Мониторинг поведения животных в научных исследованиях долгое время оставался трудоемкой задачей, требующей постоянного присутствия персонала. Исследователи из Университета Утрехта представили инновационное решение этой проблемы — систему RAMSMART, которая способна автоматически отслеживать активность животных в режиме реального времени.
Технология будущего уже здесь
Авторы разработали малоинвазивную систему мониторинга, основанную на легких коммерческих акселерометрах с периферийными вычислениями. Устройство крепится к ушной бирке животного и непрерывно собирает данные об ускорении, вычисляя векторное динамическое ускорение тела (VeDBA).
Особенность системы заключается в том, что авторы загрузили собственное программное обеспечение на акселерометры. Устройство собирает необработанные данные ускорения с заданной пользователем частотой дискретизации, вычисляет среднее VeDBA за определенный период и создает пакет данных, который затем передается через Bluetooth Low Energy на принимающее устройство.
Данные сохраняются в базе данных SQLite и регулярно копируются на общий диск, что обеспечивает визуализацию результатов в режиме реального времени даже за пределами животноводческих помещений.
Практическая эффективность в цифрах
Исследователи протестировали систему на различных параметрах работы. Время работы батареи зависело от частоты дискретизации, интервала обновления и частоты передачи данных. При постоянной частоте дискретизации 12,5 Гц и частоте передачи 4 Гц:
- Интервал обновления 1 секунда обеспечивал работу 15,9 дней (± 1,0 день)
- Интервал обновления 1 минута продлевал работу до 47,7 дней (± 1,9 дня)
Для предотвращения потери данных авторы рекомендуют поддерживать достаточно высокую частоту передачи и ограничивать расстояние между датчиком и приемником менее 20 метров, либо использовать установку с несколькими приемниками.
Авторы продемонстрировали практическую ценность RAMSMART в трех исследованиях инфекционных заболеваний у свиней, овец и телят. Система успешно связывала показатели VeDBA с другими клиническими симптомами, демонстрируя свою ценность для раннего выявления отклонений в активности.
Система RAMSMART представляет собой малоинвазивный, доступный по цене, многоразовый и универсальный подход для рутинного долгосрочного мониторинга активности животных в исследованиях. Особенно важно, что исходный код и документация RAMSMART находятся в открытом доступе, что позволяет широкому научному сообществу адаптировать и использовать эту технологию в собственных исследованиях.