用于监测动物生理状态的排布系统、丸剂、标签和方法与流程

1.本发明涉及一种排布系统、一种丸剂、一种标签和一种方法，用于监测动物的生理状态，来确定健康状态并提供信息用于优化家畜管理。


背景技术：

2.已知有若干文献与本发明的技术主题相关。
3.文献ca2820857(a1)涉及一种用于在动物产奶期间控制产奶动物的设备。该设备包括一系列产奶率传感器，每个产奶率传感器测量动物产奶率的至少一个指标。包括至少两个热成像相机的多种温度传感器测量产奶动物不同处理区域的热输出。一个处理器接收热输出和产奶率指标，并将它们结合起来使用，以确定产奶动物的状况。该状况实时显示在监测设备上。该文献中描述的另一种传感器是电导率传感器，用以测量乳房中的奶电导率。图3显示的是一个可能的数据视图，对于单个动物所获得的数据，其中包括电导率、乳房温度和性能随时间变化的三个趋势线。比较这些趋势线时，可以看出，乳房温度升高，伴随着电导率最终升高，产奶量下降。然而，该引用文献并没有预料到本发明的技术，因为在该文献中被测介质是奶而不是瘤胃内唾液，测量位置是乳房而不是胃，电导率的变化是由于奶中细胞分解而产生盐的原因而不是胃中唾液的产生，其结果是检测可能的乳房感染而不是动物的摄食。此外，该引用文献的方法的缺点是只能监测动物的产奶率，而不能检测其他感兴趣的参数或与母牛乳房无关的疾病，因为该文献没有描述在瘤胃内部使用电导率传感器，也没有披露电导率测量是使用交流电进行的。
4.文献nl1008840(c2)描述了一种奶畜管理系统，其使用传感器而得以识别奶牛个体和诸如奶温度和电导率等某些特征，以测量动物的健康状况。此外，该系统还使用嗅觉传感器以检测动物呼吸中的丙酮水平，使得中央计算机可以记录反刍动物胃中可能发生的代谢紊乱。丙酮传感器按照替代方式可以位于喂食或饮水站或分离单元中。然而，该文献没有描述感测牛胃中的电导率以确定生理参数。
5.文献us2018310885a1公开了一种管理牛类疾病的方法，包括从设置在母牛胃中的生物传感器胶囊接收母牛的生物信息，通过分析生物信息确定母牛的健康状态，并将与母牛健康状态相关联的信息传输给管理母牛的用户。确定方法可包括基于角速度信息、加速度信息和胃温度信息以及胃ph信息来确定母牛的发情(heat)状态或供给(supply)状态。还可以测量温度和甲烷气体的形成。此外，提供了一种生物传感器胶囊，其包括：用以允许生物传感器胶囊被设置在母牛体内预定位置处的经过配置的配重、多个配置为从母牛获取生物信息的传感器、以及用以传输生物信息的经过配置的通信模块。通信模块可以是远程通信模块(lora)。诸传感器可以包括配置为检测母牛胃加速度值的加速度传感器、配置为检测母牛胃角速度值的陀螺仪传感器、配置为检测母牛胃温度值的温度传感器、配置为检测母牛胃中产生的甲烷气体量的甲烷传感器、以及配置为检测母牛胃的ph水平的ph传感器。生物传感器胶囊包括多个传感器，例如加速度传感器、陀螺仪传感器、温度传感器、甲烷传感器和潜在氢(ph)传感器、电池、配重、通信模块和天线。通信模块和天线可用于生物传感
器胶囊和疾病管理服务器之间的通信。生物传感器胶囊可以通过经由通信模块访问20公里距离内的通信网络，将生物信息传输至疾病管理服务器。诸传感器可以集成到印刷电路板(pcb)中。而且，通信模块和/或天线也可以集成到pcb中。然而，该引用文献的排布系统没有描述感测牛胃中的电导率以确定生理参数。
6.文献us2017215763a1描述了一种可摄食丸剂，其包括用于监测动物的专门检测组件。所述丸剂包括唯一识别号码、用于在任何给定时间检测地球上任何一点的估计磁场的磁场传感器、以及用于将收集到的数据发送到数据中心的至少一个数据传输设备。所述丸剂检测、接收并将唯一标识号码、任何给定点的磁场参数以及生理参数(包括动物核心温度等)传输给数据中心或集中位置，以供进一步分析。所述丸剂还包括射频转发器和射频天线，用于向数据中心发送包括唯一id、位置和生理参数的数据。除了磁场传感器之外，还使用全球定位系统(gps)和/或差分gps来识别动物的位置。可摄食丸剂包括一个或多个能够将gps坐标传输到全球定位系统(gps)接收器的gps传感器。因此，该引用文献中的可摄食丸剂利用了gps系统和磁场定位系统的优点来获得更准确的动物位置。集中位置处的数据中心包括具有至少一个配备有控制单元和算术逻辑单元(alu)的处理单元的计算环境、存储器单元、存储单元、多个网络设备和多个输入输出设备(i/o)。在存储单元内存储的软件具有用于管控从丸剂内多个传感器接收的多个信息的算法，并且在软件的执行期间可用于存储器单元。处理单元负责通过接收来自控制单元的命令来处理算法指令。此外，执行指令时涉及的任何逻辑和算术运算都是在alu的帮助下计算的。然而，该引用文献没有描述感测牛胃中的电导率来确定生理参数。
7.文献wo2017184096(a1)描述了一种遥测数据记录器，它能够通过电解方法将发电量的变化与瘤胃中的ph水平相关联，从而避免ph计的校准要求，并且包括由于电解过程而将系统转变为可自动充电的电解作用。这种遥测数据记录器包括温度计、电解顶端、三维加速度计和发射器中的rfid，并且因为发射器持续时间长且其自身电荷允许长期数据的收集，所以允许反刍动物不那么频繁地为将发射器放置在胃上而吞咽发射器。通过电解顶端测量瘤胃内酸度变化引起的导电能力，并且根据电解期间的电流变化监测瘤胃ph值的变化过程。该设备中的电路连续地测量电解产生的电量并记录电量产生趋势。此外，产生的能量还将用于为设备的内部电池充电以使该方法和传感器运转，并将收集到的数据以所需频率(每15分钟或30分钟或1小时等一次数据传输)输出给一个(多个)外部读取器。通过测量瘤胃痉挛的频率，借助三维加速度计，检测出可能的瘤胃位移和紊乱。然而，该引用文献的设备基于使用直流电的电解方法，利用溶解的氢离子作为变化因子。出现的问题是，它会影响介质和测量本身(正如在同一文献中阐明的那样，指出它们可以调节ph)。简言之，可以说这种方法是将瘤胃用作电池，并根据其产生能量的能力，可以计算出ph值。从所描述的内容来看，与其说是实践开发，这似乎更是一种理论开发，因为盐很可能在电极周围形成盐垢，干扰导电性。相反，本发明使用交流电，并测量盐(作为电解质)的浓度，其中在不影响介质的情况下测量介质的阻抗或电导。虽然ph是一个重要参数，但电导率测量允许快速读取食物和水的摄入量，而不会给动物带来风险，而且交流电的使用确保了电子、离子或盐没有定向迁移，从而避免其沉积在电极上。
