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Patent Searching and Data


Title:
SYSTEM AND DEVICE FOR MONITORING THE REPRODUCTIVE ACTIVITY OF ANIMALS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/103079
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a system for monitoring the reproductive activity of animals where a male mounts a female in order to mate, this system can determine the following information each time a male mounts a female, namely: whether or not the male has ejaculated, the date and time of ejaculation, and the identification of the female mounted. The system comprises an electronic sensor device placed on male animals, a radio-frequency identification tag placed on female animals, a system for preventing multiple or erroneous readings, and an electronic hand-held device for collecting information and configuring devices. The invention also includes a communication system and a central system that manages and concentrates all of the information, allowing the user to access said information in an organised, centralised and systematic manner.

Inventors:
CASTRO LISBOA PABLO (UY)
OREGGIONI GAMOU JULIÁN (UY)
MACHADO ZUBELZU EMILIO (UY)
Application Number:
PCT/IB2015/059224
Publication Date:
June 30, 2016
Filing Date:
November 30, 2015
Export Citation:
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Assignee:
CASTRO LISBOA PABLO (UY)
OREGGIONI GAMOU JULIÁN (UY)
MACHADO ZUBELZU EMILIO (UY)
International Classes:
A61D17/00; A01K11/00; A01K67/00; A61D19/00; G06K7/00; G06K19/00; G07C9/00
Domestic Patent References:
WO2002015792A12002-02-28
Foreign References:
US20080128486A12008-06-05
US20050012623A12005-01-20
CA2179501A11995-07-06
Other References:
See also references of EP 3238658A4
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Claims:
REIVINDICACIONES:

1. Sistema para el monitoreo de la actividad reproductiva de animales, cuya cópula se realiza mediante una monta, que permite: determinar cada monta que realiza cada macho, determinar si en la monta hubo eyaculación o no, identificar la hembra que se ha montado en cada caso y determinar la fecha y la hora a la que se dio cada una de las montas, caracterizado porque comprende:

- un dispositivo electrónico de identificación por radiofrecuencia fijado a cada hembra que sirve para identificarla,

- un dispositivo electrónico sensor fijado a cada macho que cuenta con un sensor para determinar la monta y la eyaculación, un lector de dispositivos electrónicos de identificación por radiofrecuencia para identificar la hembra montada, y que cuenta con medios para registrar la fecha y hora, así como para transmitir toda la información a un dispositivo electrónico de mano y/o a un sistema central,

- un sistema para evitar lecturas incorrectas o lectura de múltiples dispositivos electrónicos de identificación por radiofrecuencia que consiste en que cada dispositivo electrónico de identificación por radiofrecuencia colocado en las hembras pueda estar solamente en dos estados posibles: un primer estado que no permite que el dispositivo electrónico sensor que está colocado en el macho pueda leerlo; y un segundo estado en el cual el dispositivo electrónico sensor que está colocado en el macho puede leerlo; y donde a este último estado se entra a partir de la presencia de una monta a la hembra que tiene instalado dicho dispositivo electrónico de identificación por radiofrecuencia, y del cual se sale luego de un cierto tiempo de finalizada la monta para volver al estado que impide la lectura,

- un dispositivo electrónico de mano que cuenta con medios para configurar y recolectar la información generada por el dispositivo electrónico sensor fijado en los machos, que cuenta con medios para configurar y programar el dispositivo electrónico de identificación por radiofrecuencia colocado en las hembras y cuenta con medios para comunicarse con el sistema central, y

- un sistema central que concentra y administra la información enviada por los dispositivos electrónicos de mano y/o por los dispositivos electrónicos sensor fijados en los machos.

2. Sistema como el de la reivindicación 1 donde el dispositivo electrónico de identificación por radiofrecuencia fijado en las hembras es pasivo.

3. Sistema como el de la reivindicación 1 donde el dispositivo electrónico de identificación por radiofrecuencia fijado en las hembras es activo, y la energía que utiliza puede provenir de una batería y/o de la recolección de energía del ambiente.

4. Sistema como el de la reivindicación 3 donde toda o parte de la energía que alimenta el dispositivo electrónico de identificación por radiofrecuencia de la hembra montada proviene de recolectar energía de los movimientos que el macho realiza durante la monta.

