imec.icon-project MoniCow leidt naar efficiëntere monitoring van melkvee

Na drie jaar onderzoek is nu een prototype klaar van een totaaloplossing voor monitoring in de melkveehouderij. Dit is het resultaat van het imec.icon-project MoniCow.

ENGINEERINGNET.BE - De partners ILVO, imec-UGent, KULeuven, Delaval, NXP Semiconductors België, Multicap, Metagam en SnapTonic komen met dit project tegemoet aan een vraag vanuit de sector: slimmere, meer geïntegreerde, meer gebruiksvriendelijke en energiezuinige hulpmiddelen.

Er waren al heel wat monitoringssystemen op de markt. Alleen zijn ze beperkt in functionaliteit. Ze meten bv. slechts één parameter of sturen slechts met lage frequentie data door. Bovendien maken ze gebruik van batterijen met een beperkte levensduur.

Wanneer die batterijen leeg zijn, moeten de sensoren vervangen worden en mist de melkveehouder enkele dagen data. Terwijl de meerwaarde van monitoring net een voortdurende datastroom is.

In het project MoniCow hebben experten in Internet of Things (IoT) en dierwetenschappen de krachten gebundeld met experten uit de zuivel- en halfgeleiderindustrie om de bestaande technologische bottlenecks voor een efficiëntere monitoring weg te werken.

Het resultaat is een geïntegreerde totaaloplossing: een systeem dat verschillende parameters van gezondheid en vruchtbaarheid opvolgt met een beperkt aantal sensoren (zodat het de koeien niet hindert) die real-time updates versturen.

Concreet gaat het om een temperatuursensor in het oormerk van de koe en een bewegings- en lokalisatiesensor in de halsband. Deze genereren een continue stroom aan gegevens die verwerkt worden door speciaal ontwikkelde software. Slimme algoritmes vertalen de ruwe data in hapklare informatie en adviezen voor de melkveehouder.

Zo kan het moment van kalven tot 24 uur op voorhand worden voorspeld, wanneer de sensoren detecteren dat de koe minder voeder opneemt, minder herkauwt en onrustiger wordt. Voor bronst geldt hetzelfde, wanneer het systeem detecteert dat de koe meer stappen zet, minder voeder opneemt en minder neerligt dan normaal. Tot slot hebben deze sensoren ook het potentieel om een ziek dier of beginnende klauwproblemen sneller op te sporen.

Daarnaast monitort het systeem voortdurend de locatie van de koeien in de stal. Een accurate plaatsbepaling is cruciaal wanneer een koe snel extra zorg nodig heeft, maar levert ook nuttige info op in verband met haar gedrag. Door de integratie van een ultra-breedband lokalisatie-eenheid registreert dit systeem de plaats van de koe in de stal tot op 30 cm nauwkeurig.

Hoe meer parameters een systeem monitort en hoe vaker het geactualiseerd wordt, hoe meer energie het verbruikt. Omdat standaard batterijen hiervoor niet geschikt zijn, werd een innovatief inductief laadsysteem ontwikkeld.

Telkens wanneer de koe krachtvoeder eet, worden de batterijen in haar halsband opgeladen. Dit levert 100 J per bezoek, wat voldoende is om het systeem actief te houden gedurende het productieve leven van de koe. Gemonteerd aan de melkrobot zou de batterij met dit systeem zelfs 1,3 tot 2,5 kJ per dag opgeladen kunnen worden.

Volgens ramingen uit een proefproject van ILVO, kan de investering van ongeveer 20.000 euro op 1 jaar tijd terug verdiend worden.

Extra veldtesten met meer koeien en op andere bedrijven zijn nodig om het systeem te valideren en de algoritmes te verfijnen. << (Guy Leysen) (foto: imec)

Engineeringnet.be