8.文献us2009182207(a1)描述了一种排布系统，其中丸剂无线通信装置可以包括在900mhz或一些其他合适射频(rf)下运行的无线发射器和/或接收器。一个或多个无线转发
器可以被实现用来增加从丸剂到基站的通信范围。丸剂可以包括一个或多个传感器，用以检测动物的一个或多个特征。在这个实施例中，丸剂可以将被监测动物特征的数据无线传输至基站。被监测动物的特征可以包括生理特征，诸如动物温度、胃ph、血液ph、心率、呼吸、胃收缩，等等。被监测动物的特征还可以包括非生理特征，诸如运动和/或运动活力、动物位置，等等。温度传感器可以包括热敏电阻、热电偶或铂电阻温度计，等等。丸剂可包括无线通信模块。通信模块可以包括收发器。丸剂可包括一个或多个加速度计，加速度计可检测动物的运动和/或运动的活力特征，其中包括：动物行进的距离；动物运动的频率；动物运动的速度；等等。加速度计可以是三轴加速度计，能够检测每个笛卡尔坐标轴“x”、“y”和“z”轴上的动物运动和运动活力。还可以使用gps接收器来检测动物的位置、动物的运动以及/或者动物的运动特性。此外，丸剂可包括连结到每个传感器的电源、包括数据发射器和数据接收器的通信模块、处理器、存储器单元，以及消耗功率的任何其他丸剂组件。电源可以包括电池储能装置，诸如锂离子电池、铅酸电池、镍镉电池或类似电池。在另一个实施例中，电源可以包括发电机，发电机可以包括压电发电机或质量发电机/交流发电机，用以从宿主动物体内的丸剂的运动和/或振动活动中产生能量。然而，该引用文献的排布系统没有描述感测牛胃中的电导率以确定生理参数。
9.文献es2197399(t3)涉及一种可摄食丸剂，当被反刍动物吞咽时，丸剂用于检测和传输包括反刍动物内部温度的信息。发情期(bres)可以实时收集牛类数据，并且可以使用低功率射频无线电将收集到的数据传输到充当服务器数据端口的接收器。可摄食丸剂包括检测动物生理参数的传感器。根据一个实施例，诸如高精度单片温度传感器等温度传感器被用于获得动物的内部温度。其他生理参数可以通过结合诸传感器来捕获，这些传感器诸如电子ph传感器、用于控制对氧化-还原反应敏感的其他化学成分的传感器、压力传感器和类似传感器。然而，该引用文献的排布系统没有描述感测牛胃中的电导率以确定生理参数。
10.文献us2003205208(a1)描述了一种用于监测反刍动物的生理状态和/或适宜性的方法，其通过：检测表示反刍动物活力的动物行为；累积在预定时间段内检测到的表示反刍活动的行为时间，以提供动物生理状况的指标。咀嚼和反流行为通过动物颈部的声音传感器检测。反流也可以通过动物喉咙中携带的靠近嘴巴的丸剂传感器和动物胃附近的第二传感器来检测。用于检测咀嚼行为的传感器优选为声音传感器，用于检测反流的传感器优选为微型开关。反流也可以通过声音传感器检测。然而，该引用文献的排布系统没有描述感测牛胃中的电导率以确定生理参数。
11.文献us2017231198(a1)描述了一种牛类监测系统，可以包括反刍传感器、运动传感器、姿态传感器、牛类预测和反刍数据、运动数据或姿态数据预测系统。服务器可以具有一种存储数据、分析数据并以直方图显示数据的算法。该设备可以包括反刍传感器、运动传感器和姿态传感器。在一个实施例中，反刍传感器可以是加速度计，其可以通过检测颌的运动来检测咀嚼，其中，养殖牛(bovine asset)通常每天吼叫450至500分钟。运动传感器可以是可以检测运动的加速度计。姿态传感器可以是陀螺仪、加速度计，或者陀螺仪和加速度计组合。姿态传感器可以通过检测重力加速度、检测陀螺仪旋转，或者重力加速度和陀螺仪旋转组合，来检测养殖牛的方位。使用记录的反刍、运动和姿态传感器，养殖牛监测系统可以识别养殖牛发情周期中的异常或身体或心理健康。该设备还可以包括数据存储模块，用以记录来自各种传感器的数据，并且可以包括无线通信模块，用以将存储的数据传送到网络
(例如，内部的，“云”)。在一些实施例中，无线连接可能是wifi 802.11、zigbee 802.154或btle4.0。在一些实施例中，牛类监测系统可以包括热成像相机和rfid贴片。然而，该引用文献的排布系统没有描述感测牛胃中的电导率以确定生理参数。
12.文献us2016227742(a1)公开了一种动物监测器，包括：微控制器、至少一个三轴加速度计、能量源、充电器和通信系统，通信系统包括无线发射器和接收器。动物监测器还包括至少一个声音传感器。动物的身体运动通常是一种三自由度系统的状态，没有倾斜、曳步和翻滚，可以通过三轴加速度计来确定。以耳标形式实现的动物监测器具有六个自由度，加速度、旋转、自旋和自旋标签是混在一起的，仅用一个三轴加速度计输出无法解析。为了获得关于平移和旋转运动的六个自由度的加速度数据，需要解析多个加速度信号，并且至少需要两个三轴加速度计，以区分身体运动和标记姿势。然而，该引用文献的排布系统没有描述感测牛胃中的电导率以确定生理参数。
13.文献wo2015177741 a1涉及一种用于监测和量化反刍动物进食行为的方法和设备，以便提供关于进食活动的量化、动物进食评估和/或动物状况的指标。该设备对于日常监测农场饮食活动以便优化动物饮食和保持动物健康特别有用。该方法包括以下步骤：
[0014]-借助形成感测单元的两个麦克风获取咀嚼信号，其中第一麦克风捕捉动物发出的咀嚼声，第二麦克风捕捉环境声音；
[0015]-调节步骤“a”中记录的信号，降低环境噪声；
[0016]-将来自步骤“b”的信号分成至少30秒的区段；
[0017]-计算每个信号区段的自相关，对于每个0.2到1.2秒之间的时间延迟，对所有样本进行乘积并相加；在自相关的最大值不在0.5到0.9秒之间的情况下，则将该区段标记为静音/噪声；其余区段被标记为包含反刍或吃草的候选区段；
[0018]-处理步骤“c”中包含超过2个连续反刍或吃草区段的每个区块；
[0019]-标记小于300的所有静音/噪音区块为反刍，这些区块位于两个反刍区块的中间。
