Swine Farming Measurement System

概要

畜産は、特に家畜学の面で、農業の発展に重要な役割を果たします。肉、ミルク、繊維、毛皮、その他の副産物を求めての畜産は、日々の世話が必要とする時間をとられる作業です。副産物を最適な形で生産するため、選抜育種から始まり、飼育、居住環境の維持、衛生管理、医療ケアなどを経て、最終的に畜殺場へ運ばれます。

動物の世話をすることは簡単に聞こえますが、遺伝的な系統(血統)、バランスのとれた栄養、衛生、周囲環境の温度、ストレスなど、多数の要素が絡まり、動物の成長に長期的な影響を与えます。

課題

副産物の育成を最大限に高めるための遺伝的に優生な血統、成長の流れに沿った発育を保証するための栄養の調整、温度や湿度の調整でHVAC的なシステムを用いた周囲環境の調整など、ほとんどの要素は制御可能です。しかし、身体と大きさの測定は必然的に手作業となります。これは動物にとってストレスの多い体験になり、動物が身動きすると、動物と農家の両方にとって危険となります。また、数百頭、または数千頭の豚を測定するのは非常に時間がかかるのは言うまでもありません。

Pain Points

問題解決

今では、最新の産業コンピューターとアプリケーションソリューションのベンダーは、農家が高品質に管理して生産性を引き上げられるよう設計され、自動化されたモニタリングと測定のシステムを備えています。この場合、豚の自動化された測定システムが導入され、豚の身体寸法は生後70、100、130日で、マシンビジョンシステムが設定された10か所の指定された檻にて行われました。

Problem-solved

餌につられて豚がそれぞれの檻へ追い込まれ、檻が閉じた後、マシンビジョンシステムが豚の身体の長さ、肩の高さと幅、腰の高さと幅をスキャンします。豚それぞれは電子タグで識別され、検出して認識できます。スキャンされた測定データは、ワイヤレス通信でアップロードできます。

Problem-solved

Neousysコンピュータープラットフォームの役割

使用されるハードウェアは大まかに、マシンビジョンシステムの動きを制御するステッパーモーターのコントローラーとドライバー(SHOUKE M6505)に分けられます。マシンビジョンは双眼鏡カメラ(Basler acA-1600-20gc)で実現され、これは超小型コントローラー(Neousys POC-200)のパワー・オーバー・イーサネットポートを介して接続されます。Neousys POC-200のシリアルポートはまた、ステッパーモーターのコントローラー、ドライバー、デジタル入力モジュール(ART DAM-D3103)へも接続されています。

Role of the Neousys Computer Platform

Neousys組込みコンピューターのメリット

Neousysの堅牢組み込みコンピューターは以下のメリットを提供します:


環境耐性

  • 環境条件の変化に耐えられる堅牢設計
  • -25°C~70°Cと真の広範囲温度動作
  • オプションの外付けファンキット
  • 動作時の耐衝撃性・耐振動性でMIL-STD-810G認証済み
  • 狭い空間に収まる超小型のシステム

接続性/拡張性

  • GigEカメラ用のPoE+接続機能
  • USBカメラ用のUSB3.1 Gen1/ Gen2接続機能
  • ネジロック付き接続ポートが堅牢な接続を確保
  • WiFi 6/ WiFi 5/ 5G/ 4Gワイヤレス通信、mini-PCIeモジュールを通じた拡張

電気性能

  • 特許取得済みのスタンドアロンSuperCAP UPSが不慮の停電に対処
  • 広範囲のDC入力

拡張機能

  • mini-PCIe拡張
  • Google TPUまたはMovidius VPUモジュール用M.2 Eキー拡張
  • NVMe/ SATA信号SSD用M.2 Mキー拡張
  • イグニッションコントロール
  • MezIOデジタル入力/出力、COM、イーサネット、USB

一部の機能はモデルによって異なる場合があります。詳細はNeousysのウェブサイトをご参照ください。

参考資料:

*ケニア西部の田舎における生きた豚の長さと胴回りの寸法を使用した体重の予測(F. Mutua、C. Dewey、S. Arimi、E. Schelling、W. Ogara – Journal of Swine Health and Production(豚の健康と飼育ジャーナル)、Vol. 19 No.1)

**大規模な農場での豚の胴体各部の推定におけるLabVIEWを用いた移動測定システム(C. Shi、J. Zhang、G. Teng – Computers and Electronics in Agriculture(農業におけるコンピューターと電子機器)、Vol. 156、2019年1月)