CZ309763B6 - An assembly for transmitting measurement data from a probe located in the rumen of cattle and a method of transmitting the measurement data - Google Patents
An assembly for transmitting measurement data from a probe located in the rumen of cattle and a method of transmitting the measurement data Download PDFInfo
- Publication number
- CZ309763B6 CZ309763B6 CZ2021-543A CZ2021543A CZ309763B6 CZ 309763 B6 CZ309763 B6 CZ 309763B6 CZ 2021543 A CZ2021543 A CZ 2021543A CZ 309763 B6 CZ309763 B6 CZ 309763B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- probe
- cattle
- rumen
- data
- transmission
- Prior art date
Links
- 239000000523 sample Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 title claims abstract description 44
- 210000004767 rumen Anatomy 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title abstract description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 27
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims description 8
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 34
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 8
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 5
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 5
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 5
- 230000036541 health Effects 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003862 health status Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 208000010444 Acidosis Diseases 0.000 description 2
- 230000007950 acidosis Effects 0.000 description 2
- 208000026545 acidosis disease Diseases 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 2
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 2
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 2
- 230000022676 rumination Effects 0.000 description 2
- 208000015212 rumination disease Diseases 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241000736262 Microbiota Species 0.000 description 1
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 230000003625 amylolytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000001055 chewing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 1
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 1
- 235000021004 dietary regimen Nutrition 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000037406 food intake Effects 0.000 description 1
- 235000012631 food intake Nutrition 0.000 description 1
- 239000004459 forage Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 230000006651 lactation Effects 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000003307 slaughter Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 1
- 210000001835 viscera Anatomy 0.000 description 1
- 230000009184 walking Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K11/00—Marking of animals
- A01K11/006—Automatic identification systems for animals, e.g. electronic devices, transponders for animals
- A01K11/007—Boluses
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K29/00—Other apparatus for animal husbandry
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/07—Endoradiosondes
- A61B5/073—Intestinal transmitters
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
- A61B5/279—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses
- A61B5/28—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses for electrocardiography [ECG]
- A61B5/283—Invasive
- A61B5/285—Endotracheal, oesophageal or gastric probes
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Surgery (AREA)
- Public Health (AREA)
- Pathology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Birds (AREA)
- Zoology (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
Description
Sestava pro přenos naměřených dat ze sondy umístěné v bachoru skotu a způsob přenosu naměřených datAssembly for transmitting measured data from a probe placed in the rumen of cattle and method of transmitting measured data
Oblast technikyField of technology
Předmětem vynálezu je sestava pro přenos naměřených dat ze sondy umístěné v bachoru skotu, zejména mléčného, na mimotělní přijímač. Předmětem vynálezu je rovněž způsob přenosu naměřených dat.The subject of the invention is an assembly for transferring measured data from a probe placed in the rumen of cattle, especially dairy cattle, to an extracorporeal receiver. The subject of the invention is also a method of transmitting measured data.
Dosavadní stav technikyCurrent state of the art
Zdraví vysoko-produkčních dojnic úzce souvisí s jejich výživou, a to zejména během otelení. Na počátku laktace má rychle rostoucí produkce mléka za následek vysoké energetické nároky. Aby byly zvýšené energetické nároky co nejvíce pokryty, dostávají čerstvě otelené krávy krmivo s vyšším podílem zrn jako zdroje škrobu a cukrů. V bachoru produkují amylolytické bakterie kyselinu mléčnou, která, pokud je v nadměrném množství, může snížit pH obsahu bachoru. Okyselení bachoru může být posíleno nedostatečnou strukturou krmiva, což vede ke snížené intenzitě přežvykování, a tím ke snížení přílivu hydrogenuhličitanu sodného, pufru, do bachoru. Typickým důsledkem je subakutní bachorová acidóza, Subacute Ruminal Acidosis - SARA, která se projevuje chronickými epizodami sníženého pH bachoru (<5,8), což má za následek kaskádu nežádoucích důsledků, jako je snížená schopnost mikrobioty trávit vlákninu, snížená produkce kyseliny octové, nižší produkce mikrobiálních bílkovin, pokles dojivosti a mnohočetné zdravotní poruchy.The health of high-producing dairy cows is closely related to their nutrition, especially during calving. At the beginning of lactation, the rapidly increasing milk production results in high energy demands. In order to cover the increased energy requirements as much as possible, freshly calved cows receive feed with a higher proportion of grains as a source of starch and sugars. In the rumen, amylolytic bacteria produce lactic acid, which, if present in excess, can lower the pH of the rumen contents. Rumen acidification can be enhanced by poor forage structure, leading to reduced rumination intensity and thus a reduction in the influx of sodium bicarbonate, a buffer, into the rumen. A typical consequence is subacute ruminal acidosis, Subacute Ruminal Acidosis - SARA, which is manifested by chronic episodes of reduced rumen pH (<5.8), resulting in a cascade of undesirable consequences, such as a reduced ability of the microbiota to digest fiber, reduced acetic acid production, lower microbial protein production, decreased milk yield and multiple health disorders.
