Onderzoeksproject Internet der dieren: ontwerp en ontwikkeling van een geïntegreerd opvolgingssysteem voor de gezondheid en welzijn van melkkoeien

Centrale onderzoeksvraag/doel

Om op een economisch efficiënte wijze de intensivering van de veehouderij te managen, vertrouwen moderne melkveebedrijven steeds meer op geautomatiseerde systemen die gedragsparameters van de dieren verzamelen en interpreteren. Huidige technologieën en onderzoek spitsen zich toe op enkelvoudige toepassingen waarvoor een klein aantal specifieke parameters gemonitored worden door een specifieke sensor (bv., pH monitoring voor ziekte, melkanalyse voor mastitis, activiteitsmonitoring voor bronst). Deze aanpak vereist dat de veehouder verschillende sensortechnologieën aanschaft en integreert afhankelijk van de toepassingen. Dit is niet gebruiksvriendelijk daar het de inzet, de opleiding en de onderhoudskosten vergroot. Het hoofddoel van dit project is om verschillende sensoren (localisatie, accelerometers) te integreren om de diverse parameters, en hun afwijkene waarden bij het dier (kalven, bronst, kreupelheid, hittestress...) te detecteren en monitoren.

Onderzoeksaanpak

In het eerste werkpakket ontwikkelen we algoritmes om de gezondheid en het dierenwelzijn van een koe op te volgen gebaseerd op het combineren van localisatie- en accelerometersensoren. We verzamelen data van een groot aantal dieren van verschillende bedrijven onder een verscheidenheid van omstandigheden op het gebied van huisvesting, seizoen en voer. Deze data verwerken we om er - gecombineerd- alle correcte diervariabelen uit te extraheren (bv. tijdstip en duur van de eetactiviteit, ligtijd, afgelegde afstand). Gebaseerd op deze diervariabelen bouwen we algoritmes die relevante toestanden of anomalieën kunnen onderscheiden van 'normaal' gedrag, en die de veehouder waarschuwen wanneer er iets verdachts wordt vastgesteld. Tenslotte valideren we de ontwikkelde algoritmes op nieuwe dieren en bedrijven.

In het tweede werkpakket onderzoeken we de mogelijkheid om real-time data in het lichaam van een koe te capteren (bv. pH en temperatuur in de pens). Daartoe zal de draadloze in-naar-uit-het-lichaam communicatielink gekarakteriseerd worden tussen een bolussensor in de pensmaag en een gateway. Dit zal toelaten het signaalvermogensverlies te bepalen bij verschillende golfbreedtes (433, 868 en 1400 MHz), alsook het vereiste energiebudget om data in het lichaam van de koe betrouwbaar op te halen.

Relevantie/Valorisatie

We verwachten dat de innovatieve monitoringsystemen om op een betrouwbare en energiezuinige wijze data te verzamelen EN de nieuwe methodes om deze grote hoeveelheid data te analyseren, zullen toelaten om de productiviteit, gezondheid en welzijnstoestand van de dieren accuraat te bepalen en te optimaliseren.

Nauwgezette interpretatie van deze grote hoeveelheden data vergroot onze kennis over het gedrag, de productiviteit en de ziektestatus van de dieren in het algemeen. Slim gebruik van data en moderne methoden om deze data te analyseren zoals machine learning laten een dynamische bedrijfsvoering toe om de productiviteit, de gezondheid en het welzijn van de dieren blijvend te verbeteren.

Financiering

FWO - Fonds Wetenschappelijk Onderzoek