5. Sistema como el de las reivindicación 3 donde el dispositivo electrónico de identificación por radiofrecuencia fijado en las hembras transmite su número de identificación cada vez que es interrogado por el dispositivo electrónico sensor.

6. Sistema como el de la reivindicación 3 donde el dispositivo electrónico de identificación por radiofrecuencia fijado en las hembras transmite su número de identificación cada vez que es montado sin ser interrogado por el dispositivo electrónico sensor. La transmisión puede realizarse un número predeterminado de veces o por un lapso de tiempo predeterminado.

7. Sistema como el de la reivindicación 3 donde los dos estados posibles para los dispositivos electrónicos de identificación por radiofrecuencia que se colocan en las hembras consisten en habilitar el suministro de energía al dispositivo electrónico de identificación por radiofrecuencia de la hembra montada en el momento de la monta, y se lo inhabilita luego de pasado un cierto tiempo de finalizada la monta.

8. Sistema como el de la reivindicación 1 donde los dos estados posibles de los dispositivos electrónicos de identificación por radiofrecuencia consisten en modificar la distancia máxima a la cual un dispositivo electrónico de identificación por radiofrecuencia puede ser leído, y donde el estado que impide la lectura del dispositivo electrónico de identificación por radiofrecuencia se implementa imponiendo una distancia máxima de lectura de algunos centímetros y el estado que permite la lectura se implementa imponiendo una distancia máxima de lectura mayor a algunos metros.

9. Sistema como el de la reivindicación 8 donde la distancia máxima de lectura del dispositivo electrónico de identificación por radiofrecuencia fijado en las hembras es modificada alterando algún parámetro de la antena del dispositivo electrónico de identificación por radiofrecuencia.

10. Sistema como el de la reivindicación 1 donde los dos estados posibles de los dispositivos electrónicos de identificación por radiofrecuencia colocados en las hembras están definidos por una señal binaria que habilita o inhabilita la lectura de dicho dispositivo.

11. Sistema como el de la reivindicación 10 donde la señal binaria se genera mediante un circuito electro-mecánico, que cuando detecta la monta genera la señal de habilitación de la lectura del dispositivo electrónico de identificación por radiofrecuencia, y cierto de tiempo después de finalizada dicha monta genera la señal de inhabilitación.

12. Sistema como el de la reivindicación 1 donde el dispositivo electrónico de identificación por radiofrecuencia fijado a las hembras es colocado y sujetado en la parte exterior trasera del animal de forma tal que el mismo sea presionado por el macho en el momento que la hembra es montada.

13. Sistema como el de la reivindicación 12 donde el dispositivo electrónico de identificación por radiofrecuencia fijado a las hembras es colocado y sujetado rodeando el rabo del animal.

14. Sistema como el de la reivindicación 1 donde el dispositivo electrónico de mano cuenta con medios para comunicarse con el dispositivo electrónico sensor fijado en los machos con el objetivo de configurarlo y extraer la información que ha registrado, cuenta con medios para configurar los dispositivos electrónicos de identificación por radiofrecuencia colocados en las hembras y cuenta con medios para comunicarse con el sistema central, y está caracterizado porque comprende:

- una interfaz de usuario, - un lecto-escritor del dispositivo electrónico de identificación por radiofrecuencia,

- un conjunto de microcontroladores,

- un conjunto de memorias volátil y/o no volátil,

- uno o varios sistemas de comunicación,

- un sistema de reloj de tiempo real, y

- un sistema de almacenamiento de energía.

15. Sistema como el de la reivindicación 14 donde el sistema de comunicación del dispositivo electrónico de mano con el sistema central utiliza una tecnología de comunicación inalámbrica de largo alcance como ser: datos en telefonía celular, WiFi, WiMax, Satelital, etc.

16. Sistema como el de la reivindicación 14 donde el sistema de comunicación del dispositivo electrónico de mano con el sistema central consiste en transferir los datos a una computadora personal que se encuentra a su vez conectada al sistema central.

17. Sistema como el de la reivindicación 14 donde la interfaz de usuario del dispositivo electrónico de mano consiste en un teclado (numérico, alfanumérico, botonera, etc.) y una pantalla.

18. Sistema como el de la reivindicación 14 donde la interfaz de usuario del dispositivo electrónico de mano consiste en una pantalla táctil.