[0020]
该设备包括感测单元，该感测单元包括至少两个麦克风，用于检测动物在其进食期间产生的吃草和反刍的进食行为；其中，第一麦克风捕捉动物咀嚼的声音，第二麦克风捕捉环境的声音。拾取咀嚼声的麦克风位于设在动物头顶可调节头带的内侧；其中，所述麦克风朝向动物的头部；捕获环境声音的所述第二麦克风位于夹持带中，朝向与动物头部相反的方向。在本发明的另一个方面中，所述感测单元包括选自由倾角仪、加速度计组成的组的倾角传感器。然而，该引用文献的排布系统没有描述感测牛胃中的电导率以确定生理参数。
[0021]
文献es2353076(t3)涉及微创生理监测系统。特别是，它涉及一种植入式探针，用于监测食道中与胃食管反流病的检测相关的一个或多个参数(诸如ph值)。监测设备包括封套，其具有用于结合到组织的表面。螺栓可以从缩回位置移位，以允许组织接合表面在预选接合部位处与组织接触或邻近组织，并且螺栓可从伸出位置移位，在伸出位置螺栓延伸穿过与配合表面接触或邻近配合表面的组织。封套携带至少一个生理参数检测器。在一个实施例中，生理参数检测器包括ph检测器。优选的是，监测设备还包括射频发射器，用以发射由生理参数检测器产生的数据。然而，该引用文献的排布系统没有描述感测牛胃中的电导率以确定生理参数。
[0022]
文献wo2006077589 a2描述了一种用于检测动物发情的方法和设备，实现方式是收集与动物运动相关的信息和与动物进食周期相关的信息，并将它们结合起来以减少动物
进食习惯对结果的影响。该设备还包括用以检测动物的运动和动物的进食周期的传感器。微处理器可以接收关于检测到的运动和检测到的动力周期的数据。然后可以将数据结合起来，以抵消与进食相关联的运动(在进食期间)对检测到的运动的影响，以获得nut-act。此外，还可以建立典型行为数据库，并通过将新收集的数据与典型行为数据库进行比较，可以检测活动水平的相关变化。活动水平的变化可以表明动物处于发情中。例如，如果活动水平的变化超过指定值，例如平均活动水平的计算标准偏差的指定百分比，则可以将动物确定为处于发情中。这种分析可以在很大程度上依赖于统计学基础，从而可以放松对传感器精度的要求。只要基于被识别为与进食周期相关的所检测活动水平与实际进食周期之间的良好相关性，就可以获得良好结果。数据库可以用新的检测数据不断更新。还可以通过监测和分析动物进食时通常出现的声音和振动来检测进食周期。当动物没带嚼子(gag)时，它会产生声音和振动，这些声音和振动可以通过动物身上或体内的传感器被监测到，然后被分析，以确定进食活动。动物的脖子就是一个用来监测此类声音或振动的合适区域的例子。动物的进食状态也可以通过监测其头部距地面的距离来评估。距离小和运动激烈可以表示动物正在进食。可以使用诸如超声波和光之类的现有技术概述的方法执行距离测量。然而，该引用文献的排布系统没有描述感测牛胃中的电导率以确定生理参数。
[0023]
文献us2011301437涉及一种丸剂，其仅需要一个传感器，通常是声学换能器，用以测量生理参数，诸如温度、受试者体液的ph水平、心率、呼吸率、受试者的活动水平，等等。丸剂包括一个腔，允许体液进入其中，以确定该液体的温度和ph水平，并因此确定动物的温度和ph水平。在各实施例中，丸剂包括其自身的能量存储和充电电路以及数据传输子系统，该数据传输子系统包括唯一识别受试者的装置。丸剂内的数据处理子系统能够对受试者进行机载诊断，并且可以包括从外部源接收命令和数据的能力。使用的传感器是水听器，可以用作加速度计，并使用数学方程测量温度和浓度(即ph)，利用振动模式方面仅确定温度，利用吸收情况确定ph值。然而，该引用文献的排布系统没有描述感测牛胃中的电导率以确定生理参数。
[0024]
文献us2008312511a1公开了一种用于监测动物健康的实时方法和计算机执行的系统。该发明包括物理传感器(10)，其被待监测动物用来检测该动物的至少一种物理特征。物理传感器(10)可操作地连接到也由动物使用的收发器模块(12)。收发器模块(12)还与活动信号发生器(14)通信，活动信号发生器(14)设置在环境中并与活动相关联，并且与收发器模块(12)通信。收发器模块(12)包括无线收发器(38)，其将数据传输给网络接收器/转换器(16)。接收器/转换器(16)使用无线技术从无线收发器(38)接收物理属性数据，该无线技术包括物理发射器和接收器，以及无线协议。在处理或转换数据之后，如果需要，网络接收器/转换器(16)经由计算机网络(18)将数据传输给一个或多个用户(20)。特征传感器(24)能够测量：生理参数，例如体温、血氧水平或心率；或环境参数，例如环境温度、大气压力、相对湿度、风速或系统状态；或者生理参数和环境参数两种。物理传感器(10)可以包括用于不同生理参数和环境参数的多个特征传感器(24)。所使用的传感器是加速度计(34)，其检测动物在至少两个、优选三个运动轴上的运动。可以使用任何可以在其他两个维度上测量合适范围的加速度的标准加速度计。在一个示例性实施例中，加速度计(34)在x和y方向上检测高达2g，在z方向上检测高达1g。活动传感器(36)检测并区分一个或多个活动的持续时间和频率，例如至少有进食和饮水。在一个实施例中，活动传感器(36)包括电磁场(em)传感器
(36a)和线圈(36b)，用以检测进食和饮水活动。活动信号发生器(14)生成代表供应或饮水的电磁场，这些电磁场由线圈(36b)收集并传送至电磁场场传感器(36a)。电磁场传感器(36a)区分开两个不同的场并分别报告它们。然而，该引用文献的排布系统没有描述感测牛胃中的电导率以确定生理参数。
[0025]
wo2005112615公开了一种丸剂，该丸剂被配置并且能够操作以处理从动物体内的两个或多个不同信号源发出的一般声学信号，并输出指示动物的相应生理参数的两个或多个值，这些生理参数指示动物健康状况，诸如心率速度、呼吸速度、反刍活动等。丸剂包括三个模块化隔间：包括支承组件18(例如形式为平衡配重)的下隔间16a、包括处理单元20的中间隔间16b、以及配置成包括一个或多个声学传感器的声学腔的上隔间。然而，该引用文献的排布系统没有描述感测牛胃中的电导率以确定生理参数。
[0026]
