Využití pozičního systému pro automatizované monitorování pohybu a sociálního chování dojnic ve stáji

Bc. Zuzana Vyskočilová

Master's thesis

Indoor positioning system in the stable: The use for automated monitoring of movement and social behaviour in dairy cows

Abstract:

Tato diplomová práce se zabývala validací pozičního systému TrackLab od společnosti Noldus instalovaného na produkční farmě v Netlukách. Cílem bylo ověření citlivosti a přesnosti tohoto pozičního systému a porovnání takto získaných hodnot s údaji získanými přímým pozorováním. Mezi hlavní výstupy patřilo vyhodnocení spolehlivosti systému na základě otestování přesnosti detekované pozice dojnice ve stáji, četnosti a délky výpadků měření a shody určení jedinců vyskytujících se ve vzájemné blízkosti výpočtem z dat naměřených systémem a zjištěnými přímým pozorováním. V pokusné stáji bylo instalováno na stále stejných místech deset takzvaných fixních tagů (vysílač signálu), jejichž poloha byla pro ověření přesnosti dat zaměřených pozičním systémem předem změřena laserovým metrem. Dále bylo náhodně vybráno osm fokálních dojnic. Každých 15 vteřin byla zaznamenána poloha dojnice a její případná blízkost k instalovanému fixnímu tagu. Dohromady bylo nashromážděno 24 hodin souběžného přímého pozorování a dat automaticky sbíraných pozičním systémem. Nasbíraná data byla vyhodnocena pomocí statistického programu SAS. Průměrná úspěšnost zaměření činila 70,55 % u fixních tagů a průměrná chyba zaměření těchto tagů byla 0,151 metru. Shoda jedinců vzájemně si blízkých zjištěná přímým pozorováním a výpočty z dat stažených z úložiště pozičního systému dosáhla 81,33 %. Z celkového počtu 24 sledovacích hodin byla vzájemná blízkost dojnice a fixního tagu zaznamenána chybně pouze v 0,625 % tohoto času. Největší výpadky a nejhorší přesnost zaměření, stejně tak jako nejčastěji určená chybná blízkost fokálních dojnic a fixních tagů byla zjištěna v rozích stáje a na místech s větším množstvím kovových konstrukcí. Poziční systém TrackLab je vhodný pro další využití ve výzkumu, protože zprostředkovává důležité informace o prostorovém chování dojnic, z nichž můžeme získávat zajímavé poznatky o zdraví a welfare chovaných dojnic.

Abstract:

This Master’s thesis dealt with the validation of the TrackLab positioning system made by Noldus, which is installed in the production farm in Netluky. The aim of this thesis was to verify the sensitivity and accuracy of the system. Next aim was to compare the values obtained by collecting data using the system with the values obtained by observation. The main outputs included an evaluation of the reliability of the system, which was tested by the accuracy of the detected position of dairy cow in the stable, the frequency and the length of measurement failures and the determining of social relationship between the cows reached by calculating data from the system and the observation. There were installed ten stationary tags (transponders) in the experimental stable, which were placed at the same position during the whole experiment. First the position of these tags was measured with a laser meter to verify the accuracy of data which were measured by TrackLab. Furthermore, eight focal dairy cows were chosen. The position of the focal cow and its possible proximity to the stationary tag were recorded every 15 seconds. In total, 24 hours of observation and automated positioning data were collected. The collected data were evaluated using the statistical program SAS. The average success of measuring the position for stationary tags was 70.55 % and the average discrepancy was 0.151 meters. The congruence of relationship by observation and data downloaded from the positioning system storage reached 81.33 %. The proximity between the focal cow and stationary tag was incorrectly recorded only in 0.625 % of the total 24 tracking hours. The biggest failure of measurement, the worst accuracy of measurement as well as the most often wrong determination of proximity between focal cows and stationary tags were found in the corners of the stable and in places with metal structure. The TrackLab positioning system is suitable for further use in research, because it gives important information about the spatial behaviour in dairy cows, which we can obtain interesting insights from, and we can also get interesting insight about the health and welfare of dairy cows.

Keywords

poziční systém, validace, precizní zemědělství, mléčný skot

Keywords

validation, precision livestock farming, dairy cows, positioning system

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 18. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 17. 5. 2023
• Supervisor: doc. Ing. Jitka Bartošová, Ph.D.
• Reader: Barbora Valníčková, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Animal Health and Welfare Management