Monitorování prasat
Dálkové monitorování prasat
Spotřebitelé očekávají, že jejich živočišné potraviny budou vyrobeny s ohledem na dobré životní podmínky zvířat. Proto jsou vyvíjeny technologie, které mají zajistit, aby hospodářská zvířata byla řádně ošetřena. Dálkové monitorování umožňuje sledovat pohodlí prasat a detekovat neobvyklé chování nebo klinické známky nemoci, zranění a bolesti.
Pohoda prasat je nepřetržitě analyzována podle kritérií jako jsou stav těla, kulhání, výskyt lézí po kousnutí, rektální a děložní výhřezy, pupeční kýly, otevřené rány a škrábance. Pozorování prasat bez lidské přítomnosti pomáhá lépe posoudit jejich vzorce chování. Dálkové automatické monitorování prasat zahrnuje detekci a sledování identifikovaných jedinců z hlediska jejich zdraví a dobrých životních podmínek. Pomocí analýzy obrázků, zvuků a biologických metrik v reálném čase lze zavčas odhalit nemoc nebo nefyziologický stav. Díky rozvoji počítačové vědy a dostupnosti levných senzorů se přesnost technologií výrazně zvýšila. Informace z dálkového sledování zvířat jsou převáděny do indexů zdraví a dobrých životních podmínek a usnadňují chovatelům přijímat správné postupy chovu prasat.
Sledování aktivity
Mezi běžné technologie pro automatické sledování aktivity prasat patří videozáznamy z kamer, které přispívají ke zlepšení jejich pohodlí detekcí antagonistického chování, pronásledování, kousání a bojů mezi nimi. Počítačové algoritmy rozlišují ležící prasata (boční od hrudní klidové polohy), stojící a pohybující se prasata. Analýza hloubky obrazu pomocí 3D kamer umožňuje určit vzdálenost a umístění prasat. Avšak dálkové monitorování jednotlivých prasat ve velké skupině je stále poněkud komplikované, kvůli přirozené povaze prasat ležet v těsném kontaktu vedle sebe, čímž je znemožněna jejich identifikace.
Antagonistické chování u prasat, jako je kousání uší, boku a ocasu, způsobuje zranění nebo úplnou amputaci ocasu. Kousání má mnoho příčin včetně stresujícího prostředí a příliš agresivního chování při krmení. K automatickému varování před ohnisky kousání ocasu byly použity 3D kamery a strojové učení. Studie uvádí, že podíl zraněných prasat souvisí s nízkým držením ocasu, které bylo nejvyšší týden před propuknutím nežádoucího chování.
Kulhání a mobilita
Kulhání je stav, který inhibuje nebo modifikuje chůzi zvířete a může mít řadu příčin, jako jsou zanedbaná kopýtka, zranění, zlomeniny, kožní léze, osteochondrosa a artritida. Prevalence kulhavosti v rámci stáda je vysoká (v rozmezí 8–16%) a vede k ekonomickým ztrátám z neplánovaného utracení. Navíc, kulhání spojené s bolestí snižuje optimální životní podmínky prasat a silně chromá prasata jsou parametrem kritického selhání chovatele. Proto je nutné používat objektivní metody pro soustavné posuzování kulhání a pro identifikaci i mírně kulhajících prasat, než stav skončí neschopností pohybu. Bohužel, stále méně ošetřovatelů dohlíží na stále více zvířat a kulhání není často zjištěno včas, dokud není závažné.
Kulhající prasata se chovají odlišně v důsledku fyzicky snížené pohyblivosti, bolesti nebo nepohodlí a nemoci. Ve skupinách bylo pozorováno, že se prasata i s nezřetelným kulháním pohybují a stojí méně, leží více a jsou ve styku se stěnou více než zdravá prasata, patrně z důvodu bolesti nebo hledání úkrytu a izolace od skupiny.
Spolehlivé technologie, které dokáží identifikovat kulhající prasata jsou silové desky, tlakové rohože, kamery a akcelerometry. Silové desky se používají k měření rozložení tlaku kopyt, rozložení hmotnosti na všechny čtyři nohy a k zatížení nohou a posunu hmotnosti. Elektronická tlaková rohož a software hodnotí kulhání prostřednictvím měření tlaku, délky kroku, doby postoje, času kroku a aktivovaného počtu senzorů na nohu.
Kulhání lze klasifikovat i podle jiných proměnných, jako je snížená rychlost chůze, kratší nebo nerovnoměrné kroky a kymácení se ze strany na stranu. Tyto vizuální rysy lze detekovat sledováním pohybu prostřednictvím kamer a topologickou analýzou zvířat.
Akcelerometry připevněné k noze prasnic nebo do ušních štítků jsou účinnou technologií pro detekci držení těla a chování při chůzi. Například, při použití akcelerometrů u prasnic bylo detekováno kulhání 14 dní před jeho viditelným projevem. Akcelerometr je elektromechanické zařízení používané k měření zrychlujících sil. Síly mohou být statické jako nepřetržitá gravitační síla (např. prase leží) nebo zrychlené způsobené pohybem (např. prase chodí). Pohyb vytváří třes na mikroskopických krystalech uložených v akcelerometru a vzniklé napětí umožňuje stanovit rychlost a orientaci pohybu.
