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Tecnologie Informatiche ed Elettroniche per le produzioni animali (corso TIE) CORSO LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE DELLA PRODUZIONE ANIMALE Massimo Lazzari.

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1 Tecnologie Informatiche ed Elettroniche per le produzioni animali (corso TIE) CORSO LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE DELLA PRODUZIONE ANIMALE Massimo Lazzari Scienze veterinarie per la salute, la produzione animale e la sicurezza alimentare – VESPA Università di Milano

2 Sensori monitoraggio bovini III CORSO LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE DELLA PRODUZIONE ANIMALE TIE per le Produzioni Animali Massimo Lazzari Scienze veterinarie per la salute, la produzione animale e la sicurezza alimentare – VESPA Università di Milano

3 3 Qualità Efficienza Produttiva Disponibilità di Informazioni Sicure e Complete Aumento della Capacità GestionaleOBIETTIVI

4 Raccolta Dati (Produzione, Alimentazione, Attività, Conducibilità latte, Temperatura, …) Analisi e Pianificazione Elaborazione Dati Output Interventi Mirati: Inseminazioni Alimentazione Cure... MONITORAGGIO E CONTROLLO

5 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) SISTEMI INFORMATIVI BASATI SU SENSORI

6 SENSORI IN GENERALE

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8

9 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

10 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

11 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!!!!

12 12 IPOFERTILITA’ Lunghezza media gestazione 275 gg

13 IPOFERTILITA’

14 Ogni giorno aperto costa da 2 a 5 euro/capo IPOFERTILITA’

15 IPOFERTILITA’ 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% Bovine ad alta genealogia = 10,5 t/lattazione completa

16 IPOFERTILITA’

17 IPOFERTILITA’

18 IF EXCESSIVE DAYS OPEN COST $2 TO $5 DOLLARS PER DAY, A SINGLE MISSED HEAT COULD COST $42 TO $105 PER COW. 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.

19 CONCEPTION RATE (FERTILITY RISK)

20 20 PODOMETRI

21 Tecnologica podometri

22 Evoluzione tecnologica accelerometri A un asse A tre assi

23 Evoluzione tecnologica accelerometri

24 Evoluzione tecnologica accelerometri

25 SENSORE ATTIVOMETRI

26 L’ANTENNA

27 IL COMPUTER

28 IL REPORT ESTRI

29 IL REPORT PROBLEMI DI SALUTE

30 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

31 Attivometro ATTIVOMETRI

32 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”.

33 33 ATTIVOMETRI INTEGRATI

34 ATTIVOMETRI INTEGRATI

35 con sensori acustici Rilievo congiunto dismetabolie ATTIVOMETRI INTEGRATI con sensori a pressione

36 SENSORI PER STIMA RUMINAZIONE

37 37 Attivometro integrato ATTIVOMETRI INTEGRATI

38 RILEVAZIONE ATTIVITA’ RUMINE

39 Tecnologia ultrawide-band (UWB) RFID tagsUWBRFID CowView SMART FARM LOCALIZZATORE 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.

40 MONITORAGGIO E CONTROLLO STATO SANITARIO MAMMELLA Si basa sulla spettroscopia nel vicino infrarosso

41 MONITORAGGIO E CONTROLLO STATO SANITARIO MAMMELLA

42

43 43 HERD NAVIGATOR

44 44 HERD NAVIGATOR

45 PESATURA AUTOMATICA MONITORAGGIO E CONTROLLO BENESSERE

46 MONITORAGGIO E CONTROLLO DEL PESO ANIMALE

47 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, post- parto, 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. PESATURA AUTOMATICA

48 IDENTIFICAZIONE AUTOMATICA PROBLEMI PODALI

49 IDENTIFICAZIONE AUTOMATICA PARTO 40% DELLE MANZE E IL 20% DELLE PLURUPARE RICHIEDONO ASSISTENZA AL PARTO

50 ORE PARTO DISTRIBUZIONE NELLE 24 ORE DEI PARTI DI PLURIPARE E PRIMIPARE ALLARME PARTO

51 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

52 APPLICAZIONE FASCIATURA E CONTENIMENTO CODAFASCIATURA E CONTENIMENTO CODA LAVAGGIO ZONA PERINEALE CON SOLUZIONE DI IODOPOVIDONE AL 10%LAVAGGIO ZONA PERINEALE CON SOLUZIONE DI IODOPOVIDONE AL 10% TRE PUNTI DI SUTURA NON ASSORBIBILITRE PUNTI DI SUTURA NON ASSORBIBILI INFILTRAZIONE CON ANESTETICOINFILTRAZIONE CON ANESTETICO APPLICAZIONE SULLA RIMA VULVAREAPPLICAZIONE 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 53 ALLARME PARTO

54 MEDIA ± DEVIAZIONE STANDARD DELL’INTERVALLO PARTO- CONCEPIMENTO E DEL NUMERO DI INTERVENTI FECONDATIVI PER GESTAZIONE ALLARME PARTO

55 INCIDENZA DI PATOLOGIE RIPRODUTTIVE NEGLI ANIMALI OGGETTO DELLA PROVA ALLARME PARTO

56 Sistema con readio-collare GPS studiato per animali al pascolo

57 SVANTAGGI COSTI DI ACQUISTO E DI MANTENIMENTO LABORIOSITA’ DELLA MODALITA’ DI APPLICAZIONE RICHIESTA DI PERSONALE QUALIFICATO ALLARME PARTO

58 VANTAGGI ALLARME PARTO

59 INCIDENZA DI PATOLOGIE RIPRODUTTIVE NEGLI ANIMALI OGGETTO DELLA PROVA IDENTIFICAZIONE AUTOMATICA PARTO

60 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

61 ANTENNA RESPONDER ATTIVI MONITORAGGIO E CONTROLLO TRANSITI

62 AUTOMATIC MILKING SYSTEM

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64 AUTOMATIC DIPPING AND BUCKFLUSHING SYSTEM

65 65 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 TENDENZE ATTUALI

66 Monitoraggio DIGESTIONE: boli sensibilizzati PROSPETTIVE FUTURE BOLI SENSIBILIZZATI

67 67 PROSPETTIVE FUTURE

68 68 TENDENZE ATTUALI BOLI SENSIBILIZZATI

69 69 TENDENZE ATTUALI

70 70 PROSPETTIVE FUTURE

71 71 MEDIUM SPECTROMETRY

72 72 PROSPETTIVE FUTURE

73 73 PROSPETTIVE FUTURE

74 74 PROSPETTIVE FUTURE

75 75 Area del longissimus dorsi e grasso di copertura (selezione e alimentazione differenziata) Area del longissimus dorsi e grasso di copertura (selezione e alimentazione differenziata) resa alla macellazione resa alla macellazione PROSPETTIVE FUTURE

76 GPS+GSM MONITORAGGIO TERRITORIALE

77 P ermette 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 AUTOMAZIONE PASCOLO ALLARME SMS

78 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 GPS

79 RUSPETTA ROBOTIZZATA PER LA PULIZIA DEI GRIGLIATI


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