19. Dispositivo electrónico sensor para el monitoreo de la actividad reproductiva de animales, cuya cópula se realiza mediante una monta, y que fijado al cuerpo de un macho permite: determinar si dicho animal ha montado a otro animal, determinar si en dicha monta hubo eyaculación o no, identificar al animal montado mediante la lectura del dispositivo electrónico de identificación por radiofrecuencia, determinar la fecha y la hora a la que se dio la monta y cuenta con medios para transmitir esta información a un dispositivo electrónico de mano y/o a un sistema central, caracterizado porque comprende:

- un sensor para detección de monta,

- un sensor para detección de eyaculación,

- un lector de dispositivos electrónicos de identificación por radiofrecuencia,

- un conjunto de microcontroladores,

- un conjunto de memorias volátil y/o no volátil,

- uno o varios sistemas de comunicación,

- un sistema de reloj de tiempo real, y

- un sistema de almacenamiento de energía.

20. Dispositivo electrónico sensor como el de la reivindicación 19 que se coloca en la parte exterior trasera del animal y es sujetado mediante un pegamento de contacto.

21. Dispositivo electrónico sensor como el de la reivindicación 19 donde el sistema de comunicación con el sistema central utiliza una red pública de datos y/o una red privada de datos.

22. Dispositivo electrónico sensor como el de la reivindicación 19 donde el sistema de comunicación con el sistema central utiliza una tecnología de comunicación inalámbrica de largo alcance como ser: datos en telefonía celular, WiFi, WiMax, Satelital, etc.

23. Dispositivo electrónico sensor como el de la reivindicación 19 donde el sistema de comunicación con el dispositivo electrónico de mano utiliza una tecnología de comunicación inalámbrica de corto alcance: NFC, Bluetooh, WiFi, etc.

24. Dispositivo electrónico sensor como el de la reivindicación 19 donde el sistema de comunicación con el dispositivo electrónico de mano utiliza una tecnología de comunicación cableada: USB, RS232, I2C, SPI, ethernet, datos en telefonía fija, etc.

25. Dispositivo electrónico sensor como el de la reivindicación 19 donde el sistema de almacenamiento de energía es una batería o funciona a partir de la recolección de energía del ambiente.

26. Sistema como el de la reivindicación 1 donde el dispositivo electrónico sensor fijado en los machos es el descrito en la reivindicación 19 y el dispositivo electrónico de mano es el descrito en la reivindicación 14.

27. Sistema como el de la reivindicación 26 que donde la información recolectada es utilizada para diagnosticar y monitorear el estado de un rodeo de ganadería extensiva.

28. Sistema como el de la reivindicación 26 que se utiliza para detectar celo, caracterizado porque los machos utilizados son capados y androgenizados.

29. Sistema como el de la reivindicación 26 que se utiliza para estimar la capacidad de servicio de un macho.

30. Sistema como el de la reivindicación 26 que se utiliza para llevar un registro del pedigrí de los animales que nacerán.

Description:
SISTEMA Y DISPOSITIVO PARA EL MONITOREO DE LA ACTIVIDAD REPRODUCTIVA DE ANIMALES

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En ganadería extensiva el principal método reproductivo es el "entore", que consiste en poner en un mismo espacio (que llamaremos "rodeo") a un conjunto grande de vacas con un número pequeño de toros (por ejemplo 1 toro cada 30 vacas), durante un período de tiempo que puede variar de uno a varios meses. El entore carece prácticamente de tecnología, sigue un modelo de "caja negra" donde las entradas son vacas, toros, agua y pasto; y la salida son vacas preñadas. A lo sumo se contrata un veterinario para realizar ciertas acciones puntuales al inicio (revisión de la dentadura, estado general del animal, etc.). Los productores más preocupados en obtener una buena performance recurren a una ecografía de cada vaca en la mitad del entore, y a partir de ella se obtiene algo de información. Al finalizar el entore se diagnostican la vacas preñadas: el entore obtiene en promedio un 75 % de preñez (con grandes variaciones entre establecimientos que pueden ir desde el 30 % al 98 %).

Si bien obtener rendimientos cercanos al 100 % depende de condiciones climáticas, de la calidad del suelo, entre otros factores que muchas veces no se controlan bien, el promedio de preñez del entore resulta igualmente bajo. Obteniendo información del proceso, detectando los problemas a tiempo y tomando las acciones correctivas correspondientes, no hay razón para pensar que no se pueda aumentar sustancialmente la tasa promedio de preñez.

