Smart Farming: Detecting good vibrations, with pigs
In collaboration with Betagro, researchers from Carnegie Mellon – CMKL | Thailand, Hae Young Noh and Pei Zhang, have developed geophone-based (vibration) sensors to detect behaviors and sickness of pigs in a noninvasive way.
Normally, on pig farms, “antibiotics” were widely used as they do not only protect pigs from the diseases so effectively, but they are also cheap and safe. However, scientists have discovered that the more pigs get antibiotics, the more they become less effective over time because of drug resistance. Then, once antibiotics stop being effective, one illness may be able to kill an entire stock.
“We had been thinking about animal tracking and animal monitoring for a while, and we noticed that antibiotics is a big issue for animal welfare as they are quickly becoming ineffective due to overuse,” said Noh, an associate professor in civil and environmental engineering. “It’s good to know quantitatively what kind of sickness the animals have.”
Using the geophone-based (vibration) sensors, researchers can monitor pigs’ activities more closely by detecting the vibrations from their footsteps or other motion. Then, researchers analyze how signals of the sensors are related to pigs’ abnormal behavior because understanding pigs’ behavior helps researcher to identify whether the pig is ill or not. Thus, farmers can isolate the sick pigs or administer antibiotics only when the pigs are sick.
Unlike the visual sensors, the geophone-based (vibration) sensors do not require a line of sight or consistent lighting, and the pigs also do not have to wear something that could create discomfort. Moreover, this technology is able to increase farm efficiency such as to check whether all pigs are feeding or whether some baby pigs are unintentionally injured.
The further aim of this research is to optimize the machine learning model, so it will be able to distinguish between pigs with different kinds of illnesses, not just sick pigs and healthy pigs. Furthermore, this technology is considered that it will eventually be used to monitor other animals.
Retrieved from: https://engineering.cmu.edu/news-events/news/2019/08/05-pig-sensing.html
สมาร์ทฟาร์ม: การตรวจจับการสั่นไหวของหมู เพื่อการเลี้ยงดูที่มีประสิทธิภาพ
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยคาร์เนกีเมลลอนและมหาวิทยาลัยซีเอ็มเคแอล รวมทั้ง Hae Young Noh และ Pei Zhang ได้ร่วมมือการเบทาโกร ในการพัฒนาระบบเซนเซอร์จีโอโฟนเบสก์ (ตรวจจับการสั่นไหว) เพื่อการตรวจจับพฤติกรรม ดูแลและเฝ้าระวังโรคที่อาจเกิดขึ้นกับตัวสุกร โดยไม่จำเป็นต้องรุกล้ำร่างกาย
ในฟาร์มเลี้ยงสุกรแทบทุกที่บนโลก คนเลี้ยงสุกรจะใช้ยา “antibiotics” ในการป้องกันและรักษาโรคแก่สุกรเนื่องมากจากตัวยาไม่เพียงแค่มีประสิทธิภาพ แต่มันยังถูกมาก ๆ และปลอดภัยอีกด้วย
อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่ายิ่งสุกรได้รับยา antibiotics มากเท่าใด ตัวยาก็จะยิ่งมีประสิทธิภาพลดลงและก่อให้เกิดอาการดื้อยาในตัวสุกร ซึ่งนั่นหมายความว่าหากยา antibiotics หมดประสิทธิภาพเมื่อใด โรคเพียงหนึ่งโรคก็มีโอกาสที่จะทำให้สุกรทั้งคอกตายได้
Noh รองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมโยธาและสิ่งแวดล้อม กล่าวว่า “เราได้วางแผนเกี่ยวกับการตรวจจับและเฝ้าสังเกตุสัตว์มาสักพักแล้ว และเราเล็งเห็นว่า ยา anitibiotics เป็นปัญหาที่สำคัญในด้านความเป็นอยู่ของสัตว์ อันเนื่องจากประสิทธิภาพของตัวยาจะลดลงอย่างรวดเร็ว หากใช้มากเกินไป ดังนั้นมันจะดีมากถ้าเราสามารถเข้าใจได้ว่า โรคที่สัตว์กำลังเผชิญคืออะไร”
ด้วยเซนเซอร์จีโอโฟน (ตรวจจับการเคลื่อนไหว) นักวิจัยสามารถเฝ้าสังเกตุกิจวัตรประจำวันของสุกรได้อย่างใกล้ชิดมากขึ้นโดยใช้วิธีตรวจจับการสั่นไหวของการก้าวเท้าและการเคลื่อนไหวอื่น ๆ ของสุกร และหลังจากได้ข้อมูลจากเซนเซอร์แล้ว นักวิจัยวิเคราะห์ว่าสัญญาณของตัวเซนเซอร์เกี่ยวข้องอย่างไรกับพฤติกรรมของสุกร เพราะว่าการเข้าใจพฤติกรรมของสุกรจะช่วยให้นักวิจัยสามารถตรวจสอบได้ว่าสุกรติดโรคหรือไม่ ดังนั้นคนเลี้ยงสุกรจะสามารถแยกสุกรที่ป่วยออกจากคอกได้ และจัดการให้ยาแก่สุกรตามสมควร
เซนเซอร์จีโอโฟน (ตรวจจับการเคลื่อนไหว) แตกต่างจากเซนเซอร์ภาพที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอดีต เพราะว่าเซนเซอร์จีโอโฟนไม่ต้องการเส้นสายตา (line of sight) หรือแสงที่สม่ำเสมอ อีกทั้งตัวสุกรไม่จำเป็นต้องสวมใส่เครื่องมือใด ๆ ที่สร้างความไม่สบายแก่ตัวสุกร
นอกเหนือจากนี้ เทคโนโลยีเซนเซอร์ดังกล่าวยังช่วยเพิ่มความสามารถของฟาร์มเลี้ยงหมู อย่างเช่น การใช้เซนเซอร์เฃ็คว่าสุกรได้รับอาหารครบทุกตัวหรือยัง หรือ ลูกสุกรได้รับบาดเจ็บโดยไม่ตั้งใจหรือไม่.
จุดประสงค์ต่อไปของงานวิจัยนี้คือการเพิ่มศักยภาพของเทคโนโลยีที่สามารถเรียนรู้ได้ด้วยตัวเอง (machine learning model) เพื่อให้สามารถแยกสุกรที่ติดโรคต่าง ๆ ที่แตกต่างกันได้ ไม่ใช่แค่แยกระหว่างสุกรที่ติดโรคกับสุกรที่ไม่ป่วย หลังจากนั้นนักวิจัยมุ่งหวังที่จะนำเทคโนโลยีดังกล่าวไปปรับใช้กับสัตว์ประเภทอื่น ๆ ให้เกิดประสิทธิผลได้
Retrieved from: https://engineering.cmu.edu/news-events/news/2019/08/05-pig-sensing.html