Stavba těla
Fyzické hodnocení stavby těla se provádí především u prasnic kvůli posouzení kvality výživy a nejčastěji se vyjadřuje jako skóre tělesné kondice. Zvláštní význam mají ukazatele tělesného stavu, které jsou korelovány např. s kulháním či bolestmi končetin. Prasnice vyřazené ze stáda pro špatné skóre tělesné kondice mají méně hřbetního špeku a jak ztrácí svaly a tuk, jejich záda se stávají ostřejšími, což lze snadno kvantifikovat měřením úhlů na prasnicích a použít v algoritmech pro zpracování dat.
Kamerová technologie používá algoritmus pro odhad hmotnosti prasete na základě jeho povrchu.
Ve výkrmu prasat jsou živá hmotnost, tvar, růst a složení těla rozhodujícími faktory, které ovlivňují prostorové podmínky a parametry ustájení. K odhadu tělesné hmotnosti prasat a k přesnější předpovědi věku při tržní hmotnosti lze použít obrazovou analýzu z trojrozměrných (3D) kamer, které jsou vybaveny vysokým rozlišením fotoaparátu, infračerveným světelným zdrojem pro slabé nebo noční osvětlení a snímačem hloubky, pro určení vzdálenosti zvířete od kamery.
Výhřezy
Odhaduje se, že výskyt prolapsu (vyhřeznutí) dělohy, vaginy a rekta se v celém odvětví chovu prasat zvýšil z průměrného 1 % v roce 2013 na 3 % v roce 2016. Děložní nebo vaginální výhřez má za následek ztrátu prasnic i ztrátu nenarozených selat, jelikož s ohledem na welfare je nutná okamžitá eutanázie postižených zvířat. Výhřezy jsou poměrně snadno identifikovatelné a kvantifikovatelné a proto je lze při dostatečném zobrazení a s pomocí strojového učení detekovat podle fenotypu nebo držení těla prasnice.
Měření teploty
Infračervená termografie je vhodným prostředkem k neinvazivní detekci tepla u jednotlivých zvířat za účelem rychlého odhalení nemocí, pohybových a respiračních problémů. K monitorování teploty prasat se obvykle používají termistory zabudované v ústředně dat nebo senzoru ušní značky. Senzor má přímý kontakt s tkání, aby mohl provádět měření teploty s přesností na 0,1°C. Infračervená technologie nevyžaduje kontakt se zvířetem, což umožňuje dálkové měření.
Fyzikální základ infračervené technologie spočívá v tom, že jakýkoliv objekt, který má teplotu nad absolutní nulou, emituje infračervené záření a teplota objektu určuje vlnovou délku emitovaného záření. Konverze sálavého tepla na počítačem generovaný barevný obraz se provádí pomocí procesu zvaného tepelné zobrazování.
Plochy těla, které postrádají chlupy nebo tukovou izolaci, jako je kůže za uchem nebo mléčná žláza, nejlépe odrážejí tělesnou teplotu dospělých prasat. Vzhledem k tomu, že selata mají nedostatek tělesné tukové izolace, je teplota jejich kůže prakticky shodná s teplotou jejich jádra.
Zvuková analýza
Zvukové nahrávky lze použít s algoritmem pro hlasovou analýzu k detekci stresu a vysokofrekvenčních výkřiků bolesti v důsledku kousání nebo bojů. Algoritmy také rozlišují infekční kašlání od neinfekčního, způsobené prostředím (amoniak nebo prach). Komerčně dostupný belgický balíček zvukové detekce rozpoznává zvuky v lokální oblasti, což umožňuje léčbu onemocnění dýchacích cest a větrání na úrovni kotce a nikoliv celé stáje. Podobný německý zvukový systém monitoruje kašlání prasat a dokáže respirační nemoci detekovat o tři až čtyři dny dříve. Chovatelé tak ušetří na výdajích za antibiotika.
Zvukové systémy dokáží detekovat respirační nemoci o několik dnů dříve.
Avšak detekce zvuku může být neúčinná, pokud je stáj příliš hlučná nebo pokud nejsou k dispozici dostatečné mikrofony. Schopnost důsledně rozlišovat mezi stresem a normálními zvuky by byla prospěšná, protože prasata by svým způsobem mohla „hovořit" o sobě a o svém blahu.
Inteligentní chov prasat
Dobré životní podmínky zvířat jsou etickým hnacím motorem s ekonomickými důsledky. Nejviditelnějším výsledkem, jak jdou ruku v ruce blahobyt a ekonomická prosperita, je snížená úmrtnost a nemocnost v chovech prasat.
V inteligentním chovu prasat mohou být prostřednictvím senzorových sítí generovány rozsáhlé a komplexní datové soubory, které lze analyzovat pomocí technologií velkých dat. Neustálé monitorování poskytuje podrobné informace, které mohou zpracovat počítače a chovatelé je mohou použít k optimalizaci správy svých stád.