Průběžné měření parametrů obsahu bachoru (jako jsou zejména pH, teplota, ORP, tj. oxidoredukční potenciál, interpretace naměřených hodnot v kontextu s dalšími proměnnými jako je strava, dojivost, kvalita mléka, pohyb, přežvykování a přijímání příslušných opatření umožňuje zdokonalit péči během přechodného období, nastavit vyváženou nutriční strategii a zlepšit zdraví dojnic. To přispívá ke snížení veterinárních nákladů, snížení četnosti předčasných porážek, prodloužení produktivního života krav a vyšší produkci mléka. Nezanedbatelným důsledkem je i zlepšení životních podmínek zvířat a celkové zvýšení nákladové efektivity chovu.Continuous measurement of rumen content parameters (such as pH, temperature, ORP, i.e. oxidation-reduction potential, interpretation of measured values in the context of other variables such as diet, milk yield, milk quality, movement, rumination and taking appropriate measures allows to improve care during the transition period , to set a balanced nutritional strategy and improve the health of dairy cows. This contributes to reducing veterinary costs, reducing the frequency of premature slaughter, extending the productive life of cows and increasing milk production. The not-negligible consequence is also an improvement in the living conditions of the animals and an overall increase in the cost-effectiveness of breeding.
Ze stavu techniky je známo zařízení pro přenos dat mezi sondou a mimotělním přijímačem, a to kupříkladu ze spisu WO 2012173502 A1, US 6694161 B2 a US 20020128542 A1. Stávající způsoby monitorování stavu v bachoru skotu jsou popsány v US 10905100 B2. Ze spisu US 20080236500 A1 je znám způsob monitorování zejména mléčného skotu, který je realizován mezi sondou umístěnou v bachoru a mimotělním zařízením, přičemž identifikace konkrétního zvířete je dána vazbou mezi mimotělním přijímačem a RF ID tágem umístěným v uchu konkrétního zvířete.A device for data transmission between a probe and an extracorporeal receiver is known from the state of the art, for example from WO 2012173502 A1, US 6694161 B2 and US 20020128542 A1. Existing methods of monitoring condition in the rumen of cattle are described in US 10905100 B2. From the document US 20080236500 A1, a method of monitoring dairy cattle in particular is known, which is implemented between a probe located in the rumen and an extracorporeal device, whereby the identification of a specific animal is given by the connection between the extracorporeal receiver and the RF ID tag located in the ear of a specific animal.
Nevýhodou všech uvedených řešení je, že přenos dat z bachoru je realizován přímou komunikací mezi mimotělním přijímačem a bachorovou sondou tvořící stávající zařízení pro přenos naměřených dat. Tato zařízení a způsob přenosu naměřených dat má však značně omezený dosah, nižší spolehlivost a vyšší energetickou náročnost. Je to dáno tím, že radiový signál vychází z vodního prostředí bachoru a dále prochází tkáněmi zvířete, přičemž v obou těchto prostředích je výrazně utlumován. Tento problém je výrazně eliminován řešením popsaným v tomto vynálezu.The disadvantage of all mentioned solutions is that the data transfer from the rumen is realized by direct communication between the extracorporeal receiver and the rumen probe forming the existing equipment for the transfer of measured data. However, these devices and the method of transmitting measured data have a considerably limited range, lower reliability and higher energy consumption. This is due to the fact that the radio signal originates from the aqueous environment of the rumen and continues to pass through the tissues of the animal, being significantly attenuated in both of these environments. This problem is significantly eliminated by the solution described in the present invention.