En el estado del arte se encuentran sistemas similares a la invención que se describe en este documento, pero con el objetivo de la detección de celo, generalmente para aplicar inseminación artificial. Su aplicación alcanza segmentos del mercado acotados pero muy proclives a introducir tecnología en sus procesos, como por ejemplo ganadería intensiva, feedlots, lechería o cabañas especializadas en reproducción.

Un subconjunto importante de las invenciones antes mencionadas se basan en detectar el comportamiento homosexual que presentan las vacas en etapas previas y durante el período de celo. Aplicando este principio, se han desarrollado sistemas basados en parches con pintura colocados en el lomo de la vaca (ver por ejemplo Herriot et al. US 5.566.679). Los parches de pintura se rompen cuando una vaca monta a la otra, lo que estaría indicando que la vaca pintada en el lomo está en celo, y la pintada en el vientre está próxima a entrar en celo. Esto es solo viable en contextos de ganadería intensiva, en ganadería extensiva resulta poco práctico instalar un parche cada vez que se va entorar, y automatizar la detección del celo es complicada y onerosa de implementar, requiriendo de intervención humana para mirar los animales pintados. Además, el celo de la vaca se podría dar en la noche (especialmente en épocas o zonas de calor), y como dura solamente algunas horas, estos sistemas podrían no detectarlo.

Bocquier (US 7.992.521, Method and device for automatically detecting mating of animáis, 2004) presenta un dispositivo y un método que permite detectar la monta de animales en forma automática. Simplificadamente puede verse como la modernización y automatización del clásico "método de parches" descripto anteriormente. Es importante destacar que este método/dispositivo en ningún momento se plantea detectar la eyacula- ción. En efecto, el dispositivo es llevado por un animal montador que no puede eyacular, al que referiremos genéricamente como macho pero se puede tratar de un macho castrado, o de un macho no castrado pero impedido de poder penetrar, o de hembras androgenizadas. El método de Bocquier se basa en un tag electrónico que se coloca en la hembra y un dispositivo que se fija al macho mediante un cinturón, y posee un detector de intento de monta (que puede estar basado en un sensor de presión en la panza o un sensor de verticalidad o un sensor de temperatura o un sensor volumétrico) y un lector del tag electrónico de la hembra. Si bien tiene algún punto de contacto con la presente invención, ambas patentes son radicalmente diferentes en relación al problema que se plantean resolver, la presente invención mejora el proceso reproductivo basado en el entore (donde necesariamente el macho necesita eyacular) mientras que Bocquier et al. se ocupa de la detección de celo (donde no hay eyaculación) . Asimismo, hay varios aspectos que no están suficientemente bien cubiertos en Bocquier. En primer lugar, Bocquier propone un sistema anti-colisiones para la lectura del tag que solo funciona para evitar la lectura del macho: esencialmente propone mantener una base de datos con los IDs de los machos y descartarlos en caso de leerlos. Sin embargo, el lector de tag que lleva el macho leerá el tag de cualquier animal que se encuentre en la cercanías de la monta y no necesariamente será el tag de la hembra montada. Este tema es central, porque la invención de Bocquier no es capaz de identificar sin un margen de error razonable la hembra montada. En segundo lugar, Bocquier propone un chequeo de paternidad (col. 8 linea 24) que no es posible implementar porque si el sistema no es capaz de detectar la eyaculación no tiene forma de saber quién fue el padre. En tercer lugar, la lectura de un tag (eventualmente ubicado en el tracto digestivo de la hembra) implica la irradiación de señales electromagnéticas de gran potencia que obligan a la utilización de aparatos grandes y pesados (porque requieren baterías grandes) y por tanto arneses o cinturones complicados de instalar, complicados de mantener e incómodos para el animal. Finalmente Bocquier describe un proceso de selección y clasificación de machos que permite inferir que su sistema no funcionaría bien con cualquier macho. Este es un punto que genera complicaciones prácticas significativas, ya que tener que hacer esta prueba con todos los machos llevaría mucho tiempo y no sería aplicable en ganadería extensiva.

