الاستفادة من تقنية LF RFID لمراقبة سلوك تغذية الماشية

الاستفادة من تقنية LF RFID لمراقبة سلوك تغذية الماشية: تطوير الرؤى الصحية

الملخص

قام مهندسون زراعيون من وزارة الزراعة الأمريكية بتطوير نظام قائم على الترددات اللاسلكية منخفضة التردد (LF) لتتبع سلوكيات تغذية الماشية. يلتقط هذا النظام، الذي تم اختباره في مركز رومان ل. هروسكا الأمريكي لأبحاث حيوانات اللحوم (USMARC)، معرفات بطاقات التعريف بالترددات اللاسلكية الفريدة للماشية والخنازير عندما تقترب من أرصفة أو أحواض العلف. يراقب النظام أنماط التغذية دون تعطيل السلوكيات الطبيعية. توفر البيانات التي يتم جمعها رؤى قيمة حول صحة الماشية والتأثيرات البيئية والكشف المبكر عن الأمراض. ويخضع النظام حالياً لمزيد من التقييم للاستخدام التجاري.

مقدمة في مراقبة سلوك التغذية المستندة إلى الترددات الراديوية المنخفضة الترددات اللاسلكية

التحديات في مراقبة الثروة الحيوانية التقليدية

كانت مراقبة صحة الماشية في العمليات واسعة النطاق تستغرق وقتاً طويلاً وعرضة للخطأ. يعد الاكتشاف المبكر للأمراض أمرًا بالغ الأهمية لرفاهية الحيوانات وربحية المزارع، ولكن الطرق القياسية غالبًا ما تفوت العلامات الدقيقة. وقد أدى هذا التحدي إلى تطوير تقنيات متقدمة مثل تقنية تحديد الترددات الراديوية ذات الترددات اللاسلكية ذات الترددات المنخفضة لتحسين الدقة في تتبع سلوكيات الحيوانات الفردية وصحتها.

تطبيق تقنية LF RFID لسلوكيات التغذية

يتتبع نظام LF RFID المبتكر الذي طورته وزارة الزراعة الأمريكية سلوكيات التغذية دون تغيير روتين الحيوانات. باستخدام علامات الأذن LF RFID، يراقب النظام مدة تغذية الحيوانات، والأماكن التي تفضل تناول الطعام فيها، وعدد المرات التي تأكل فيها. يمكن أن توفر هذه الأنماط إنذارات مبكرة للمرض أو الإجهاد، مما يسمح للمزارعين بالتدخل الفوري.

تصميم النظام وتشغيله

نظام مراقبة تغذية الماشية

وقد صُمم النظام في البداية لمراقبة الماشية في 16 حظيرة تغذية، تحتوي كل منها على ثماني ماشية. تم وضع جهازي قارئين من سلسلة تكساس إنسترومنتس 2000 LF RFID من سلسلة تكساس إنسترومنتس متصلين ب 96 هوائيًا في حظائر العلف. وكانت كل بقرة مزودة بعلامة أذن من نوع Allflex نصف مزدوجة 134.2 كيلوهرتز تعمل ضمن نطاق 30 بوصة. سجل النظام البيانات كل 30 ثانية، وربطها بهوية كل حيوان لتحليلها.

يقوم برنامج مخصص يعمل على نظام التشغيل Microsoft Windows بجمع البيانات ومعالجتها، مما يسمح بإجراء تشخيصات في الوقت الفعلي لضمان عمل الهوائي بشكل سليم. ومن خلال المسح المنتظم، يوفر النظام رؤى شاملة حول صحة القطيع وسلوكيات التغذية مع مرور الوقت.

تكييف النظام مع الخنازير

تم تكييف نظام LF RFID للاستخدام في منشأة للخنازير، حيث تضم كل حظيرة 40 خنزيرًا. كانت كل محطة تغذية مزودة بمغذي ذي خمس فتحات مزود بهوائي RFID. تم رصد سلوك تغذية الخنازير الموسومة بعلامات تحديد الترددات اللاسلكية LF RFID المخصصة كل 20 ثانية. تتبع النظام أنماط التغذية الفردية، مما وفر معلومات قيمة عن صحة كل خنزير ومعدل نموه.

وقد أكد التحقق من صحة الفيديو دقة بيانات نظام تحديد الهوية بالترددات اللاسلكية، مسلطاً الضوء على اتجاهات مثل تناول ذكور الخنازير للطعام بشكل متكرر أكثر من الإناث وقضاء الخنازير الأسرع نمواً وقتاً أطول في الحوض.