Podstata vynálezuThe essence of the invention
Podstatou vynálezu je sestava pro přenos naměřených dat ze sondy umístěné v bachoru skotu, zejména mléčného, na mimotělní přijímač, přičemž mezi sondu a mimotělní přijímač je včleněno zařízení uzpůsobené k přijetí a vysílání dat ze sondy na mimotělní přijímač. PodmínkouThe essence of the invention is an assembly for the transmission of measured data from a probe located in the rumen of cattle, especially dairy cattle, to an extracorporeal receiver, while a device adapted to receive and transmit data from the probe to the extracorporeal receiver is incorporated between the probe and the extracorporeal receiver. A condition
- 1 CZ 309763 B6 požadované funkce zařízení uzpůsobeného k přijetí a vysílání dat je, že je umístěno poblíž sondy, která je umístěna v bachoru zvířete.- 1 CZ 309763 B6 required function of the device adapted to receive and transmit data is that it is located near the probe, which is located in the rumen of the animal.
Výhodné je, pokud jsou data ze sondy přijata a zpracována zařízením umístěným na těle skotu, čímž je zajištěna vzájemná blízkost sondy a zařízení. Toto zařízení je odborně označováno jako tzv. wearable zařízení, vyslaná data z tohoto zařízení jsou následně přijata a zpracována mimotělním přijímačem. Tímto uspořádáním a z něj vyplývajícím způsobem přenosu dat je výrazně zvýšena spolehlivost a energetická účinnost přenosu a násobně je zvýšen komunikační dosah. Vazba mezi bachorovou sondou a elektronickým zařízením umístěným na těle skotu je vždy 1:1.It is advantageous if the data from the probe is received and processed by a device placed on the body of the cattle, thus ensuring the mutual proximity of the probe and the device. This device is technically referred to as a so-called wearable device, the data sent from this device is subsequently received and processed by an extracorporeal receiver. With this arrangement and the resulting method of data transmission, the reliability and energy efficiency of the transmission is significantly increased, and the communication range is increased many times over. The connection between the rumen probe and the electronic device placed on the body of the cattle is always 1:1.
Zařízení umístěné na těle skotu sestává z radiového vysílače-přijímače připevněného na obojku, který je umístěn na krk skotu. Alternativně je možné jej umístit na končetinu zvířete, v jehož bachoru je sonda. Sonda, tj. bolus je spárována právě s jedním zařízením umístěným na těle skotu a naopak, toto zařízení je vázáno pouze na jednu sondu umístěnou v bachoru stejného zvířete. Oběma interagujícím jednotkám, tj. bachorová sonda a elektronické zařízení na těle zvířete, je přiřazeno jedinečné ID, tj. adresa zařízení. Během konfigurační fáze, před či po aplikaci bachorové sondy, je sonda spárována se zařízením umístěným na těle skotu. ID je uloženo v na napájení nezávislé, tj. flash paměti sondy i zařízení na těle zvířete a slouží k odlišení komunikace od ostatních párů sonda - zařízení na těle zvířete, instalovaných na/v sousedních zvířatech.The device placed on the body of the cattle consists of a radio transmitter-receiver attached to a collar, which is placed on the neck of the cattle. Alternatively, it can be placed on the limb of the animal in whose rumen there is a probe. The probe, i.e. the bolus, is paired with just one device placed on the cattle's body, and conversely, this device is tied to only one probe placed in the rumen of the same animal. Both interacting units, i.e. the rumen probe and the electronic device on the animal's body, are assigned a unique ID, i.e. the device address. During the configuration phase, before or after application of the rumen probe, the probe is paired with a device placed on the cattle's body. The ID is stored in the power-independent, i.e., flash memory of both the probe and the device on the animal's body and is used to distinguish communication from other pairs of probe - device on the animal's body, installed on/in neighboring animals.
Z důvodů úspory energie jsou použity algoritmy pro přesnou synchronizaci času mezi jednotlivými komunikačními uzly: bachorová sonda, zařízení umístěné na těle skotu, bázová stanice, a vysílací schéma TDM, tj. Time Division Multiplexing. Komunikující zařízení si nejprve vyjednají přenosová okna a z úsporného režimu hlubokého spánku se probouzí jen na krátkou dobu za účelem výměny dat. Je možné použít kupříkladu přenosové okénko o délce 2 ms naplánované každých 20 s. Časování však není limitováno pouze na toto schéma.For reasons of energy saving, algorithms are used for precise time synchronization between individual communication nodes: a rumen probe, a device placed on the cattle's body, a base station, and a TDM transmission scheme, i.e. Time Division Multiplexing. Communicating devices first negotiate transmission windows and wake up from a power-saving deep sleep mode only for a short time to exchange data. It is possible to use, for example, a transmission window with a length of 2 ms scheduled every 20 s. However, the timing is not limited to this scheme.