Usando el mismo principio de detectar el comportamiento homosexual que presentan las vacas en etapas previas y durante el período de celo, se han desarrollado sistemas y dispositivos electrónicos que se colocan en el lomo de la vaca y mediante la acción de un pulsador detectan la monta y reportan esa información, ver por ejemplo Starzl et al. (US 5.542.431, Heat detection for animáis including Cows, 1996) o Claycomb et al. (US 7.083.575, Electronic estrus detection device, 2006).

El otro gran subconjunto de invenciones que se encuentran en el estado del arte, se basan en detectar cambios en el comportamiento de la hembra. Por ejemplo, cuando la vaca está por entrar en celo cambian sus patrones de movimiento (en particular camina mucho más) y se alimenta más. Entonces, mediante dispositivos electrónicos que se instalan en las piernas o en la boca, se han propuesto sistemas que detectan estos cambios con el objetivo de determinar si la vaca está en celo, ver por ejemplo Rodrian (US 4.247.758, Animal Identification and estrus detections system, 1981) o Voronin et al. (US 7.878.149, Method and device for detecting estrus, 2011).

Todas las soluciones mencionadas hasta el momento tienen como centro la vaca, es decir que se caracterizan por colocar un dispositivo activo (que requiere una fuente propia de alimentación) y complejo (con inteligencia, sensores y medios para comunicarse, de gran tamaño, complicado de instalar) en la vaca, lo cual resulta inaplicable en ganadería extensiva (donde la relación entre el número de vacas y el número de toros es muy alta y el proceso de producción necesita desarrollarse con poca o nula intervención humana).

Lowe (US 8.066.179, Livestock Breeding and Management System, 2011) presenta un método y un sistema para la gestión de la reproducción de ganado que no tiene como centro la vaca. El sistema/método consiste en que cada hembra tiene un tag de RFID y cada macho lleva un dispositivo (que Lowe llama "monitor") que es capaz de detectar la monta (basado en la posición del cuerpo del macho) y de leer el tag de RFID de la hembra. Esto le permite generar la siguiente información: ID de la hembra montada, ID del macho que monta, fecha y hora de la monta. Esta información de actividad ingresa a un sistema de gestión donde se genera información para la gestión del proceso reproductivo. Según Lowe, la información de gestión podría ser: la fecha de la concepción, indicación de si la hembra está preñada, fecha probable de parto, tasa de concepción exitosa para los machos, tasa de fertilidad de la hembra, tasa de facilidad de preñez de las hembras e información de descendencia.

Si bien Lowe tiene varios puntos de contacto la presente invención, tiene una diferencia esencial en la forma que se determina si una monta fue efectiva, es decir, si existió eyaculación. Lowe determina la eyaculación en función del tiempo que demora la monta (col. 6 linea 50; col. 7 linea 35; col. 9 linea 56), mientras que nuestra invención posee un sistema específico para detectar la eyaculación. En este punto es importante destacar que el macho eyacule, no depende del tiempo que demora la monta. Montas de corta duración pueden involucrar la eyaculación, mientras que montas de larga duración pueden no involucrarla. La forma de lectura del tag que utiliza Lowe (col. 6 linea 55; col. 6 linea 63) tiene un margen de error importante, agregando mucha incertidumbre a la determinación de la efectividad de la monta, porque podría leer el tag de cualquier hembra que esté dentro del rango de acción del lector y que no esté siendo montada. Hay otros aspectos que no están suficientemente bien cubiertos en Lowe. En primer lugar, el lector de tag que lleva el macho leerá el tag de cualquier animal (incluido el propio tag del macho) que se encuentre en la cercanías de la monta y no necesariamente será el tag de la vaca montada. Este tema es central, porque la invención de Lowe no es capaz de identificar sin un margen de error razonable la hembra montada. En segundo lugar, la sujeción no está bien resuelta. Se plantea utilizar un collar, bozal o un arnés (col. 6 línea 10). Este tipo de soluciones son complicadas de instalar, complicadas de mantener e incómodos para el animal. En tercer lugar, la configuración/modificación de parámetros del campo magnético del lector de tag de RFID para intentar mejorar la detección de la monta, realizada en forma genérica (col. 7 linea 3) o en forma manual para cada monitor (col. 7 línea 13), es poco práctica y sus resultados son poco confiables.