us20120310054 a1描述了对反刍动物网胃中的压力信号进行高灵敏度记录。丸剂包含传感器模块、机械放大器元件和引导装置。传感器模块被配置为将压力信号转换成电信号，电信号构成了代表身体运动、心率、呼吸率、呼吸深度和/或动物胃部活动的参数的基础。传感器模块包括压电传感器、电容传感器、电感传感器或微机电系统(mems)加速度计。此外，传感器模块包括一对经光学传输路径互连的光学发射器-接收器，其中，传输特性能够响应于引导装置的任何位移而变化。然而，该引用文献的排布系统没有描述感测牛胃中的电导率以确定生理参数。
[0027]
根据找到的现有技术文献，知道了使用温度传感器和ph传感器的丸剂，以及知道了使用加速度计和/或陀螺仪来确定动物的生理状态。此外，还发现诸如ca2820857(详见上文)等一些文献测量电导率以确定与产奶量相关的不同因素，并因此将电导率传感器移植到动物的乳腺上。然而，没有发现任何文献描述了通过应用交流电信号在动物胃中进行电导率感测以确定生理状态(诸如食物和水的摄入、没有疾病等)。


技术实现要素：

[0028]
本发明包括一种排布系统(arrangement)、一种可摄食丸剂、一种通信接口标签和一种方法，用以监测动物的生理参数，以确定其健康状况，并提供信息以优化牲畜管理。可摄食丸剂容纳在反刍动物的胃中，一般包括多个传感器，诸如温度传感器、运动传感器，特别是允许对动物的生理参数(诸如进食、饮水、无疾病等)进行高精度测量的电导率传感器。标签与丸剂通信，并将信号转发到无线通信网络上的网关型通信接口，该接口进而向“云”发送数据通信并从“云”接收数据通信。用户从一个或多个远程终端与云通信。本发明包括上述要素和驻留在远程终端和云上的监控软件。本发明的方法包括由这种排布系统进行的测试和监测阶段。
附图说明
[0029]
图1示出的是排布系统的通信功能图及其诸组件之间的关系。
[0030]
图2显示的是标签的机械分解视图。
[0031]
图3显示的是标签的电子板的功能部件。
[0032]
图4显示的是标签的功能块。
[0033]
图5显示的是瘤胃内丸剂的分解视图。
[0034]
图6显示的是瘤胃内丸剂顶端处电导率测量电极的分解视图。
[0035]
图7显示的是瘤胃内丸剂的电子板的功能部件。
[0036]
图8显示的是瘤胃内丸剂的功能块。
[0037]
图9显示的是表示丸剂温度作为时间函数的曲线，以及相应的表示电导率作为时间函数的曲线。
[0038]
图10显示的是ph变化、唾液分泌量变化和反刍时间与食物类型的关系。
具体实施方式
[0039]
在图1中，可以看出，本发明由一种排布系统构成，该排布系统包括可被动物摄食的丸剂1和标签3，丸剂1和标签3被应用于一种用于监测动物(尤其是反刍动物)的生理状态的方法中。丸剂1借助rf-subghz通信协议2与标签3通信，标签3借助lpwan 4类型的无线数据网络与通信接口或网关5进行通信，网关5又经由wan 6网络与通常称为“云”的远程处理器7通信，远程处理器7由通过互联网访问的共享远程计算资源组成。用户经由高速链路(点对点、3g、4g、5g、卫星等)通过一个或多个远程终端32(手机、膝上型电脑、笔记本电脑、pc等)与远程处理器7通信。
[0040]
在本发明中，本发明在优选实施方案中所指的动物是母牛/公牛/小牛/牛犊。然而，本发明可以应用于任何反刍的工业化养殖动物，例如牛(母牛、公牛、黄牛、水牛)、羊毛品种(绵羊)、山羊品种(公羊、山羊)和骆驼科动物(美洲驼、驼马、羊驼)。本发明还可以应用于原驼，因为它们也是骆驼科动物；然而，原驼不是家畜或工业动物，因此本发明不关心它。
[0041]
反刍动物的消化道，包括口腔、舌头、牙齿、食道、前胃(瘤胃、网胃、瓣胃)、真胃(皱胃(fruit set))、小肠、大肠和肛门。作为附着在消化道上面的腺体，是肝脏和胰腺。经过这些器官，形成了不同的消化过程，最终要由身体吸收营养并排出在此期间产生的废物。
[0042]
在4个胃隔间中，前3个(前面的胃)形成前胃(as)。它们是没有腺体结构的腔体(也就是说，它们不排出分泌物)。它们是为细菌的发酵功能和营养物质的吸收而准备的。瘤胃和网胃形成前胃区，借助网状胃括约肌与第三腔瓣胃在功能上结合和协调。
[0043]
本发明排布系统中使用的诸要素的详细描述如下：
[0044]
a.瘤胃内丸剂：图7和图8显示出丸剂1由天线15a、收发器16a、微控制器19a、惯性测量单元imu 20a、电池23、温度传感器24a和电导率电极26组成。丸剂是一种组合装置，具有测量运动(通过加速度计)、电导率和瘤胃内温度的能力。该装置可以基于电导率和温度的差异计算食物和水的摄入，并且打算被安置在瘤胃中。饮水的摄入改变了盐的溶解，同时降低了瘤胃内的温度。食物也是如此。运动还感测瘤胃的胃动力。为了保持瘤胃活动，需要胃壁有很大的活动能力，以便产生内容物的混合物，促进诸如挥发性脂肪酸和气体等发酵产物的排出，并允许内容物输送到口腔到反刍或胃的其他部位继续消化。以这种方式，瘤胃按顺序运动方式作用，分为两种类型：基本或混合型，以及次级或打嗝型。
[0045]
图5显示的是由电子电路板22、电池23、温度传感器24a、壳25和电导率电极26按机械方式组成的块的分解视图。
[0046]
在一个优选实施例中，丸剂包括天线15a，其由“溅射(splash)”型元件形成，利用lpwan协议以优选subgiga(亚千兆)的频率发射信号。收发器16a由rn2903a集成电路实现。选用的微控制器19a为pic16lf1825集成电路。选用的imu惯性测量单元20a为bmi160集成电
路。选用的电池23为lipo型，选用的温度传感器24a优选为集成电路ds18b20。
[0047]
图6显示的是电导率电极26的分解视图，其由螺钉27、垫圈28、接触环29、隔离体30和接触中心31组成。
[0048]
瘤胃内丸剂传感器：
[0049]
丸剂传感器的功能是：a)测量胃的活动；b)测量动物的运动；以及c)测量胃的温度。
[0050]
胃活动传感器26：它由瘤胃内电导率传感器26实现。
[0051]
温度传感器24a：测量动物胃的温度。
[0052]
imu运动传感器20a：它是一个三轴加速度计，包括陀螺仪和/或惯性单元。
