Hayvanların internetinin hayvancılık endüstrisindeki faydaları

25 Ağustos 2021

Uğraş Kaynarca – Veteriner Hekim

Kanatlı endüstrisinde yeni teknolojilerin benimsenme oranı, tarım sektöründeki en yüksek oranlardan biridir. En çığır açıcı teknolojilerden biri, insan müdahalesi olmaksızın birbirine bağlı cihazların ve yazılımların ağı olan Nesnelerin İnterneti’dir (IoT).

  • Kanatlı sektöründe, Hayvanların İnterneti (IoA), bu birbirine bağlı sistemlerin, hayvan çevre koşulları ve hayvan tepkileri ile ilgili verileri, karar vermede veya anında harekete geçmek için ağa aktarmasıyla başlar.
  • IoA, akıllı çiftçilik ve hassas hayvancılık teknolojilerinin teknolojik hareketine aittir.

Kanatlı hayvan endüstrisi, elektronik sensörlerin, cihazların, telekomünikasyonun, yazılımın, internetin ve bulut tabanlı bağlantının hızla genişlemesinin bazı faydalarından yararlanmaktadır. Ancak, bu alanlardaki yeni gelişmeler bizi yepyeni bir düzeye taşıyabilir.


IoA, kanatlı endüstrisinin verimliliğini, biyogüvenliğini, gıda güvenliğini, refahını, sürdürülebilirliğini ve şeffaflığını geliştirmeye yardımcı olabilir.

Mevcut ve potansiyel uygulamaların kısa bir incelemesini yapacağız.

OTOMATİK VERİ TOPLAMA

Otomatik veri toplama, iletişim ve analiz, anlaşılabilir bilgiler elde ederek çözümler ve iyileştirme fırsatları sunar.

  • Vücut ve yumurta ağırlıklarının, yem ve su tüketiminin gerçek zamanlı toplanması, üretim zinciri, lojistik ve işleme tesislerinde planlamaya yardımcı olabilir.
  • Otomatik ve uzaktan kumanda kullanarak makine ve muhafaza ekipmanı ayarlarını değiştirme yeteneği, optimum çevre koşullarını garanti etmek için anında müdahaleye izin verir.
  • Katastrofik kayıpları önlemek ve potansiyel davranışsal veya sağlık sorunlarının başlangıcını tespit etmek için riskleri ve tedavi maliyetlerini azaltmak için otomatik alarm sistemleri ve anormallik algılama sistemleri IoA ile uygulanabilir.
  • IoA teknolojileri kuluçkahanelerde, çiftliklerde ve işleme tesislerinde istilacı olmayan, kesintiye yol açmayan hayvan refahı değerlendirmelerini uygulayabilir.
  • Ayrıca, diğer bakteriyel ve viral enfeksiyonlar veya parazit istilaları arasında Salmonella, Campylobacter, E. coli’yi tespit etmeye yardımcı olabilir, gıda güvenliğini ve potansiyel zoonotik endişeler haline gelebilecek bulaşıcı hastalıkların kontrolünü sağlar.
  • Kuluçkahane, çiftlik ve nakliyedeki çevresel koşullar, zamanında ve daha hassas bir şekilde izlenebilir ve değiştirilebilir.
  • Sürülerin yem ve su alımı, davranışları, sesleri, hareketleri ve fizyolojik tepkileri elektronik sensörler, cihazlar veya yapay görme ile ölçülebilir.

Farklı üretim lokasyonlarında toplanan veriler, manuel metodolojilerden daha kısa sürelerde analiz için merkezileştirilebilir.

BLOK ZİNCİR

Veri paylaşımı ile ilgili olarak, blok zinciri gibi teknolojiler, cihazlar ve veritabanları arasında verilerin güvenli bir şekilde aktarılmasını sağlar.

  • Blockchain, makineler arası işlemleri mümkün kılmak için IoT ve şimdi IoA ile birlikte kullanılan dağıtılmış veya merkezi olmayan bir defter teknolojisidir.
  • Blok zinciri, eşler arası düğümler aracılığıyla bağlanan bir ağda “zincir” olarak bilinen çeşitli veri tabanlarında “bloklar” olarak bilinen işlem kayıtlarını veya bilgileri depolayan bir yapıdır.
  • Depolama, birden fazla kaynak tarafından doğrulanan dijital bir defter olarak adlandırılır. Bu sayede kalıcı, değiştirilemez bir kayıt oluşturur.
  • Blockchain, günümüzde her seviyede müşterilerin ihtiyaç duyduğu üretim zincirinde şeffaflık sunmanın en iyi yolu olan işleme için hayvan yemi ve nihai ürünlere izlenebilirlik sağlar.