Výhodné je, pokud je sonda spárována právě s jedním informačním zařízením umístěným na těle skotu. A naopak, elektronické zařízení umístěné na těle skotu je vázáno pouze na jednu sondu umístěnou v bachoru zvířete, tj. vazba 1:1.It is advantageous if the probe is paired with exactly one information device located on the body of the cattle. Conversely, the electronic device placed on the body of the cattle is bound to only one probe placed in the rumen of the animal, i.e. 1:1 binding.
Výhodné je, pokud jsou data po přijetí zařízením umístěným na těle skotu uložena do vyrovnávací paměti tohoto zařízení. Data přenášená z bachorové sondy jsou chráněna CRC kódem a jejich příjem zařízením na těle zvířete musí být potvrzen - sonda drží naměřená data ve vyrovnávací paměti a opakuje přenos tak dlouho, dokud není příjem dat potvrzen zařízením na těle zvířete. Data přijatá zařízením umístěným na těle zvířete jsou posléze zařazena do vyrovnávací paměti FIFO a jsou předmětem dalšího přenosu na bázovou stanici, tj. na mimotělní zařízení.It is advantageous if the data, after being received by the device placed on the body of the cattle, is stored in the buffer memory of this device. The data transmitted from the rumen probe is protected by a CRC code and its reception by the device on the animal's body must be confirmed - the probe keeps the measured data in a buffer and repeats the transmission until the data reception is confirmed by the device on the animal's body. The data received by the device placed on the animal's body is then included in the FIFO buffer and is the subject of further transmission to the base station, i.e. to the extracorporeal device.
Do komunikačního řetězce je tedy vloženo zařízení umístěné na krk sledovaného zvířete, které slouží jako vyrovnávací paměť pro naměřená data a zároveň jako retransmiter. Silně utlumený signál z bachorové sondy je tedy přenášen pouze na krátkou vzdálenost z bachoru ke krku zvířete a poté již netlumeným, resp. Nesrovnatelně méně tlumeným kanálem vzduch-vzduch na mimotělní přijímač tj. na bázovou stanici. Tímto mechanismem je výrazně zvýšena spolehlivost a energetická účinnost přenosu a násobně zvýšen komunikační dosah.A device placed on the neck of the monitored animal is therefore inserted into the communication chain, which serves as a buffer for the measured data and at the same time as a retransmitter. The strongly attenuated signal from the rumen probe is therefore transmitted only a short distance from the rumen to the animal's neck and then unattenuated or Incomparably less damped air-to-air channel to the extracorporeal receiver, i.e. to the base station. With this mechanism, the reliability and energy efficiency of the transmission is significantly increased and the communication range is increased many times over.
Výhodné je, pokud jsou data po přijetí z paměti mimotělního přijímače následně uložena na globální server. Tím je dosaženo uložení získaných dat pro další analýzy či další vyhodnocení zdravotního stavu zvířat. Alternativně jsou data uložena na lokálním úložišti.It is advantageous if the data, after being received from the memory of the extracorporeal receiver, are subsequently stored on a global server. This is achieved by saving the obtained data for further analysis or further evaluation of the health status of the animals. Alternatively, the data is stored on local storage.
Výhodné je, aby zařízení umístěné na těle skotu nebylo párováno s konkrétním mimotělním přijímačem. Tento způsob komunikace umožňuje instalovat více mimotělních zařízení v prostoru chovu a předat data ze zařízení na těle zvířete na libovolný mimotělní přijímač, v jehož blízkosti se zvíře ocitne.It is advantageous that the device placed on the body of the cattle is not paired with a specific extracorporeal receiver. This method of communication makes it possible to install multiple extracorporeal devices in the breeding area and to transmit data from the device on the animal's body to any extracorporeal receiver near which the animal happens to be.