[0053]
瘤胃内电导率传感器26：允许评估盐溶液浓度的传感器。反刍时的基本参数是ph。瘤胃环境(反刍动物的第一个胃)非常适合微生物生长和发酵发生。在此过程期间中，ph值发生巨大变化(从5.5到7.0)。这个过程的大部分调节是通过唾液进行的。母牛有许多分泌唾液的腺体。在喂食期间产量约为120毫升/分钟，在反刍期间产量约为150毫升/分钟。当母牛停止咀嚼时，唾液以60毫升/分钟的速度继续产生。这意味着在饲草含量高的食物中，母牛每天可以咀嚼超过10小时，唾液分泌量可以超过140升。每天分泌的唾液数量在很大程度上取决于所消耗食物的物理形态。在没有分泌唾液的情况下，瘤胃的酸度增加(酸中毒)并且微生物活性降低。在酸中毒期间，母牛食欲不振，并且在严重的情况下(ph值低4.5)，所有微生物活性都受到破坏，这可能导致母牛的死亡。
[0054]
在一个优选实施例中，测得的相对电导率值的范围为1至2048。这些相对值对应于1s/m至10μs/m电导率之间的绝对(物理)值(电导1s至10μs即阻抗1ω至100kω)。
[0055]
本发明人决定通过测量电导率间接测量反刍过程，也就是说，要测量的参数与溶液中盐的存在有关，如果液体受到电位差的影响，则盐的分解会产生能够传输电能的正离子和负离子。已经指出的是，动物产生大量含有碳酸氢钠(nahco3)和磷酸盐(h2po4)的唾液，这就是为什么会间接认为对于该过程将有很好的参考价值。为了获得这个参数，做出的决定是，除了陶瓷筒体之外，还需要开发金属顶端来密封这个部件，并在不影响天线性能的情况下以电极的形式用作电导率传感器。经过初步分析后，设计了不锈钢顶端，并安排用aisi 316材料(fe/crl8/ni10/mo3)进行加工。这些合金是离子相容的，并在动物和人体的临时植入物(板、螺钉和钉子)中进行使用并受到推荐。在一个优选实施方式中，电导率传感器的长度在1mm至5mm范围内，直径在3mm至40mm范围内。
[0056]
作为一种测量方法，电导率比它看起来要更复杂。使用直流电始终沿相同方向移动离子，可能会导致至少一个电极上面发生腐蚀，因为这个原因，这种方法被完全排除在外；而另一方面，使用交流电工作需要适当选择频率，因为结果高度依赖于电极浸入其中的介质的动态阻抗。首先选择的频率在80和450hz之间，并在一个优选实施方式中，通过施加1.8到5vac范围内的测试电压(优选值为2.5vac)选择了250hz的频率。为了在丸剂中获得交流电压，丸剂中包含了逆变器型dc-ac转换器(图中未显示)。这样选择是由于之前对牛类和马的直肠导管进行的研究取得了很好的结果。一旦在现场评估了其效率，便进行了循环计时电流法的电分析测试，这是一种对工作电极施加矩形和重复电位干扰的技术。对干扰的响应曲线，即电流或电流密度作为时间函数，称为计时电流图，其目的之一是评估两个电极之间的电流线密度，以便覆盖可能的最大空间，并因此覆盖每次测量所涉及的样本体积。在
所进行的测试中，得出的结论是，瘤胃活动值取决于若干生理参数，以及动物正在进行的活动。这样一来，在休息、站立或躺在地上、醒着但不进食的情况下，每头母牛都呈现出电导率的一个相对基础值，该值根据食物类型、年龄和品种进行自我校准。对这一发展而言，重要的是相对于该值的相对变化和变化率，以及它与诸如温度等其他值的比较。
[0057]
丸剂温度和电导率值的结果曲线如图9所示。
[0058]
b.标签：记录头部运动相对于动物胃部运动之间的相互作用，使得可以检测出动物是否处于休息状态、正在进食或正在行走。该信息对于描述个体动物的习性及其相对于畜群的行为是重要的。使用此信息的一个示例是在检测发情和产仔时实现更高的精度。从两个装置的相互作用中获得的其他信息涉及安全，并通过分离检测出标签的脱落：当标签(给出动物的位置)停止与丸剂通信时，它会产生分离警报状态。反过来，丸剂增加了它的传输功率，使其可以容易地被定位。
[0059]
标签的功能和特性：
[0060]
标签放置在动物的耳朵上，其基本任务是传送并生成信息，从而对动物进行定位。标签还负责管理丸剂和将信息发送到远程终端的无线通信网关之间的通信。此外，在没有通信的情况下，标签会发出通知，以便通过其他方式进行追踪。标签电路中使用了在丸剂中描述的相同温度和运动传感器。
[0061]
图2和图4显示的是标签具有太阳能电池8，其优选为单晶型并且具有3.5cm
×
2.2cm的面积，效率高达22％，以保持电池10的再充电。前盖9保持太阳能电池并保护电子电路板14、电池10和rfid装置(射频识别器)11。优选的是，电池10是3.6vdc和250mah，并且该装置包括天线15b，天线15b优选是溅射型。这两个装置都由内盖12从后面保持，而内盖12又被后盖13封闭。标签还包含测量外界环境空气温度的温度传感器24b。
[0062]
图3和图4显示了电子电路板14上安装有天线15b、收发器ic(集成电路)16b、电压调节器ic 17、驱动电池充电器18的ic、微控制器ic 19b和imu ic 20b。该天线已被选择用于捕获和发送可变速率射频信号，尺寸为38mm
×
84mm。
[0063]
收发器优选是品牌，型号为rn2903a；电压调节器优选为texas品牌，型号为tps78330ddcr；电池充电器优选为品牌，型号为mcp73831t-2aci/ot；微控制器优选为品牌，型号为pic16lf1825；imu优选为品牌，型号为bmi160。
[0064]
丸剂和标签之间通信方式的特点：
[0065]
丸剂和标签之间的通信非常重要。由于它是超低功耗开发，通信是按同步时间进行的。换言之，两个装置同意在一定时间内再次通信并使用它们的内部时钟来实现通信。在同步丢失的情况下，标签将一直监听，直到它收到丸剂信息包并再次同步。作为通信技术，采用具有专有协议的亚千兆类型的射频收发器，利用专有协议以9600比特/秒至19200比特/秒之间的通信进行工作。
[0066]
c.网关：网关5优选由标准lpwan设备(lorawan、nbiot、sixfox等)组成，它将标签与网络服务器相关联，以管理装置网络并将信息发送到云。
[0067]