Como se mostrará en la sección siguiente, nuestra invención presenta un sistema que buscar resolver el mismo problema Lowe, y lo logra resolviendo correctamente, de una manera que presenta altura inventiva, la identificación de la hembra montada y la determinación de si la monta fue efectiva. Las falencias que mostramos presentan Bocquier y Lowe en relación a los puntos anteriores ponen en serias dudas si estas invenciones realmente pueden resolver los problemas que dicen resolver. Por ejemplo, el sistema de Lowe, al no poder identificar correctamente la hembra montada y/o determinar si la monta fue efectiva, no podrá aportar la información que dice su sistema aportará (fecha de la concepción, indicación de si la hembra está preñada, fecha probable de parto, tasa de concepción exitosa para los machos, tasa de fertilidad para las hembras, tasa de facilidad de preñez para las hembras, e información de descendencia).

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La Figura 1 muestra un posible esquema de los componentes que conforman la presente invención ilustrando una posible forma de interacción entre ellos directamente o mediante la red 105. Se destaca el dispositivo electrónico 3 que se coloca en cada toro 1, el tag de identificación por radiofrecuencia 4 que se coloca en cada vaca 2, el dispositivo electrónico de mano 5, y el sistema central 6 que concentra y administra la información a la vez que sirve como servidor de la interfaz con los usuarios 7. Asimismo se detallan posibles ubicaciones para los dispositivos utilizados en los animales.

La Figura 2 presenta una posible implementacion a nivel de diagrama de bloques del dispositivo electrónico 3 que se coloca en cada toro 1, del tag de identificación por radiofrecuencia 4 que se coloca en cada vaca 2 y del dispositivo electrónico de mano 5. Asimismo se muestran ejemplos de formas que podrían tener estos dispositivos para comunicarse entre sí.

La Figura 3 presenta el momento de la monta entre un toro 1 y una vaca 2, donde se aprecia que existe uno contacto físico directo entre el toro 1 y el tag de identificación por radiofrecuencia 4. Además muestra como la aceleración de la gravedad g 200 tiene una componente paralela al lomo del toro gu 201 que aparece en el momento de la monta.

La Figura 4 muestra un ejemplo de cómo y dónde se podría colocar el tag de identificación por radiofrecuencia 4 en la vaca 2.

La Figura 5 presenta a nivel de diagrama de bloques el tag de identificación por radiofrecuencia 4, donde se detalla una posible implementacion del sistema para evitar lecturas incorrectas o lecturas múltiples. En este caso la inhibición se logra actuando sobre la fuente de energía.

La Figura 6 presenta a nivel de diagrama de bloques el tag de identificación por radiofrecuencia 4, donde se detalla otra posible implementacion del sistema para evitar lecturas incorrectas o lecturas múltiples. En este caso la inhibición se logra utilizando una señal de control.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La invención que se presenta (de aquí en mas Sistema) sirve para monitorear el entore, en condiciones de ganadería extensiva, a través de la actividad de los toros. El Sistema permite saber si dicho toro ha efectuado montas y a cuáles vacas ha montado, la fecha y hora a las que ocurrieron y su efectividad (es decir si hubo o no eyaculación) . Dado que el Sistema se basa en colocar dispositivos electrónicos en cada animal del rodeo, para ser aplicable en ganadería extensiva el dispositivo que se coloque en la vaca debe ser sencillo, muy barato, fácil de instalar, cómodo para el animal y no puede requerir mantenimiento de ningún tipo (ni siquiera cambio de pilas). Por otra parte, el dispositivo que se coloque en el toro tiene más grados de libertad (ya que hay 30 veces menos toros que vacas). Por tanto, puede ser de mayor complejidad, puede ser sometido a rutinas de mantenimiento esporádicas y no tiene un requerimiento de costo tan extremo, en tanto el costo promedio por animal se mantenga dentro de límites aceptables.

