Design of an automated system for continuous monitoring of dairy cow behaviour in free-stall barns

L' alterazione del comportamento degli animali è uno degli indicatori utili per identificare l insorgenza di malattie. La necessità di controllare un numero sempre maggiore di capi negli allevamenti intensivi ha portato all utilizzo di sistemi automatizzati per il loro monitoraggio. Tra questi, i sistemi basati su sensori inerziali sono stati recentemente proposti per classificare i pattern comportamentali degli animali negli allevamenti. In questo ambito, che è inerente al campo della Precision Livestock Farming, il lavoro svolto durante il Dottorato di ricerca e descritto nella presente tesi si propone di contribuire al miglioramento di tali sistemi per il riconoscimento delle attività di lying, standing, feeding e walking delle bovine da latte allevate in una stalla a stabulazione libera. Sulla base di un ampia analisi dello stato dell arte, tale obiettivo è stato conseguito tramite la definizione di nuovi approcci di applicazione della ICT (Information and Communications Technology) alla zootecnia intensiva. In particolare, è stato realizzato un nuovo algoritmo, caratterizzato da un complessità computazionale lineare, che effettua il calcolo del numero di passi di ogni bovina dai dati di accelerazione, facendo uso di soglie definite statisticamente. L accuratezza dell algoritmo è stata valutata sulla base dell errore totale, pari al 9.5%, e del Relative Measurement Error, compreso tra il 2.4% e il 4.8%. Inoltre, è stato definito un nuovo classificatore per distinguere l attività del feeding dallo standing, utilizzando soglie calcolate statisticamente dai dati accelerometrici. L accuratezza della classificazione è stata valutata sulla base del Misclassification Rate, pari al 5.56%. L applicazione in stalla di un nuovo sistema di acquisizione dei dati ha permesso di migliorare la raccolta dei dati da differenti sensori durante la routine giornaliera degli animali. Il sistema proposto richiede un installazione facilitata e non necessita di calibrazioni preliminari. La sua prestazione è stata valutata mediante lo Stored Data Index che è risultato pari all 83%. Infine, viene proposto il progetto di un sistema complessivo per il monitoraggio in automatico dei comportamenti delle bovine basato su sensori indossabili.

Grantor dc:publisher

Università degli studi di Catania

Year dc:date

2017

Author dc:creator

• MANCINO, MASSIMO

Contributors dc:contributor

• ARCIDIACONO, Claudia
• LEONARDI, Cherubino

• Precision livestock farming, Cow behaviour, Cow walking activity, Cow feeding activity, Cow standing activity, Thresholds, Sensors

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/openAccess
• license:PUBBLICO - Pubblico con Copyright
• license uri:iris.PUB02

Language dc:language

eng

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/20.500.11769/582813

OAI identifier oai:identifier

oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/582813