Pesagem e identificação automática no auxílio à agropecuária

Abstract

A evolução sentida na agropecuária tem levado à procura de mecanismos que permitam a rentabilidade das explorações agropecuárias e redução de custos, nomeadamente na gestão pecuária e na organização de informação individualizada de cada animal. Isto deve-se às crescentes preocupações com a saúde alimentar, rastreabilidade agroalimentar e com a produtividade animal. A gestão manual está apoiada na mão-de-obra e no muito tempo dispendido, produzindo stress nos animais devido à presença humana e às ações neles incutidas contra a sua vontade. Nesta dissertação pretende-se criar uma solução integradora de hardware e software para apoio à gestão de animais, mais concretamente num equipamento de identificação automática e pesagem voluntária, em que o próprio animal toma a iniciativa, atraído por um bebedouro de água instalado no local de pesagem. A cada presença de um animal é registada a data, hora, identificação animal e o peso correspondente. Essa informação é enviada via wireless para uma base de dados onde pode ser consultada através de uma interface desenvolvida para o efeito, permitindo efetuar configurações ao sistema. Outra das funcionalidades importantes é a possibilidade de poder sinalizar animais para serem sequestrados na estrutura, para se poder efetuar alguma ação veterinária de rotina, ou então simplesmente para localizar um animal no meio de um grande grupo. A identificação eletrónica é baseada na tecnologia RFID, em crescente expansão, quer ao nível industrial como agrícola. O protocolo Zig-Bee/IEEE 802.15.4 foi escolhido para a comunicação wireless, porque é uma comunicação eficiente, de baixo consumo e própria para comunicações com baixa taxa de transmissão de dados, como é o caso. O sistema de pesagem é baseado no arranjo de quatro células de carga e na soma das contribuições individuais de cada uma na medição do peso. A solução proposta para o funcionamento do equipamento de campo é totalmente baseada em microcontroladores. Para a estrutura que alberga o sistema de interação com os animais é apresentada uma possível configuração com modelação CAD 3D e dimensões apropriadas à espécie ovina, objeto de estudo na dissertação. O equipamento não foi testado na realidade com animais, mas esse é um dos vários pontos considerados para realização futura. Com este trabalho de dissertação pretende-se contribuir para um maior desenvolvimento e entusiasmo na automação da agropecuária.

The agriculture’s evolution has been looking for mechanisms that enable the profitability of agricultural exploitations and cost reduction, particularly in the cattle management and organization of individualized information of each animal. This is due to the growing concerns about food health, agri-food traceability and animal productivity. The manual management is supported by workmanship and time spent, producing stress in animals due to the human presence and the actions in them instilled against their will. This dissertation aims to create a solution that integrates hardware and software to support cattle management, specifically a device for the automatic identification and voluntary weighing, in which the animal itself takes the initiative, attracted by the drinking fountain installed in place of weighing. In each presence of an animal is recorded the date, the time, the animal identification and the corresponding weight. This information is sent wirelessly to a database, where it can be viewed through an interface designed for this purpose, allowing make adjustments in the system. Another important feature is the possibility to signal animals to be hijacked in the structure, in order to perform some veterinary action routine, or just to find an animal in the middle of a large group. The electronic identification is based on RFID technology, increasingly widespread, both at industrial and agricultural level. The protocol ZigBee/IEEE 802.15.4 was selected to the wireless communication, because it is an efficient communication, needs lowpower and fit for communications with the low rate of data transmission, as is the case. The weighing system is based on the arrangement of four load cells and in the sum of the individual contributions of each in weight measurement. The proposed solution for the field equipment operation is fully based in microcontrollers. For the structure that houses the system interaction with the animals a possible configuration is shown with 3D CAD modelling with appropriate dimensions to the sheep, the object of study in this dissertation. The equipment has not been tested in reality with animals, but this is one of several points considered for future achievement. This dissertation is intended to contribute to the further development and enthusiasm in the livestock automation.