIPRODUTTIVE NEGLI
ANIMALI OGGETTO DELLA
PROVA
ALLARME PARTO – TERMOMETRO
rispetto al sistema
precedente:
• Nessun punto di sutura
• Impossibilità di
controllare se il
sensore è posizionato
correttamente e se,
accidentalmente, sono
state provocate lesioni
ALLARME PARTO – ACCELEROMETRO
MONITORAGGIO E
CONTROLLO TRANSITI
RESPONDER ATTIVI
ANTENNA
AUTOMATIC MILKING
SYSTEM
AUTOMATIC MILKING
SYSTEM
AUTOMATIC DIPPING AND
BUCKFLUSHING SYSTEM
TENDENZE ATTUALI
Evoluzione incrementale delle tecnologie
attuali
Applicazione di Nuove Tecnologie Sensoristiche
(Spettrometria, Infrarosso, Citofluorimetria…)
Introduzione sensori posizionamento (GPS) per
monitoraggio territoriale
Tecnologie di rete e relativi software innovativi
per controlli remoti
66
BOLI
SENSIBILIZZATI
PROSPETTIVE
FUTURE
Monitoraggio DIGESTIONE:
boli sensibilizzati
PROSPETTIVE FUTURE
68
TENDENZE
ATTUALI
BOLI SENSIBILIZZATI
69
TENDENZE ATTUALI
70
PROSPETTIVE FUTURE
71
MEDIUM SPECTROMETRY
72
PROSPETTIVE FUTURE
73
PROSPETTIVE FUTURE
74
PROSPETTIVE FUTURE
75
PROSPETTIVE FUTURE
•Area del longissimus dorsi e grasso di
copertura (selezione e alimentazione
differenziata)
•resa alla macellazione
76
MONITORAGGIO
TERRITORIALE
GPS+GSM
AUTOMAZIONE
PASCOLO
• Permette di visualizzare le posizioni del dispositivo e, quindi, i percorsi e/o gli
sconfinamenti del gregge dall’area di pascolo, scegliendo come servizi di
cartografia la propria oppure di appoggiarsi ad latri sistemi quali Virtual Earth e
Google Maps
9208500
ALLARME SMS
Longitudine
9208000
9207500
9207000
9206500
9206000
9205500
9205000
46015000
46016000
46017000 46018000
Latitudine
46019000
GPS
2009 – MONITORAGGIO GREGGI CAPRE PER
AUTOMAZIONE RECUPERO AL PASCOLO
2009 – MONITORAGGIO VACCHE ANTIABIGEATO
2010 – MONITORAGGIO GREGGI PECORE PER GESTIONE
IMPRENDITORIALE E SICUREZZA VETERINARIA
2010 – CONTROLLO AUTOMATICO DISTRIBUZIONI
LIQUAMI
2011 – CONTROLLO ARNIE PER SICUREZZA
VETERIANRIA E ANTIABIGEATO
RUSPETTA ROBOTIZZATA PER LA PULIZIA DEI
GRIGLIATI
ROBOT CANE PASTORE
http://video.gelocal.it/lanuovas
ardegna/tecnologia/australia-irobot-mandano-in-pensione-icani-da-pastore/20910/20959
ROBOT CANE PASTORE
http://video.corriere.it/irlandaquando-cane-pastoredrone/c23ade3a-d772-11e482ff-02a5d56630ca