Şu anda, sensörler, cihazlar ve yazılımlar satın almak ve kurmak için yapılan ilk ekonomik yatırım bir sınırlama olabilir. Ancak, yakında, yatırımın geri dönüşü, bu teknolojilerin kitlesel olarak uygulanmasını daha üretken bir sistem için bir ihtiyaç haline getirecek kadar çekici olabilir.



Telekomünikasyon ve internete bağlanabilirliğin bölgesel zorlukları tamamen aşıldığında Hayvanların İnterneti (IoA) uygulamaları çok daha uygulanabilir olacaktır.

Kanatlı endüstrisinde birkaç on yıldır kullanılan teknolojilerin dayanıklı ve uygun maliyetli olduğu kanıtlanmıştır.

IoA ‘nden elde edilen bilgiler, diğer cihazları kontrol eden veya insan karar vericilere üretimi artırma, verimliliği artırma, operasyonel riskleri azaltma, anında ve zamanında önlem alınmasına yardımcı olma ve zaman ve kaynakları optimize etme konusunda tavsiyelerde bulunan yazılımlara rehberlik edebilir.

IoA, kaçınılmaz olarak, karmaşık karar verme süreçleri için Büyük Veri Analitiği ve karar destek sistemleriyle çalışmak için tüm koşulları bizlere sunuyor.

Bu sistemler tarafından toplanan tüm verilerin kullanımı henüz zorluklar içermektedir.

  • Bu verileri matematiksel modellerle entegre etmek, hedef çevre koşullarından veya performans parametrelerinden olası sapmaları algılamak için daha doğru uyarı veya anormallik algılama sistemleri oluşturabilir.
  • Bu uyarı sistemleri, IoA’nın en büyük faydalarından biridir.
  • Kanatlı teknik personelinde veri analitiği ve matematiksel model geliştirme konusundaki bilgi birikimi, IoA teknolojilerini uygulama ve bunlardan yararlanma konusundaki en büyük sınırlamadır.
  • Gerekli beceriler arasında otomatik veri ambarı, veri entegrasyonu ve istenen bilgiyi elde etmek için istatistiksel analiz bulunur.

Veri yönetişimi ve güvenliği, IoA kullanırken ele alınması gereken başka bir husustur.

  • IoA’ya yatırım yapanlar için verilerin gizliliği ve güvenliği önemlidir.
  • IoA ayrıca, durağan veya veritabanlarında ve hareket halinde veya cihazlar arasındaki işlemler sırasında saklanan verileri korumak, ayrıntılı erişim kontrolleri uygulamak ve kötü niyetli davranışları izlemek için katı güvenlik standartları kullanarak siber güvenlik kuralları uygular.

ÜRETİM VE REFAH İÇİN FAYDALAR

Üreticinin üretim döngüsü sırasında çevresel koşullar ve hayvan performansı konusundaki belirsizliği, IoA’ya bağlı cihazların gerçek zamanlı izleme ve otomatik yanıtları ile çözülebilir.

Tüketicinin hayvan refahı veya gıda güvenliği ile ilgili endişeleri, yeni özel sensörler ile sürekli izleme ve kayıt kullanılarak ele alınabilir.

Bu veriler, bu konularla ilgilenen tüm taraflara, kanatlı sürülerinin üretken verimliliğini, refahını ve sağlık koşullarını her an değerlendirmek için çok sayıda parametre sağlayabilir.

Kanatlı sürülerini sürekli olarak denetleyecek yeterli eğitimli ve deneyimli insan eksikliği, dünya çapında yaygın ve giderek artan bir sorundur. Otomasyon birçok ülkede gerekli hale geliyor.