标签与网关之间的通信技术：网关5负责管理标签的功率和传输速率，以确保在不丢失信息的情况下数十万个标签能够进行通信；另一方面，它们负责将收集到的信息上传
到中央服务器。
[0068]
网关与云之间的通信技术：网关5使用高速链路(点对点、3g、4g、5g、卫星等)发送收集的数据，并从网络服务器接收管理所必需的信息。
[0069]
远程终端
[0070]
本发明最值得注意的方面之一是基于一个或多个远程终端32，远程终端32具有提供本领域迄今未知的功能的应用软件(app)。远程终端32可以是台式pc、便携式pc(笔记本或膝上型)、平板电脑或手机，它们将与云软件进行通信。这种通信甚至可以通过用作接口的装置使用lpwan进行。使用app能够实现的功能将在下面更详细地描述。
[0071]
平板电脑或手机app用作控制和配置标签的接口，显示与标签及关联丸剂的连接状态，并且如果它们已连接，则允许用户选择使用模式(连续使用或定期使用)。
[0072]
app应用软件还用作收集使用数据的手段，供监测公司进一步处理，以便改进服务和程序。app允许配置牲畜档案，这些档案可以被加载和/或保存以供另一时间使用，并便于这些档案的识别。
[0073]
app应用程序被下载到手机或平板电脑上，一旦开启，就控制100％的标签。不同的测量格式可以通过app进行控制和编程：连续使用或按周期使用。
[0074]
app的另一个功能是每个动物都可以拥有自己的档案，从而能够重复已经进行的测量，并对其可能存在的健康问题的信息进行记录。
[0075]
app的另一个功能是使用lpwan网络、蜂窝网络或wifi发送给团队中的不同人员。
[0076]
在一个替换实施例中，app记录偏离某些生物学参数的百分比。
[0077]
在另一个优选实施例中，app软件包括动物之间的交叉统计功能，从而能够共享统计数据和档案。
[0078]
本发明的方法
[0079]
本发明还包括一种用于监测动物生理状态的方法。该过程包括以下阶段：
[0080]
测量瘤胃内温度；
[0081]
测量胃的活动；
[0082]
测量个体行为；
[0083]
测量与畜群相比的行为；
[0084]
测量食物和水的摄入；
[0085]
动物耳朵的温度测量。
[0086]
瘤胃内温度测量：
[0087]
瘤胃内温度测量是使用安装在瘤胃内丸剂上的温度传感器24a执行的。根据稳定时间、外界环境温度、电导率值和时间、母牛内部和外部活动情况，温度将被认为是正常的。即，首先不考虑水和食物的摄入，水和食物的摄入不在发酵过程中，也不在特定的活动中(如正在发情)。更具体的步骤和参数在后面的段落中解释。
[0088]
胃活动的测量：
[0089]
测量胃的活动是通过使用安装在瘤胃内丸剂上的传感器测量胃液的电导率来执行的。如果某范围复制了每种饮食的既定模式，则该范围被认为是正常的。在反刍动物的消化过程中，瘤胃和网胃之间存在不断进行的水交换。这些水的一部分被吸收在瘤胃壁中，但也有证据表明瘤胃壁分泌一定程度的水，再加上饮用水和每天产生的60-100升唾液，得出
成年母牛体内约200升体积的水。在这个过程中，有许多行为可以被描述出来，例如，在摄入水时，盐减少，因此电导率下降，瘤胃体的温度也迅速下降。摄食干燥食物需要分泌更多的唾液，这会逐渐增加电导率，但不会像食物柔软且水分充足的情况下那样产生很大的温度变化。另一方面，如果改变进食模式，则该信息被发送到中央服务器，以搜索新的进食模式或检测疾病。更具体的步骤和参数在后面的段落中解释。
[0090]
个体行为的测量：
[0091]
测量个体行为是通过安装在动物耳朵上的运动传感器和安装在动物胃上的另一运动传感器感测动物运动进行的。根据所述个体行为模式的差异，如果耳朵中的竖直抽动(例如阶跃)比胃中的多，则表明该动物正在进食。当这些抽动数量变得相似时，动物正在行走，并且如果在胃中检测到突然运动，则它正在接受交配。
[0092]
如果检测到动物在5分钟内没有运动，则发出警报，以及如果在三个轴的任何一个轴上检测到接近重力的加速度，则发出自由跌倒警报。
[0093]
与畜群相比的行为测量：
[0094]
在这个阶段，对诸模式进行比较，以检测出发情(相对于畜群，该动物的活动量更大)、疾病(相对于畜群，活动量更少)或分娩(波动的活动量)。这些测量得到来自其余参数的信息的充实。
[0095]
食物和水的摄入测量：
[0096]
食物和水的摄入测量通过测量丸剂的电导率和温度模式的瘤胃内传感器执行。由位于耳朵上的传感器测量的外界环境空气温度也用作参考。
[0097]
动物耳朵24b周围环境温度的测量：
[0098]
测量动物耳朵周围的环境温度，获得了动物耳朵高度处的外界环境空气温度，该温度用作模式检测、压力检测等的参考。
[0099]
监测体温是畜群健康管理中的常见做法，如adams等人的文献j.dairy sci.96:1549-1555中所述：温度是普通牛状况的指标，状况包括诸如子宫炎、乳腺炎、跛腿和肺炎等疾病。
[0100]
见表1。
[0101][0102]
但是，当在瘤胃中测量时，这些温度变化可能受到食物和饮水摄入的影响。因此，当添加电导率传感器时，这些数据与从温度传感器获得的信息互补，从而获得：
[0103]
·
饮水摄入
[0104]
水的摄入显著改变了瘤胃温度。这个改变的绝对值和温度下降的速度可能与两个因素有关：
[0105]
1.水温(一般为外界温度)，
[0106]
2.消耗的水量。
[0107]
水还会造成盐溶解情况的改变，一般来说，这种相互作用首先会降低电导率，但后来随着它与反刍和唾液的相互作用而增加电导率。
[0108]
本发明人得出的一个简化算法是，在不到4分钟内温度下降到36摄氏度以下，加上相同时间段内电导率下降15％，这种情况表示液体的摄入。根据恢复“正常”温度和外界温度的时间，用户可以获得与所消耗水量成比例的信息(此过程可能需要20分钟到1小时)。
[0109]
·
食物摄入
[0110]
在反刍过程中，大量的唾液被分泌出来，并在丸剂或反刍物被吞咽时到达瘤胃。唾液中含有碳酸氢盐(hco
3-)和磷酸盐(hpo
4-)，它们使唾液具有碱性的ph值(8.2至8.4)，并且在瘤胃中起到抑制酸的产生的缓冲作用。当反刍动物吃了酸性浓缩饲料时，反刍减少，因此唾液分泌量也减少。这会降低瘤胃ph值(见图10)。
