Információtechnika a korszerű szarvasmarhatartásban

Kategória: Állattenyésztés, Gépesítés | 2022/05/15

1. ábra. A felismerés elvi sémája

A kisebb létszámú állományok egyedeit a tulajdonos a testi jegyek alapján felismeri, megkülönbözteti, a történések adatait könyvekben rögzíti (törzskönyv, istállókönyv stb.). Nagyobb létszámoknál a felismerés már lehetetlen, ezért a testi jegyeket kiegészítik, például színes festésekkel, maradandóan a testre felírt (pl. beégetéssel, tetoválással, mélyhűtéssel rögzített) számokkal, jelekkel. 

Sajnos ezeknél a megoldásoknál technikailag lehetetlen az egyedek gyors gépi felismerése, az egyedek termelése során kapott információk gépi összegyűjtése, például a PC, illetve a vezérlő, valamint a szenzorok közötti kapcsolatok technikai megvalósítása. Ezt segítették, majd tették lehetővé az elektronikus egyedi azonosítók, ezek közül is legmegfelelőbben a rádiófrekvenciás azonosító (RFID) rendszer.

Elektronikus állatazonosítás 

Az elektronikus állatazonosítás többféle formában is lehetséges. Ezek közül 3 fő forma különböztethető meg.

Működés szerint: 

• optikus, 
• elektromechanikus és 
• elektronikus. 

Optikai megoldásnál az állat testfelületére elhelyezett különféle jeleket elektronikusan leolvassuk. Nagyobb megbízhatóságot ad, ha a jelek színe eltérő, de még jobb, ha számokat olvasunk le. Jól alkalmazható megoldás a bárkód, de nem az állat testfelületén, hanem például a fülkrotálián. A leolvasás külön munkát igényel. 

Az elektromechanikus rendszereknél a felületi hullámvisszaverés elvén alapuló megoldások említhetők. A visszaverő felületeket a fülkrotáliákon helyezik el, ahol piezoelektromos anyagú hullámvisszaverő felületet képeznek ki. A rendszer lekérdező, jelsugárzó berendezése a szenzoron gerjesztett, az egyedre jellemző a válaszimpulzusokat érzékeli, és azokat dekódolva az azonosítást el tudja végezni. 
A harmadik csoportba tartoznak az ún. rádiófrekvenciás azonosítók (RFID – Radio Frequency IDentification), amelyek ismertetésével a széles körű alkalmazás miatt részletesebben foglalkozunk. 

Rádiófrekvenciás azonosítók 

Az ún. rádiófrekvenciás adók az azonosítás helyén elektromágneses mezőt hoznak létre, amely a hatósugárba kerülő jelfogóban (válaszadó) olyan feszültséget indukál, amely elegendő annak működtetéséhez. Ez egy modulált frekvenciájú vagy amplitúdójú jelsorozatot (pulzuskódok) küld vissza a felismerő logikai egység vevőantennája felé, amely elégséges a jelek pontos azonosítására. A rádiófrekvenciás azonosítók elvét és felépítését a 1., 2. és 3. ábrák szemléltetik. 

2. ábra. A rádiófrekvenciás azonosítás működési és felismerési rendszere

A válaszadók nem rendelkeznek saját áramforrással, tehát a válaszadáshoz szükséges energiát a tekercsben gerjesztett energiából nyerik. Ezeket a gyakorlatban passzív válaszadó rendszerekként emlegetik. A válaszadókra, idegen kifejezéssel a transponderekre, a szakirodalomban elterjedten alkalmazzák az ID-TAG megnevezést, de találkozhatunk az RFID-TAG megjelöléssel is. 
Az áramforrással (szárazelemekkel) működnek az ún. aktív válaszadók. E típusokat az 1980-as évek második felében kezdték gyártani, annak köszönhetően, hogy olyan áramköröket sikerült kialakítani, amelyek fogyasztása minimális, s így például egy lítium elemmel (ma már) 8–10 évig is képesek megbízhatóan üzemelni. 

A gyakorlatban meghatározóan a passzív válaszadók (passzív RFID-TAG) terjedtek el. Igen sokféle kivitelben és miniatürizált változatban is forgalomban vannak. Ma már napi gyakorlat, hogy az energiaadó és jelfogó egy specializált okostelefon, a válaszadó transponder pedig egy miniatürizált, zárt üvegcsövecskében nyer elhelyezést (3. ábra). 

3. ábra. RFID-adó-vevő okostelefon és miniatürizált passzív válaszadó (transponder)

A szarvasmarháknál hagyományosnak tekinthetők a nyakszíjára erősített ún. nagyméretű transponderek (4. ábra A). Borjaknál és sertéseknél jól alkalmazhatók a fülkrotáliába szerelt kisméretű kivitelek (4. ábra B). 

Sok szempontból előnyösek az injektálható típusok (4. ábra C), amelyek miniatürizáltak, a fejlesztések révén integrálták a transponder-elektronikát és egyetlen chipben egyesítették (3. ábra). Csökkentették az információáramlás (az adás és vétel) energiaszükségletét, növelték a vételi távolságot, de jelentősebben az adatátvitel sebességét, sűrítésekkel pedig az adatbázisok terjedelmét. 

4. ábra.
A transponderek főbb kiviteli formái
A) hagyományos nyakszíjra szerelt; B) fülkrotáliába szerelt (kisméretű), C) injektálható kivitelek,
eltérő méretekben

A miniatürizált kivitelek elkészítése idején az EGK országaiban (1994. év) elkészült az ISO 11784 & 11785-ös szabvány, amely az alapvető kódolási formát tartalmazta. Ezzel a transponderek egyedi gyártási lehetősége is megmaradt, ugyanakkor az adatátvitelnél alkalmazott villamos normatívák koordináltak lettek. 

5. ábra. Az injektálható transponderek szerkezete
1. chipbe integrált elektronika; 2. tekercs; 3. vasmag; 4. üveg- vagy műanyag ház

Az egyes transponderek a műszaki kivitelüket tekintve duplex és félduplex rendszerben kommunikálnak. A szabványban gondoskodtak arról is, hogy a két rendszer összekapcsolható legyen, s az adó-vevő egységek mindegyik rendszernél működjenek. 

A korszerű állattartó telepek informatikai felépítéséről, a precíziós termelésirányítási rendszerek működéséről további hasznos információkhoz juthatnak Dr. Tóth László Információtechnika (IT) a korszerű szarvasmarhatartásban című írásából. 

A kiadvány elérhető a Szaktudás Kiadó Ház Gyakorlati Tudástár elektronikus sorozatában, ITT!

Ajánlott kiadványokDr. Hajdú József:
A 21. század traktoraiDr. Kukovics Sándor szerk.:
A bárány- és juhhús fenntarthatóságaDr. Bai Attila (szerk.):
A biogázBai Attila - Lakner Zoltán - Marosvölgyi Béla - Nábrádi András:
A biomassza felhasználása

Ez is érdekelhetiA káposztafélék gépi betakarításaParlament előtt a 2025. év adózását meghatározó őszi adócsomagA lovak jólléte: a gondos lótartás eszközei és szabályai