  • Hayvan refahı düzenlemeleri ve tüketicinin hayvan refahı durumu hakkında daha fazla bilgi edinme talepleri artan bir ilgi görmektedir.
  • Kümes hayvanları için mevcut refah değerlendirme protokollerini basitleştirmeye yönelik tüm girişimler, hala biyogüvenlik sorunları ve daha fazla üretim maliyeti getiriyor. Yeni elektronik ve telekomünikasyon teknolojileri bu sorunların çoğunu çözebilir.

ÇEVRE İZLEME VE KONTROL

Çevre sorunlarının çoğu, kümes hayvanı işçileri orada olmadığında ortaya çıkar. Ardından, istenen kanatlı yönetim güvencesi düzeyine ulaşmak için otomasyon bir ihtiyaç haline gelir.

  • İşletme içinde istenmeyen çevre koşulları bazen kaçınılmazdır, ancak bu koşullara maruz kalmayı en aza indirmek için hızlı değişiklikler yapılabilir.
  • Bu daha hızlı müdahale yeteneği, IoA’nın ana faydalarından biri olabilir.
  • Çoklu algılama izleme ve elektronik kontrolörler, insanlar olmadığında yapmaları gereken işlemleri cihazlara gösterebilir.

Birden fazla elektronik sensör, inkübatör veya işletme içi ortamı şartlandırmak ve değiştirmek için sıcaklık, bağıl nem, ışık yoğunluğu, karbondioksit (CO₂) veya monoksit, amonyak, havalandırma oranı ve hava hızını izleyebilir.


Bu sensörler ve özelleştirilmiş yazılıma sahip elektronik kontrolörler arasındaki iletişim, kümes hayvancılığı tesislerinde birçok prosedürü otomatikleştirmiştir.

Örneğin, yüksek CO2 seviyeleri, amonyak gazı, sıcaklık veya nem, havalandırma hızının veya fan süresinin artmasını tetikler.
CO2 ve amonyak gibi yüksek seviyelerde zararlı gazlara maruz kalma süresi büyümeyi, yem dönüşümünü, immünolojik tepkileri etkileyebilir ve hatta ölüm oranını artırabilir.
  • Tavukların yaşamlarının ilk iki haftasında 3.000 ppm’den fazla CO₂’ye maruz kalmalarının artması, yem dönüşümünü (fCr) kötüleştirebilir ve piliçlerin kesim yaşına yakın ölüm oranlarını artırabilir.
  • Kümeslerde en yüksek CO₂ konsantrasyonları genellikle gecenin en soğuk saatlerinde veya sabahın erken saatlerinde işçilerin bulunmadığı saatlerde meydana gelir. Elektronik sensörler olmadan, birden fazla hayvan tesisini günde 24 saat sürekli olarak gerçek zamanlı olarak izlemek, haftanın yedi günü mümkün olamaz.

Diğer sensörler su akışını ve su pH’ını veya Oksidasyon-İndirgeme Potansiyelini algılayabilir


  • Elektronik su düzenleyiciler, su alımını sınırlamadan ve altlık ve hava nemini kontrol etmeden su dökülmesini kontrol etmede büyük fayda sağlayacaktır.
  • Su kalitesi, hayvan sağlığı ve optimum sindirilebilirlik için kritik öneme sahiptir.
  • Asitleştiriciler gibi su katkı maddelerinin kanıtlanmış faydaları vardır, ancak genel öneriler her koşulda optimum olmayabilir.
  • Çoğu zaman asitleştiriciler veya diğer su katkı maddeleri aşırı kullanılır ve su sanitasyon sistemlerinin etkinliği konusunda belirsizlik vardır.
  • Su kalitesi parametrelerinin değerlendirilmesi laboratuvarlarda periyodik olarak yapılmakta olup, su kalitesi gün içerisinde bile değişkenlik gösterebilmektedir.
  • Sensörler, bu değişkenliği izlememize, etkisini ve onu kontrol etmek için seçilen yöntemleri değerlendirmemize yardımcı olabilir.
  • Su kalitesi sensörleri ve IoA, her su kalitesi koşulunda kullanılacak uygun su katkı maddesi seviyelerinin belirlenmesine yardımcı olabilir.
Otomatik tartma ekipmanı, diyet bileşimi, yem katkı maddeleri, yem kalitesi ve yem üretimindeki değişikliklerle ilişkilendirilebilecek anında yem alımı ve vücut ağırlıkları sağlar.