[0111]
这样添加盐补偿了食物摄入后ph的升高，其持续时间与所吃食物类型成比例。
[0112]
这种行为可以通过简单的方法进行分析，例如：如果瘤胃内温度缓慢上升，与电导率的增加相一致，则其表示存在消化活动。
[0113]
·
生殖疾病和事件的检测：一旦排除了因摄入饮料和食物而产生的改变，则分析以下病理：
[0114]
1.乳腺炎和肺炎：在至少4天期间平均温度升高
[0115]
2.分娩：温度升高，但有与该动物间歇性活动相关的事件
[0116]
3.发情：温度升高(约1度)，而且该动物的活动量相对于畜群增加45％以上。
[0117]
附录
[0118]
项目指代意义
[0119]
1丸剂
[0120]
2rf-subghz通信
[0121]
3标签
[0122]
4lpwan
[0123]
5网关
[0124]
6wan
[0125]
7云
[0126]
8标签的太阳能电池
[0127]
9标签前盖
[0128]
10标签电池
[0129]
11rfid标签
[0130]
12标签内盖
[0131]
13标签后盖
[0132]
14标签电子电路
[0133]
15a丸剂天线
[0134]
15b标签天线
[0135]
16a丸剂收发器
[0136]
16b标签收发器
[0137]
17标签电压调节器
[0138]
18标签电池充电器
[0139]
19a丸剂微控制器
[0140]
19b标签微控制器
[0141]
20a丸剂imu
[0142]
20b标签imu
[0143]
21丸剂帽
[0144]
22丸剂电子电路
[0145]
23丸剂电池
[0146]
24a丸剂温度传感器
[0147]
24b标签温度传感器
[0148]
25丸剂壳
[0149]
26丸剂电导率传感器电极
[0150]
27丸剂螺钉
[0151]
28丸剂垫圈
[0152]
29丸剂接触环
[0153]
30丸剂隔离体
[0154]
31丸剂接触中心
[0155]
32远程终端

技术特征：
1.一种待容纳在工业化饲养的反刍动物的瘤胃中的丸剂(1)，用于测量动物的生理参数并与通信接口标签(3)交换数据，其中，所述丸剂(1)包括：天线、收发器(16a)、微控制器(19a)、imu惯性测量单元(20a)、电池(23)和温度传感器(24a)，其中，所述丸剂包括瘤胃活力计(26)，该活力计包括利用交流电测量的电导率传感器(26)。2.如权利要求1所述的丸剂(1)，其中，所述电导率传感器(26)的交流电(ac)以范围在80hz和450hz之间的频率工作。3.如权利要求2所述的丸剂(1)，其中，所述交流电(ac)的频率是250hz。4.如权利要求1所述的丸剂(1)，其中，所述交流电以范围从1.8vac到5vac的测试电压工作。5.如权利要求4所述的丸剂(1)，其中，所述交流电以2.5vac的测试电压工作。6.如权利要求4所述的丸剂(1)，其中，借助逆变器型dc-ac转换器在所述丸剂内产生交流电压。7.如权利要求1所述的丸剂(1)，其中，所述电导率传感器(26)包括陶瓷筒体以及由aisi 316材料(fe/cr18/ni10/mo3)制成的不锈钢顶端。8.如权利要求1所述的丸剂(1)，其中，所述电导率传感器(26)的长度在1mm至5mm的范围内，直径在3mm至40mm的范围内。9.如权利要求1所述的丸剂(1)，其中，测得的相对电导率值的范围为1至2048，该范围对应于测得的绝对电导率值为1s/m至10μs/m的范围。10.如权利要求1所述的丸剂(1)，其中，所述天线(15a)由“溅射”型元件形成，利用lpwan协议以subgiga频率发射信号。11.如权利要求1所述的丸剂(1)，其中，所述收发器(16a)包括rn2903a集成电路。12.如权利要求1所述的丸剂(1)，其中，所述收发器(16a)以9600比特/秒至19200比特/秒接收和传输数据。13.如权利要求1所述的丸剂(1)，其中，所述微控制器(19a)包括pic16lf1825集成电路。14.如权利要求1所述的丸剂(1)，其中，所述电池(23)是lipo类型。15.如权利要求1所述的丸剂(1)，其中，所述温度传感器(24a)包括ds18b20集成电路。16.如权利要求1所述的丸剂(1)，其中，所述imu惯性测量单元(20a)是由陀螺仪和/或惯性单元形成的三轴加速度计。17.如权利要求16所述的丸剂(1)，其中，所述imu惯性测量单元(20a)包括bmi160集成电路。18.一种标签(3)，用作监测反刍动物的通信接口，以与丸剂(1)通信并能够与网关型接口(5)通信，所述标签(3)包括：电池(10)、用以保持电池再充电的太阳能电池(8)、电子电路板(14)、射频识别装置(rfid)(11)、天线(15b)、温度传感器(24b)、以及imu惯性测量单元(20b)。19.如权利要求18所述的标签(3)，其安装在要被监测的动物的耳朵上，从而温度传感器(24b)测量动物耳朵附近的环境空气温度，并且imu惯性测量单元(20b)检测动物的运动。20.如权利要求18所述的标签(3)，其中，太阳能电池(8)是单晶体类型，面积为3.5cm
×
2.2cm，效率高达22％。21.如权利要求18所述的标签(3)，其中，电池(10)是3.6vdc和250mah。22.如权利要求18所述的标签(3)，其中，天线(15b)是溅射类型。23.如权利要求18所述的标签(3)，其中，所述电子电路板(14)包括：收发器ic(16b)、电压调节器ic(17)、电池充电器ic(18)、微控制器ic(19b)、以及imu ic(20b)。24.如权利要求18所述的标签(3)，其中，所述天线(15b)的尺寸为38mm
×
