丹麥奶牛場采用 RFID射頻識別技術實時定位系統(RTLS)幫助農場主在畜群中定位單只奶牛,分析奶牛的行為,及時發現疾病前兆。在早期發現并治療疾病可以提高農場產量,減少因疾病而不得不屠殺奶牛的機率。
農場主也采用這項技術 - 根據奶牛行為和進料模式 - 尋找進入發情期、即將排卵的奶牛。及時掌握這類信息,奶農可以安排奶牛授精,這樣比根據日歷周期安排授精的受孕率更高。育孕成功率的提高使農場的奶牛可以持繼生育后代,從而提高奶農利潤。
這項技術由丹麥公司開發,采用RFID有源超寬頻 RFID電子標簽和RFID電子標簽閱讀器UR6258。RFID電子標簽以一定的頻率發射一系列短波信號(一秒之十億分之一或更短)。據 Ubisense 稱,相對于通常 RFID RTLS技術,脈沖的極短波特性使它們能更好地免受物體和其它 RF 噪音的 RF 干擾。當RFID電子標簽閱讀器通過相位排列的RFID天線UA2626收到標簽信號時,它采用兩項互補技術 - 到達時間差 (TDOA) 和到達角度 (AOA) - 來計算標簽的位置。
SmarterFarming 總裁 Keld Florczak 開發了這套動物追蹤和監測系統 CowDetect。當他與 Aage Hindhede - 丹麥 Ringk?bing-Skjern 地區一家農場(共有 130 頭奶牛)的第 10 代傳人面談后,意識到奶農們都希望找到一種方式即能確保每只奶牛的日擠奶次數,又能提高畜群總體管理水平。
Hindhede 現在也利用這項技術觀察 130 頭奶牛和 130 頭小牛里的疾病發生情況,及檢測處于發情期的成牛。在農場采用 CowDetect 系統的一年時間內,他稱,與過去只能依靠肉眼觀測動物相比,新系統提高了奶牛的授精成功率,也更有效防止動物染上重病。
其它三家丹麥農場今年也采用RFID射頻識別系統,最大的一家農場共擁有 600 頭奶牛。農場采用機械、全自動的擠奶設備,奶牛學會根據一種特殊飼料每天自動到達擠奶站多次。安裝在機械擠奶設備的上方的 RFID電子標簽閱讀器讀取每只牛耳上的無源符合 ISO 標準的 135 kHz RFID電子標簽,確認奶牛已經被擠奶。如果RFID電子標簽閱讀器收集的信息指示某頭牛沒有被充分擠奶,農場主需要找到這頭牛,把它帶到擠奶設備前。采用 RFID射頻識別系統之前,農場主可能不得不花費幾個小時的時間,尋找那些沒有定期擠奶的牛。采用 CowDetect 后,農場主可以立即了解到這些奶牛的位置。
為了開發 CowDetect 系統的動物行為分析組件,Florczak 和 Hindhede 找到農業技術和食品創新協會的動物健康和行為專家。專家們列舉了 14 種指標,如奶牛的進料頻率,或移動的速度和方向 - 這可作為行為分析的基礎。舉個例子,酮血病(成年牛常見的一種疾病)的最早期,奶牛會顯露一些征兆,如進料時間減少了。患酮血病的奶牛可能會出現反常步態,具有攻擊性或發出吼叫等。
盡早檢測到酮血病對于奶農來說非常重要,Hindhede 稱,因為如果沒有及時發現和處理,這種病將導致奶牛停止分泌乳汁。一旦這種情況發生,奶牛不會再產生任何效益,農場主將不得不屠殺它。通常奶農觀測到奶牛糞便和進料習慣的改變,才會意識到奶牛患上了酮血病。但 Hindhede 和 Florczak 稱,采用這套系統分析每頭牛的進料和移動模式可以提前一周發現疾病。患病的奶牛如果沒有及時處理會在 14 天內停止分泌乳汁。
Florczak 給合各類指標開發一套算術,在 CowDetect 軟件里建立預警機制。農場主可以采用這些警報來定位和檢測特定的動物疾病,如果指標簽顯示奶牛排卵期的到來,奶農可以計劃授精。
雖然,采用RFID電子標簽和軟件能快速定位單頭奶牛在 15 厘米內,Florczak 稱,但這還不足以精確執行一些測量,如奶牛特定的身體位置或輕微的移動。為了更精確的測量,Florczak 結合RFID電子標簽和另一項非 RFID射頻識別技術(由于這項技術還在申請專利,他拒絕透露細節)。這兩個設備及一個供電電池套在堅固的外套里,安裝每頭牛的項圈下。
據 Florczak 稱,一個有 200 頭牛的農場需要 200 個定制的 Ubisense 標簽模塊,每個頭牛平均成本是 511 美元。這個成本包括所有軟硬件,但不包括人工安裝成本。這套系統目前在歐洲,北美和亞洲一些地區均有銷售。
采用 CowDetect 追蹤和檢測奶牛,AgroTech 預計農場主每年每頭牛可以節省 448 - 505 美元,考慮到人力成本的減少和畜群繁殖力的提高。