Sensörler, inkübatör veya evin enerji verimliliğini iyileştirmek için fanların, sprinklerlerin, ısıtma ve soğutma sistemlerinin ne kadar süre çalıştığını algılayabilir.

Hava hızı sensörleri, tesis genelinde hava hızının homojenliğini kontrol edebilir.

Mekanik olarak havalandırılan kümeslerdeki hava akışının türbülanslı doğası, iyileştirmeler yapmak için kümes başına geçerli ortalamalar elde etmek için sürekli ölçümler gerektirir.

Çalışmalar, kümeslerdeki hava hızlarını yalnızca otomatik, çok yönlü hız sensörlerinin doğru bir şekilde ölçebildiğini göstermiştir.

Işık sensörleri, tavukların, yetiştiricilerin ve yumurtacıların tüm yaşamları boyunca önemli faktörler olan farklı alanlardaki ışık yoğunluğunu, bir kümesteki belirli fotoperiyodu belirleyebilir.

Kablosuz ivmeölçerler, çevresel stres, hastalık veya kuzey kümes hayvanları akarları gibi parazitlerin katmanlar halinde bulunduğu istilalardan etkilenen kuş aktivitesini izlemek için kullanılabilir.

Makine kuluçka makineleri, kuluçka tesisleri ve çiftlikler için çoklu algılama sistemleri ve elektronik kontrolörler, yirmi yılı aşkın bir süredir dünya çapında pazarda yer almaktadır.
  • Çevresel kontrolde büyük ilerlemeler kaydedilmiştir, ancak üstesinden gelinmesi gereken sık sık mekanik, kalibrasyon ve bakım sorunları vardır.
  • Düzeltici önlemleri zamanında almak için yerel personelin eğitimi gereklidir.
IoA, mevcut ve yeni cihazları birden fazla protokol ve standart arasında bağlayabilir, veri akışlarını birleştirebilir ve alınan verileri alaka düzeyi ve bağlam için optimize edebilir.
  • Sürekli izleme, düşük performans gösteren süreçleri düzeltmeye ve daha iyi ve yeni stratejiler oluşturmak için yeni fırsatlar geliştirmeye yardımcı olabilir.
  • Örneğin, biyogüvenlik ve gıda güvenliği kuluçkahane, çiftlik ve işleme personeli veya ekipmanı için izleme cihazları kullanılarak geliştirilebilir, insanlar veya ekipman istenen sınırlara uymadığında riskleri azaltmak için hareketleri gerçek zamanlı olarak kaydedebilir.
Tüm bu teknolojiler, daha iyi embriyo ve kuş büyümesi veya yumurta üretimi elde etmeye, yönetim sorunlarını önlerken refahı ve sağlığı iyileştirmeye ve enerji verimliliğini artırmaya yardımcı olabilir. Tüm bu faydalar bir araya geldiğinde üretim maliyetlerini en aza indirebilir ve kanatlı sürülerinin verimliliğini artırabilir.

REFAH VE SAĞLIK DEĞERLENDİRMELERİNİN GELECEĞİ

Diğer yandan, fizyolojik parametreleri ölçen elektronik sensörler, gelecekte refah değerlendirmelerindeki farkı işaretleyebilir.

  • Ses ölçümü stresi, bulaşıcı ve paraziter hastalıkları veya yem alımındaki değişiklikleri tespit edebilir.
  • Optik akış gibi görüntüleme teknolojileri, yürüme problemlerini, tüy gagalamayı ve bulaşıcı hastalıkların ilk belirtilerini tespit edebilir.
  • Kızılötesi teknolojiler, bir kuşun termoregülatör özelliklerini ve diyetler, çevresel veya sosyal stres nedeniyle metabolizma değişikliklerini değerlendirebilir.

Ses stresi, ve paraziter hastalıkları veya yem alımındaki görünüşte gözden geçirilebilir.
Optik gibi yönlendirme teknolojileri, yürüme problemlerini tüy gagalamayı ve gözden geçirilir, ilkni gözden geçirebilir.
Kızılötesi teknoloji, bir kuşun termoregülatör satın almak ve tercih edenler için tercih edebilir veya stres olabilir.

AKUSTİK SENSÖRLER

Biyoakustik sensörler, kuşların yaydığı çok çeşitli sesleri toplamaya yardımcı oluyor.