84mm。25.如权利要求18所述的标签(3)，其中，收发器(16b)是品牌，型号为rn2903a；电压调节器(17)为texas 品牌，型号为tps78330ddcr；电池充电器(18)为品牌，型号为mcp73831t-2aci/ot；微控制器(19b)为品牌，型号为pic16lf1825；imu ic(20b)为品牌，型号为bmi160。26.如权利要求18所述的标签(3)，其中，收发器(16b)以9600比特/秒至19200比特/秒与所述丸剂(1)交换数据。27.一种排布系统，用于监测动物的生理状态，以确定其健康状况，并且提供信息用于优化对以下动物的管理：工业用途牛、牛科动物、羊毛品种动物、山羊品种动物、骆驼科动物或类似动物，所述排布系统包括：一个或多个胃丸剂(1)、一个或多个通信接口标签(3)、一个或多个网关型接口(5)、一个或多个远程计算机服务器(7)(“云”)上的一个或多个数据库、以及一个或多个远程通信终端(32)。28.如权利要求27所述的排布系统，其中，所述一个或多个丸剂(1)与其相应标签(3)的通信是借助于rf-subghz通信协议(2)进行的；其中，所述一个或多个标签(3)与一个或多个网关(5)之间的通信是借助于lpwan型(4)无线数据网络进行的；其中，所述一个或多个网关与远程计算机服务器(7)之间的通信是利用高速链路(点对点、3g、4g、5g、卫星)通过wan网络(6)进行的；并且其中，所述远程计算机服务器(7)与一个或多个远程终端(32)的通信也是利用高速链路(点对点、3g、4g、5g、卫星)进行的。29.一种远程终端(32)，用于与丸剂及通信标签(3)进行通信，该远程终端(32)包括应用软件(app)，能够使用lpwan与云中远程计算机服务器(7)进行通信，其中，该app允许对标签(3)进行配置，显示出与标签(3)和关联丸剂(1)的连接状态。30.如权利要求29所述的远程终端(32)，其中，远程终端(32)包括台式pc、便携式pc(笔记本或膝上型)、平板电脑或手机。31.如权利要求29所述的远程终端(32)，其中，app应用软件被用作收集使用数据的手段，供监测公司后续处理，以便能够改进服务和程序。31.如权利要求29所述的远程终端(32)，其中，app应用软件允许配置牲畜档案，这些档案能够被加载和/或保存以供另一时间使用，并便于这些档案的识别。32.如权利要求29所述的远程终端(32)，其中，一旦开启，app应用软件就控制100％的标签(1)，控制或编程不同的测量格式：(i)连续使用或(ii)定期使用。33.如权利要求29所述的远程终端(32)，其中，app应用软件允许每个动物拥有自己的档案，从而能够重复已经进行的测量并记录它们可能存在的健康问题的信息，记录偏离某些生物学参数的百分比。34.如权利要求29所述的远程终端(32)，其中，app应用软件允许团队中的不同人员使
用lpwan网络、蜂窝网络或wifi进行通信。35.如权利要求29所述的远程终端(32)，其中，app应用软件允许包括动物之间的交叉统计功能，从而能够共享统计数据和档案。36.一种方法，用于监测动物的生理状态，以确定其健康状况，并提供信息用于优化对以下动物的管理：工业用途牛、牛科动物、羊毛品种动物、山羊品种动物、骆驼科动物或类似动物，所述方法执行以下步骤：a.测量瘤胃内温度；b.测量胃的活动；c.测量个体行为；d.测量与畜群相比的行为；e.测量食物和水的摄入；以及f.测量动物耳朵高度处的外界环境空气温度；其中，所述胃的活动是使用交流电通过测量胃液电导率获得的。37.如权利要求36所述的方法，其中，胃液电导率的测量是利用安装在瘤胃内丸剂(1)上的传感器(26)进行的。38.如权利要求37所述的方法，其中，瘤胃内温度的测量是借助于安装在瘤胃内丸剂(1)上的温度传感器(24a)进行的。39.如权利要求38所述的方法，其中，如果在不到4分钟的时间内测量到温度下降到36℃以下，并且还测量到在同一时间段内电导率下降15％，则表明动物正在饮用液体。40.如权利要求39所述的方法，其中，根据恢复正常温度和外界温度的时间，用户获得与所消耗水量成比例的信息。41.如权利要求38所述的方法，其中，如果瘤胃内温度缓慢上升，与电导率的增加相一致，则表明有消化活动。42.如权利要求38所述的方法，其中，一旦排除了因摄入饮料和食物而产生的温度和电导率改变，则在至少4天期间温度的平均升高表明有乳腺炎和/或肺炎。43.如权利要求38所述的方法，其中，温度升高约1摄氏度，并且动物的个体活动相对于畜群的个体行为模式增加超过45％，则表明该动物正在发情。44.如权利要求41所述的方法，其中，如果所述消化活动改变了正常进食模式，则该信息被发送到远程服务器(7)，以搜索新的进食模式或检测疾病。45.如权利要求43所述的方法，其中，所述个体活动和行为模式的测量，是通过安装在动物耳朵上的运动传感器(20b)和动物胃中的另一运动传感器(20a)感测动物的运动进行的。46.如权利要求45所述的方法，其中，根据个体行为模式的差异，如果耳朵中的竖直抽动比胃中的竖直抽动更多，则表明动物正在进食；当这些抽动数量变得相似时，则动物正在行走，以及如果检测到胃中突然运动，则动物正在接受交配。47.如权利要求45所述的方法，其中，如果检测到动物在5分钟内没有运动，则发出警报，并且如果在三个轴的其中一个轴上检测到接近重力的加速度，则发出自由跌倒警报。48.如权利要求45所述的方法，其中，与畜群相比的个体行为的测量，是借助于诸模式的比较进行的，当该动物相对于畜群的活动量大时，检测为发情，当相对于畜群的活动量少
时，检测为疾病，或者当检测到波动的活动量时，检测为分娩。49.如权利要求36所述的方法，其中，外界环境空气的温度测量是借助于标签(3)的温度传感器(24b)在动物耳朵附近进行的，并用作模式检测和压力检测的参考。

技术总结
一种排布系统、一种可摄食丸剂、一种通信接口标签以及一种方法，用以监测动物的生理参数，以确定其健康状态，并提供信息以优化牲畜管理。所述可摄食丸剂容纳在反刍动物的胃中，一般包括多个传感器，诸如温度传感器、运动传感器，尤其是允许对动物的生理参数(诸如食物摄入、水、没有疾病，等等)进行高精度测量的电导率传感器。标签与丸剂通信并将信号转发到无线通信网络上的网关型通信接口，该接口进而向“云”发送数据通信并从“云”接收数据通信。用户从一个或多个远程终端与云通信。本发明包括上述要素和驻留在远程终端和云上的监控软件。本发明的方法包括由所述排布系统执行的测试和监控阶段。监控阶段。监控阶段。


技术研发人员：圣地亚哥
受保护的技术使用者：凯洛文科技有限公司
技术研发日：2020.12.10
技术公布日：2023/9/14