- 2 CZ 309763 B6- 2 CZ 309763 B6
Výhodné je, pokud zařízení na těle zvířete sestává rovněž z akcelerometru snímajícího pohyb zvířete s následnou klasifikací typů pohybu, kupříkladu spánek, odpočinek, chůze, přežvykování, příjem potravy. Časy strávené jednotlivými aktivitami pomáhají indikovat zdravotní stav zvířete.It is advantageous if the device on the animal's body also consists of an accelerometer sensing the movement of the animal with a subsequent classification of movement types, for example sleep, rest, walking, chewing, food intake. The times spent on individual activities help to indicate the health status of the animal.
Výhodné je mimotělní zařízení umisťovat v blízkosti bodů zájmu zvířat - napajedel, žlabů s krmivem či dojíren. Zajistí se tím častý přenos naměřených dat ze zařízení umístěného na těle zvířete.It is advantageous to place the extracorporeal device near the points of interest of the animals - drinking troughs, troughs with feed or milking parlors. This ensures frequent transmission of measured data from the device placed on the animal's body.
Výhodné je, pokud přenos dat ze sondy na zařízení umístěné na těle skotu probíhá na frekvenci v rozmezí 150 MHz až 450 MHz. Důvodem je nižší útlum radiových vln tkáněmi a vodním prostředím bachoru na nižších frekvencích.It is advantageous if the data transmission from the probe to the device located on the body of the cattle takes place at a frequency in the range of 150 MHz to 450 MHz. The reason is the lower attenuation of radio waves by the tissues and water environment of the rumen at lower frequencies.
Rovněž je výhodné, pokud je bezdrátový přenos dat ze zařízení umístěného na těle skotu a mimotělním přijímačem realizován na frekvenci v rozmezí 150 MHz až 5,5 GHz. Uvedený frekvenční rozsah obsahuje několik volných pásem a standardizovaných protokolů, z nichž je možné vybrat vhodného kandidáta pro konkrétní aplikaci.It is also advantageous if the wireless data transmission from the device placed on the body of the cattle and the extracorporeal receiver is implemented at a frequency in the range of 150 MHz to 5.5 GHz. The mentioned frequency range contains several free bands and standardized protocols, from which it is possible to select a suitable candidate for a specific application.
Objasnění výkresůClarification of drawings
Celkové schéma sestavy pro přenos naměřených dat ze sondy umístěné v bachoru je znázorněno na obr.1, na obr.2 je znázorněno schéma sestavy s vyznačením způsobu přenosu dat mezi komunikačními uzly: bachorová sonda, zařízení umístěné na těle skotu, bázová stanice, globální server.The overall scheme of the assembly for the transfer of measured data from the probe placed in the rumen is shown in Fig. 1, Fig. 2 shows the scheme of the assembly with the method of data transmission between communication nodes: rumen probe, device placed on the body of cattle, base station, global server .
Příklad uskutečnění vynálezuAn example of the implementation of the invention
Sestava pro přenos naměřených dat ze sondy umístěné v bachoru mléčného skotu sestává ze sondy S, mimotělního přijímače M, mezi které je včleněno zařízení Z uzpůsobené k přijetí dat ze sondy S a vysílání dat na mimotělní přijímač M. V tomto konkrétním příkladném provedení je zařízení Z umístěno na těle skotu, v jehož bachoru je umístěna sonda S. Zařízení Z je umístěno na obojku, který je nasazen na krk zvířete. Sonda S obsahuje elektrochemické pH čidlo, teplotní čidlo a platinovou elektrodu pro měření ORP. Součástí sondy S je rovněž baterie a elektronika zajišťující zesílení vstupních signálů, periodická měření a předzpracovaní dat a jejich přenos pomocí radiového signálu. Sonda S je spárovaná právě s jedním zařízením Z. Zařízení Z obsahuje vyrovnávací paměťový buffer. Zařízení Z dále umožňuje předávat data jednomu či více mimotělním přijímačům M. Zařízení Z dále obsahuje MEMS akcelerometr. Analýzou jím naměřených dat je možné určit typ pohybu zvířete a poměrem časů strávených různými typy pohybu pak pomoci stanovit zdravotní stav zvířete. Mimotělní přijímač M, který je uzpůsoben k přijetí dat vyslaných zařízením je spojen s globálním serverem C. Data jsou zároveň ukládána na lokálním úložišti. Sonda S a zařízení Z spolu komunikují na frekvenci v rozmezí 150 MHz až 450 MHz. Zařízení Z a mimotělní přijímač M spolu komunikují na frekvenci v rozmezí 150 MHz až 5,5 GHz.The assembly for the transmission of measured data from a probe placed in the rumen of a dairy cattle consists of a probe