Обзорная статья по приглашению: датчики для поддержки управления здоровьем на молочных фермах

С 1980-х годов предпринимались попытки разработать датчики, измеряющие определённый параметр у отдельной коровы. Разработка началась с идентификации отдельных коров, после чего появились датчики для измерения электропроводности молока и шагомеры для измерения активности. Цель настоящего обзора — представить структурированный обзор опубликованных сенсорных систем для управления здоровьем молочного скота. Развитие сенсорных систем можно описать следующими четырьмя уровнями: (I) методы, измеряющие определённый показатель у коровы (например, активность); (II) интерпретации, обобщающие изменения данных датчиков (например, повышение активности) для получения информации о состоянии коровы (например, об эструсе); (III) интеграция информации, при которой данные датчиков дополняются другой информацией (например, экономической) для выработки рекомендации (например, следует ли осеменять корову); и (IV) фермер принимает решение либо сенсорная система принимает решение автономно (например, вызывается осеменатор). В настоящем обзоре систематизированы 126 публикаций, описывающих 139 сенсорных систем, и проведено их сравнение по четырём уровням. Публикации были размещены в базе данных Web of Science компании Thomson Reuters (ранее ISI) в период с января 2002 года по июнь 2012 года либо опубликованы в материалах трёх конференций по точному (молочному) животноводству, состоявшихся в 2009, 2010 и 2011 годах. Большинство исследований было посвящено выявлению мастита (25%), оценке воспроизводительной функции (33%) и проблем с локомоцией (30%); меньше исследований (16%) касалось выявления нарушений обмена веществ. Во многих исследованиях были представлены сенсорные системы уровней I и II, однако ни в одном исследовании не рассматривались системы уровней III и IV. Большая часть работ по маститу (92%) и воспроизводительной функции (75%) выполнена на уровне II. Для локомоции (53%) и обмена веществ (69%) более половины работ выполнено на уровне I. Эффективность сенсорных систем зависит от выбора эталонных критериев, алгоритмов и размера выборки (числа ферм и коров). Исследования сенсорных систем для выявления мастита и эструса показали...