Virtual shepherd

Abstract

A remoção de ervas e outras espécies vegetais em propriedades agrícolas é um trabalho árduo que precisa de ser repetido periodicamente. Recorre-se habitualmente a máquinas agrícolas e herbicidas para o efeito, o que não só é dispendioso como também levanta preocupações de cariz ambiental. A utilização de gado na remoção das espécies vegetais indesejadas é um método já testado e que permite não só a diminuição do uso de herbicidas como também dos fertilizantes artificiais. No entanto, pelo facto dos animais tendencialmente também se alimentarem de algumas espécies cultivadas, impossibilita a sua utilização durante todo o ano de cultivo. O projeto SheepIT pretende criar uma solução para este problema através de um sistema de monitorização animal que, de forma autónoma, corrige comportamentos indesejados, tais como, quando os animais se alimentam das espécies de cultivo. Aliado ao facto de permitir a recolha de dados acerca do comportamento dos animais e da sua localização, o sistema é também uma ferramenta de gestão do gado e do seu bem-estar. Neste trabalho é apresentada uma rede de sensores (WSN) com vista à monitorização de um rebanho de ovelhas. O protótipo desenvolvido permite a obtenção de dados em tempo real provenientes dos sensores alojados em coleiras para uso em ovelhas domésticas. São utilizadas tecnologias rádio que operam na banda dos 433 MHz. O sistema de comunicações é baseado num protocolo proprietário desenvolvido especificamente no âmbito deste projeto e cuja arquitetura é apresentada nesta dissertação.

Weed control in agriculture is a toilsome job that needs to be periodically repeated. Agricultural machinery and herbicides are frequently employed in this task, but these methods are expensive and raise environmental concerns. Livestock can take this job by feeding on with the undesirable species and reduces the usage of herbicides and artificial fertilizers. However, because these animals can also feed on some crops, grazing livestock is not a feasible alternative method for weed control because it can’t be used through the entire year. The SheepIT project aims to solve this problem, by providing an autonomous system for animal monitoring that corrects undesirable behaviors, such as when animals are feeding on crops. The system should also enable data gathering about the animals’ behavior and their localization, which turns out to be a livestock management and welfare control tool. This dissertation presents a wireless sensor network (WSN) to monitor a flock of domestic sheep. The implemented prototype enables data gathering in real time from sheep-borne collars. Wireless communications use a radio link in the 433 MHz band. A proprietary protocol was specifically developed for this project and its architecture is presented.