S, an extracorporeal receiver M, between which is incorporated a device Z adapted to receive data from the probe S and transmit data to the extracorporeal receiver M. In this particular exemplary embodiment, the device Z placed on the body of the cattle, in whose rumen the probe S is placed. The device Z is placed on the collar, which is placed on the neck of the animal. Probe S contains an electrochemical pH sensor, a temperature sensor and a platinum electrode for measuring ORP. The S probe also includes a battery and electronics that ensure the amplification of input signals, periodic measurements and data preprocessing and their transmission using a radio signal. Probe S is paired with exactly one device Z. Device Z contains a buffer memory. The device Z also allows data to be transmitted to one or more extracorporeal receivers M. The device Z also contains a MEMS accelerometer. By analyzing the data measured by it, it is possible to determine the animal's movement type, and the ratio of time spent in different types of movement can then help determine the animal's health status. The extracorporeal receiver M, which is adapted to receive data sent by the device, is connected to the global server C. At the same time, the data is stored on local storage. Probe S and device Z communicate with each other at a frequency between 150 MHz and 450 MHz. Device Z and extracorporeal receiver M communicate with each other at a frequency between 150 MHz and 5.5 GHz.
Způsob přenosu naměřených dat mezi bachorovou sondou S a zařízením na těle skotu Z je realizován tak, že data z bachorové sondy S jsou přijata a zpracována jedním s bachorovou sondou S spárovaným zařízením Z umístěným na těle skotu. Bachorová sonda S obsahuje elektrochemické pH čidlo, teplotním čidlo a platinovou elektrodou pro měření oxidoredukčního potenciálu ORP. Bachorová sonda S dále obsahuje baterii a elektroniku zajišťující zesílení vstupních signálů, periodické měření a předzpracování dat a jejich přenos pomocí radiového signálu. Všechny komponenty bachorové sondy S jsou přichyceny na pevnou plastovou kostru a neprodyšně zality do silikonového bolusu. Zařízení Z umístěné na těle skotu je umístěno na obojku zvířete. Data jsou po přijetí uložena do vyrovnávací FIFO paměti zařízení Z umístěného na těle skotu. Data jsou následně přijata a zpracována libovolným mimotělním přijímačem M, v jehož blízkosti se zvířeThe method of transmitting the measured data between the rumen probe S and the device on the body of the cattle Z is implemented in such a way that the data from the rumen probe S is received and processed by one device Z placed on the body of the cattle paired with the rumen probe S. The rumen probe S contains an electrochemical pH sensor, a temperature sensor and a platinum electrode for measuring the ORP redox potential. The rumen probe S also contains a battery and electronics ensuring the amplification of input signals, periodic measurement and data preprocessing and their transmission using a radio signal. All components of the rumen tube S are attached to a solid plastic frame and hermetically sealed in a silicone bolus. The device Z placed on the body of the cattle is placed on the collar of the animal. The data, after reception, is stored in the buffer FIFO memory of the device Z located on the body of the cattle. The data is subsequently received and processed by any extracorporeal receiver M near which the animal is
- 3 CZ 309763 B6 vyskytne. Počet mimotělních zařízení M je libovolný a je vhodné je umisťovat v blízkosti bodů zájmu zvířat - napajedel, žlabů s krmivém či dojíren. Zajistí se tím častý přenos naměřených dat ze zařízení Z umístěného na těle zvířete. Poté, co jsou data přijata mimotělním přijímačem M, jsou následně uložena na globální server C či v lokální databázi. Radiový přenos dat z bachorové sondy 5 S na zařízení Z umístěné na těle skotu probíhá v tomto konkrétním provedení na frekvenci- 3 CZ 309763 B6 occurs. The number of extracorporeal devices M is arbitrary and it is advisable to place them near the points of interest of the animals - drinking troughs, troughs with feed or milking parlors. This will ensure frequent transmission of measured data from the device Z located on the animal's body. After the data is received by the extracorporeal receiver M, it is then stored on the global server C or in the local database. The radio transmission of data from the rumen probe 5 S to the device Z located on the body of the cattle takes place in this particular embodiment at the frequency