  • Kuşlar, sosyal etkileşimleri ve alarm sinyalleri için akustik iletişime güvenirler.
  • Belirli yayılan seslendirmelerin sıklığı, stres göstergeleri ile ilişkilendirilebilir. Cornell Ornitoloji Laboratuvarı’ndan Raven gibi yazılımlar bu seslerin analizini mümkün kıldı.
  • Kuşların davranışları, refah durumlarını tespit etmenin anahtarıdır.
  • Kuşların davranışlarının çoğunu seslendirdiği için şanslıyız; şimdi onları anlamamız gerekiyor.

Dünya çapındaki ticari kuluçkahanelerde kuluçka penceresini en aza indirmek veya kuluçkayı senkronize etmek için ses analizine dayalı teknolojiler kullanılmaktadır.

  • Bu teknik, embriyoların iç pipping aşamasına ulaştıklarında veya geçtiklerinde yaydıkları sesin algılanmasına dayalı olarak geliştirilmiştir.
  • Seslerin tepe frekansı tespit edildikten sonra, kuluçka makinesi, aynı embriyonik gelişim aşamasına sahip diğer tavukları yumurtadan çıkmaya teşvik etmek için kuluçka penceresini daraltmak için damperleri kapatıp açarak sıcaklık profilini ve CO2 konsantrasyonlarını ayarlayabilir.
In farms, vocalization frequency can detect episodes where broilers or hens can not have access to feed.
  • Daha yüksek ciyaklama oranları ve toplam sesler, tüy gagalama sorunlarının başlangıç noktasını işaret edebilir.
  • Tüy gagalama ile ilgili ses sinyalleri, genlikte ani bir artış ve ardından 1000 Hz ile 5000 kHz arasında sinyallerde ani bir düşüş ile karakterize edilmiştir.
Ses analizleri ayrıca piliçler ve yumurta tavukları için termal ortamın yeterliliğini tespit etmeye yardımcı olabilir.
  • Seslerin genliği, gürültü frekans spektrumu, sinyallerin enerjisi ve bant genişliği ile geliştirilen modeller, kuşlar için stres olaylarını tespit etmede %98 doğruluk oranına sahiptir.
  • Piliçler, rastgele seçilmiş 600 seslendirmenin tepe frekansına sahiptir ve piliçler büyüdükçe seslendirmelerin tepe frekansı azaldı. Broiler damızlık tavuklar, yuvalamadan yoksun bırakıldıklarında belirli seslendirmelere sahiptir.
Hastalıkları tespit etmek ve teşhis etmek için ses sinyalleri de değerlendirilmiştir.
  • Sadeghi liderliğindeki İranlı bir grup araştırmacı, yapay sinir ağlarıyla analiz edilen ses sinyallerinden Clostridium perfringens enfeksiyonu kaynaklı nekrotik enterit tespit etti.
  • Teşhis doğruluk oranları, enfeksiyondan altı gün sonra % 66 ve enfeksiyondan sekiz gün sonra % 100 olarak gerçekleşti.
  • Enfeksiyöz bronşit virüsü ile enfekte olmuş tavukların ürettiği rallerin sıklığı, enfekte tavuklarda klinik belirtiler ortaya çıkmadan önce hastalığın tespit edilmesine yardımcı olabilmektedir.
  • Bu gibi hastalıkların non-invaziv ve objektif yöntemlerle teşhis edilmesi büyük bir ilerleme olacaktır.

HAREKET SENSÖRLERİ

Hareket özgürlüğü, hayvan refahının önemli bir bileşenidir. Hareketin ölçülebilir düzeyde olup olmadığı, bir sürüdeki refah durumunun doğrudan göstergesidir.

  • Yüksek stok yoğunluğu, kümes çevre koşulları, sağlık durumu, diğer faktörlerin yanı sıra hareketi etkileyebilir.
  • Katmanlı kümeslerde, Tavuklar tünekten atladıklarında hareketleri, davranışları ve iniş kuvvetlerini tespit etmek için Coğrafi Bilgi Sistemi (GIS), kablosuz radyo kimlik etiketleri ve tavuklara bağlı 3 eksenli ivmeölçerler ve video kayıtlarının bir kombinasyonu değerlendirilmiştir. .
  • Bu sistemler, tavukların hareketlerini omurga kırılma insidansı ile ilişkilendirebilmiştir.
  • eYeNamic kameralı izleme ve yazılım sistemleri gibi sistemler ile broiler hareket paternleri kayıt altına alınabilir. Bu sistemler, sürekli ve objektif gözetim ile piliçlerde yürüme skorlarını değerlendirebilir.