الرؤى السلوكية والمراقبة الصحية

الاكتشاف المبكر للمرض من خلال سلوكيات التغذية

أحد الجوانب الأكثر قيمة في نظام LF RFID هو قدرته على اكتشاف العلامات المبكرة للمرض. فخلال تفشي أحد الأمراض، لاحظ الباحثون أن الحيوانات المريضة قللت بشكل كبير من وقت تغذيتها، وهو ما كان بمثابة مؤشر مبكر للمرض قبل ظهور الأعراض الأخرى. وتسمح هذه البيانات للمزارعين بعزل الحيوانات المصابة وعلاجها في وقت مبكر، مما يقلل من انتشار المرض ويحسن صحة القطيع.

النمو والتأثير البيئي على التغذية

كما كشف النظام أيضًا عن اتجاهات رئيسية تتعلق بالنمو والظروف البيئية. على سبيل المثال، زاد وقت تغذية الخنازير مع نضوجها من شهرين إلى ثلاثة أشهر ونصف. كما أظهرت البيانات أيضًا أن ذكور الخنازير كانت تقضي وقتًا أطول في الأكل أكثر من الإناث، وأن الحيوانات الأسرع نموًا كانت تتغذى بشكل متكرر أكثر. يمكن أن تساعد هذه المعلومات في تحسين استراتيجيات التغذية وتحسين الإنتاجية.

الأسئلة المتداولة

1. كيف تساعد تقنية LF RFID في مراقبة سلوك تغذية الماشية؟

يستخدم النظام علامات الأذن LF RFID التي تسجل أوقات تغذية الحيوانات وأنماطها. عندما تقترب الحيوانات من سرير العلف أو الحوض، تتم قراءة بطاقة RFID الخاصة بها، ويتم إرسال البيانات إلى نظام مركزي لتحليلها.

2. ما هي المزايا التي يقدمها نظام تحديد الترددات الراديوية منخفض الترددات اللاسلكية مقارنة بطرق المراقبة التقليدية؟

تسمح تقنية LF RFID بمراقبة سلوك التغذية في الوقت الحقيقي وبدون تدخل، مما يوفر بيانات دقيقة عن كل حيوان دون الإخلال بروتينها الطبيعي. يمكن لهذه التقنية اكتشاف العلامات المبكرة للمرض أو الإجهاد بشكل أكثر فعالية من الفحص البصري وحده.

3. هل يمكن استخدام هذا النظام في عمليات تربية الماشية التجارية؟

وعلى الرغم من أن النظام لا يزال في مرحلة البحث حالياً، إلا أنه يبشر بالخير للتطبيق التجاري. هناك حاجة إلى مزيد من التحقق من الصحة والتنقيح، ولكن لديه القدرة على تحسين المراقبة الصحية والإدارة في مرافق الثروة الحيوانية التجارية.

4. كيف يتم تكييف النظام للاستخدام مع حيوانات مختلفة، مثل الماشية والخنازير؟

وقد تم تكييف النظام بنجاح مع كل من الماشية والخنازير من خلال تعديل وضع علامة RFID وتصميم وحدة التغذية. يقوم النظام بجمع وتحليل بيانات سلوك التغذية الخاصة بنوع الحيوان في كل حالة.

5. ما هي الأفكار التي يمكن أن يكتسبها المزارعون من هذا النظام؟

يمكن للمزارعين تتبع سلوكيات التغذية الفردية، والكشف عن العلامات المبكرة للمرض، وتحسين استراتيجيات التغذية بناءً على أنماط النمو والظروف البيئية. تسمح هذه البيانات بتدخلات أكثر استهدافًا وتحسين إدارة القطيع.

مقارنة بين تقنية تحديد الترددات اللاسلكية ذات الترددات المنخفضة مقابل الطرق التقليدية لمراقبة الثروة الحيوانية

يسلط هذا الجدول الضوء على الاختلافات الرئيسية بين تقنية تحديد الترددات اللاسلكية ذات الترددات المنخفضة وأساليب المراقبة الأخرى، مع التأكيد على مزايا جمع البيانات في الوقت الحقيقي وغير التدخلي لمراقبة الصحة والكشف المبكر عن الأمراض في الماشية.

يوفر نظام LF RFID نهجًا جديدًا واعدًا لتتبع سلوكيات تغذية الماشية، مما يوفر رؤى قيمة حول صحة الحيوان والظروف البيئية مع تمهيد الطريق لإدارة أكثر دقة للماشية في المستقبل.