433 MHz v nelicencovaném ISM pásmu. Přenos dat ze zařízení Z umístěného na těle skotu a mimotělním přijímačem M probíhá na frekvenci 2,4 GHz v nelicencovaném ISM pásmu.433 MHz in the unlicensed ISM band. Data transmission from the device Z placed on the body of the cattle and the extracorporeal receiver M takes place at a frequency of 2.4 GHz in the unlicensed ISM band.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Nástroj popsaný podle vynálezu nalézá své uplatnění při diagnostice zdravotního stavu zvířat, monitorování parametrů obsahu vnitřních orgánů hospodářských zvířat, a to zejména mléčného skotu.The tool described according to the invention finds its application in diagnosing the state of health of animals, monitoring the parameters of the content of the internal organs of farm animals, especially dairy cattle.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2021-543A CZ309763B6 (en) | 2021-11-30 | 2021-11-30 | An assembly for transmitting measurement data from a probe located in the rumen of cattle and a method of transmitting the measurement data |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2021-543A CZ309763B6 (en) | 2021-11-30 | 2021-11-30 | An assembly for transmitting measurement data from a probe located in the rumen of cattle and a method of transmitting the measurement data |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2021543A3 CZ2021543A3 (en) | 2023-06-07 |
| CZ309763B6 true CZ309763B6 (en) | 2023-09-20 |
Family
ID=86606855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2021-543A CZ309763B6 (en) | 2021-11-30 | 2021-11-30 | An assembly for transmitting measurement data from a probe located in the rumen of cattle and a method of transmitting the measurement data |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ309763B6 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998047351A1 (en) * | 1997-04-18 | 1998-10-29 | Avid Identification Syst Inc | Animal husbandry system |
| EP0897662B1 (en) * | 1997-08-22 | 2003-05-07 | Innotek Pet Products, Inc. | Ingestible animal temperature sensor |
-
2021
- 2021-11-30 CZ CZ2021-543A patent/CZ309763B6/en unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998047351A1 (en) * | 1997-04-18 | 1998-10-29 | Avid Identification Syst Inc | Animal husbandry system |
| EP0897662B1 (en) * | 1997-08-22 | 2003-05-07 | Innotek Pet Products, Inc. | Ingestible animal temperature sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2021543A3 (en) | 2023-06-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11751537B2 (en) | Method for matching a sensor device to an identity (ID) tag for animals and system for performing such method | |
| EP1301068B1 (en) | Method and system for monitoring physiological conditions of, and/or suitability of animal feed for ruminant animals | |
| US10761107B2 (en) | Apparatus and method for detecting disease in dairy animals | |
| AU2019279916B2 (en) | Method and apparatus for monitoring nutrition, especially fermentation in a rumen of a ruminant | |
| US20040133131A1 (en) | In vivo ruminant health sensor | |
| US20090312667A1 (en) | Birth Prediction Reporting System for Live Stock Animals | |
| GB2455700A (en) | Bolus with ph and temperature sensor | |
| CA2931126C (en) | Livestock animal temperature monitoring device and method | |
| CZ309763B6 (en) | An assembly for transmitting measurement data from a probe located in the rumen of cattle and a method of transmitting the measurement data | |
| EP3637348A1 (en) | System for detecting mating by means of intrabody communication (ibc) | |
| WO2014040999A1 (en) | A system and a method for monitoring temperature of an animal | |
| WO2006025052A2 (en) | An identification system especially for small animals | |
| US20240172721A1 (en) | Determination of methane emitted by ruminants | |
| US20240315211A1 (en) | System and method for adaptive animal monitoring | |
| Gesler | Rumen bolus technology at commercial farms | |
| US20240423168A1 (en) | Health monitoring system and device for livestock | |
| Vakulya et al. | In-Depth Development of a Versatile Rumen Bolus Sensor for Dairy Cattle | |
| Jorritsma et al. | Internet of cows: a novel sensor bolus for oral application | |
| IL153801A (en) | Method and system for monitoring physiological conditions of, and/or suitabilty of animal feed for ruminant animals | |
| NZ722336B2 (en) | Method and apparatus for monitoring nutrition, especially fermentation in a rumen of a ruminant |