Ancak sadece hayvan hareketleri izlenemez. İnsanlar ayrıca hastalıkları ileten vektörler olabilir. Ardından, çeşitli tesislerdeki insan faaliyetlerinin izlenmesi, hastalık bulaşmasını kontrol etmeye ve biyogüvenliği geliştirmeye yardımcı olabilir.


GÖRÜNTÜLEME TEKNOLOJİLERİ

Broiler kümeslerinde sürü aktivite indeksi ve ciddi bacak problemlerini tespit etmek için video görüntüleri otomatik olarak analiz edilebilir. Ayak dermatitini puanlamak, karkas incelemesini iyileştirmek veya işleme tesislerinde miyopatileri otomatik olarak tespit etmek için görüntü analizi de uygulanabilir.

  • Optik akış analizi, bir kümesteki yüzlerce kuşu içeren hareketli görüntülerin otomatik ve sürekli olarak değerlendirilmesini sağlar.
  • Sistem, video görüntülerinin piksel cinsinden parlaklık değişim oranını algılar.
  • Bu, yürüme skoru, pododermatit, diz yanığı ve etlik piliç sürülerindeki ölümler gibi belirli hareket parametreleriyle ilişkilendirilebilecek görüntülerin istatistiklerini üretir.

Optik akış, mikroorganizmalarla enfeksiyonun tespit edilmesine de yardımcı olabilir. Örneğin, optik akış paternleri, Campylobacter ile enfekte tavukları yumurtadan çıktıktan 7 ila 10 gün sonra tespit etmiştir.


Campylobacter tipik olarak tavuklarda klinik belirtilere neden olmaz, ancak sağlıklı sürülerden farklı sürü aktivite paternlerine neden olur. Bu tür bir teknoloji, enfekte olmuş sürülerin tespit edilmesine, enfeksiyon kaynağının belirlenmesine ve önleyici tedbirlerin uygulanmasına yardımcı olabilir.

Piliçler için en iyi hava hızını ve optimum sıcaklıkları saptamak için kızılötesi termal görüntüleme kullanılmıştır. Kızılötesi görüntüler ayrıca tavuklardaki tüy örtüsünü değerlendirebilir veya diyetteki değişiklikleri ve herhangi bir stres düzeyini fark edebilir.

Temassız Raman spektroskopisi, yumurtadaki tavuk embriyolarının cinsiyetini değerlendirmek için kullanılan bir teknolojidir. Bu teknoloji, yumurtadan çıkmadan önce embriyoları çıkararak yumurtacı sürülerdeki erkekleri itlaf etme sorunlarını azaltmaya yardımcı olabilir veya günlük tavuklarda manuel cinsiyetlendirme maliyetlerini azaltabilir.

Son olarak, IoA, insanlar tarafından gerçekleştirilen veri toplamayı da entegre edebilir. Kanatlı hayvan işçilerinin birçok gözlemi, veri analizinde sıklıkla dikkate alınmaz.

Bunlar, analiz edilebilecek şekilde paylaşılması ve saklanması gereken değerli değerlendirmelerdir. Sensörler ve cihazlar tarafından otomatik olarak toplanan verilerin sonuçlarını daha iyi anlamak için gözlem kayıtlarının uygun biçimlendirmesi eklenebilir.

IoA’nın faydaları çoktur ve bu alandaki yatırımların garantili bir getirisi vardır. IoA ile ilişkili gelişen teknolojiler hakkında daha fazla bilgi edinmek, daha fazla avantaj ve kâr elde etmek için gereklidir.

Kaynak: Avicultura

Keyifli okumalar dileriz

Diğer Yenilikçi teknolojiler üzerine yazıları gözden geçirmek isterseniz,

Besleme ve Yem Hammaddeleri ile ilgili güncel haberleri gözden geçirmek isterseniz,

Print Friendly, PDF & Email
Follow by Email
Facebook
Twitter
YouTube
LinkedIn
Instagram