65ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 8. Engenharia Elétrica

Desenvolvimento de um Equipamento para Uso na Pecuária Leiteira Capaz de Medir o Grau de Ruminação e Atividade em Bovinos.

Thiago Guedes da Luz Martins - Depto. de Eletrônica e Computação - GMICRO - UFSM João Baptista dos Santos Martins - Prof. Dr./Orientador - Depto. de Eletrônica e Computação - GMICRO - UFSM Leonardo Guedes da Luz Martins - Depto. de Eletrônica e Computação - GMICRO - UFSM Guilherme Perin - Depto. de Eletrônica e Computação - GMICRO - UFSM Jonas Tadeu Reichert - Depto. de Eletrônica e Computação - GMICRO - UFSM João Otávio Cadó de Matos - Depto. de Eletrônica e Computação - GMICRO - UFSM

INTRODUÇÃO:

Atualmente, a necessidade de otimizar processos, aumentar a produtividade e melhorar a qualidade de produtos e serviços prestados em diversos setores, torna indispensável o investimento em novas tecnologias. Operadores, agricultores, criadores e comerciantes buscam cada vez mais por inovações tecnológicas que além de facilitar esforços, possam também possibilitar melhor controle e análise de seus negócios. No setor agropecuário, especificamente na criação de rebanho leiteiro, tem-se tornado cada vez mais importante que se desenvolvam métodos de monitoramento e controle do estado destes animais. Estudos comprovam que através da análise dos dados de ruminação e grau de atividade bovina podem ser indicados e previstos parâmetros comportamentais do animal, como: “stress”, “detecção de cio” e possíveis doenças ou anomalias existentes em cada animal do rebanho. Este projeto incentiva a pesquisa e desenvolvimento na área de tecnologia em eletrônica embarcada e possibilita o surgimento de um produto totalmente inovador para o agronegócio onde o criador de gado leiteiro, possa realizar o monitoramento contínuo do comportamento de cada animal do rebanho podendo otimizar e qualificar sua criação.

OBJETIVO DO TRABALHO:

Este projeto tem como objetivo desenvolver um sistema eletrônico capaz de medir atividade e ruminação bovina, o qual consiste em medir o tempo de ruminação do animal e o grau de atividade que o mesmo possui diariamente e transmitir estas informações via comunicação sem-fio para um computador/servidor que irá armazenar o histórico comportamental de cada bovino do rebanho.

MÉTODOS:

O trabalho foi desenvolvido seguindo uma metodologia de desenvolvimento proposta pela VDI alemã, onde todas as etapas deste projeto foram separadas em um processo de projeto e produto, formado pela pesquisa de mercado, projeto informacional, projeto conceitual, projeto preliminar e projeto detalhado. Primeiramente foi realizado neste trabalho um estudo detalhado dos requisitos de projeto e requisitos de clientes e através do confronto destes requisitos foi possível especificar cada uma das funcionalidades do protótipo/produto. Após esta especificação foram propostas diferentes soluções para cada funcionalidade e gerou-se através de uma combinação ideal destes princípios um projeto conceitual do protótipo, que é uma coleira denominada Ruminômetro Digital. Posteriormente a geração do conceito base deste protótipo foi desenvolvido o projeto deste sistema de controle seguido da sua prototipação e avaliação de resultados. Este sistema é formado basicamente por um dispositivo capaz de detectar a aceleração e um microcontrolador onde os dados serão captados e processados. Através dos dados brutos de aceleração foi desenvolvido um algoritmo de detecção que tem como finalidade relacionar os dados de aceleração adquiridos com um padrão de ruminação ou atividade bovina. O acesso as informações geradas por esta coleira é realizado através de um módulo de comunicação-infravermelho.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

No projeto do protótipo do equipamento para controle e monitoramento em gado leiteiro foi desenvolvido um sistema de controle completo seguido de fabricação e prototipação, onde foi desenvolvido um módulo coleira capaz de detectar ruminação e atividade bovina, um módulo leitor que consegue receber estes dados via comunicação infra-vermelho e um software de interface que realiza a plotagem destes dados para usuário final. O Ruminômetro Digital (Módulo Coleira) é um módulo de hardware formado por blocos funcionais responsáveis pela identificação da coleira, medição da ruminação bovina, medição da atividade bovina, armazenamento dos dados em memória externa e transmissão de dados por protocolo infravermelho. Este protótipo do hardware da coleira é uma placa de circuito eletrônico impresso com uma área de aproximadamente 27 cm², onde suas dimensões são de 6 cm de comprimento por 4,5 cm de altura. O módulo receptor é um módulo de hardware responsável pela interface entre o módulo coleira e o software de interface com o usuário final. Este módulo possui a funcionalidade de receber os dados do módulo coleira via comunicação infravermelho e enviar os mesmos para o software de interface do usuário que irá apresentar os dados medidos através de gráficos simples e intuitivos. Este software também possibilita a exportação destes dados para um arquivo no formato .xls, onde os mesmos podem ser facilmente trabalhados.

CONCLUSÕES:

Através da construção dos módulos do sistema, foram realizados testes a campo em diferentes animais, onde os mesmos foram filmados e monitorados continuamente. Deste modo, foi possível confrontar os dados em vídeos com os dados adquiridos pelo sistema e conseguiu-se validar uma precisão de leitura superior a 90% dos resultados apresentados pelo sistema. Assim, concluiu-se que este sistema possibilita que o produtor de gado leiteiro ou até mesmo veterinários e pesquisadores da área tenham um total controle e estudo do rebanho bovino de modo que consigam identificar questões comportamentais em cada animal. Através deste instrumento podem-se verificar possíveis doenças em animais e se o mesmo está no seu período de “cio”. Estas informações são totalmente interessantes ao produto de gado que pode otimizar sua produção. Este instrumento também se torna interessante no âmbito da pesquisa, sendo que o mesmo pode ser utilizado para análise e estudo do comportamento animal por parte de médicos-veterinários e demais pesquisadores da área.

Palavras-chave: Gado Leiteiro, Ruminômetro Digital, Eletrônica Embarcada.