El Sistema le brinda al veterinario y al productor, de una manera centralizada, sistematizada y amigable, la información necesaria para controlar la actividad de todos los toros y todas las vacas del entore, dando cuenta de la evolución del rodeo. A modo de ejemplo, si el Sistema informa que una vaca nunca fue montada luego de transcurrido cierto período de tiempo (configurable) es de esperar que haya un problema en su proceso de ovulación, lo cual debe ser estudiado y tratado. Si la vaca todavía está amamantando esto seguramente pueda solucionarse suspendiendo temporalmente o definitivamente el amamantamiento. En otros casos esto podrá ser corregido mediante cambios en su alimentación. Si el problema es más serio, puede incluso determinarse que la vaca salga del rodeo y vaya al matadero. Por el contrario, si la vaca fue montada algunas veces y luego dejo de serlo puede ser indicador que se encuentra preñada. Otro ejemplo podría ser cuando el Sistema informa que un toro no ha montado ninguna vaca luego de transcurrido cierto período de tiempo (configurable). Esta situación puede dar indicios de que el toro tiene un problema fisiológico (por ejemplo una pata lastimada) o que otro toro tomó una posición dominante en el entore y no le permite montar vacas. En este sentido, el Sistema permite determinar bien las relaciones que se dan dentro del entore, por ejemplo permite detectar fácilmente si un toro siempre monta a la misma vaca (fenómeno conocido como de "vaca dominante"). En estos casos, sacando del rodeo el toro y/o la vaca que tomó una posición dominante, se soluciona el problema.

El Sistema brinda información en tiempo real que permite tomar acciones preventivas y correctivas sobre el rodeo, tanto sobre las vacas como en los toros. El productor y/o veterinario cuentan con información que les permite tomar mejores decisiones a tiempo, lo cual se traduce en un aumento de la productividad del entore.

En la Figura 1 se muestra que el Sistema se caracteriza por la colocación de un dispositivo electrónico 3 (de aquí en más Dispositivo) en cada toro 1, por un tag de identificación por radiofrecuencia 4 (de aquí en más Tag) que se coloca en cada vaca 2 y que contiene un número que identifica unívocamente a la vaca que lo posee, y un sistema central 6 (de aquí en más SC) que concentra y administra la información, a la vez que sirve como servidor de la interfaz con los usuarios. El Dispositivo 3 reporta la información al SC 6 para que el usuario 7 (de aquí en más Usuario) pueda consultar la actividad del rodeo en un dispositivo portátil (por ejemplo laptop, celular o tablet) o en un computador personal a través de los enlaces 104 y 106 dentro de la red 105 (de aquí en más Red). La información que el Dispositivo 3 reporta al SC 6 través de la Red 105 y puede enviarla directamente por intermedio del enlace 101 y del enlace 104, o pasando por un dispositivo electrónico de mano 5 (de aquí en más Hand-Held) a través del enlace 102 y los enlaces 103 y 104. Cada animal tendrá un número de identificación único que en el caso de las vacas estará almacenado en el correspondiente Tag 4, y en la caso de los toros se almacenará en el correspondiente Dispositivo 3.

Como se puede apreciar en la Figura 2, el Dispositivo 3 está compuesto de un micro- controlador o micro-procesador estándar 8 (de aquí en mas Microcontrolador) de bajo costo, que cuenta con periféricos internos: memorias, timers, conversores analógico-digitales, etc.; y controla un conjunto de periféricos externos: un reloj de tiempo real RTC 9, un sensor de aceleración 10 (de aquí en más Sensor), un dispositivo 11 para la lectura del Tag 4 (de aquí en más Lector), una interfaz de comunicación inalámbrica de largo alcance 12 para comunicarse con el SC 6, y una interfaz de comunicación inalámbrica o cableada de corto alcance 13 para comunicarse con el Hand-Held 5. Todos los circuitos del Dispositivo 3 se alimentan de una batería 14 la cual se puede cargar a partir de un cargador 15. Adicionalmente, el Microcontrolador 8 puede disponer de una memoria externa 16.

El Microcontrolador 8 es el encargado de generar la información de cada monta que será transmitida. En primer lugar, contiene los algoritmos que permiten reconocer, a partir de la señal emitida por el Sensor 10, los patrones de monta y de eyaculación. En segundo lugar, mediante el Lector 11 y el enlace 100, obtiene el número de identificación de la vaca 2 montada. En tercer lugar, obtiene la fecha y hora de la monta a través del RTC 9.

Mediante las interfaces de comunicación 12 y 13, y los correspondientes enlaces 101 y 102, se puede leer, escribir y configurar los parámetros del Dispositivo 3 y se reporta la información del estado del rodeo al SC 6. La información recolectada puede reportarse por parte del Dispositivo 3 al SC 6 en forma directa mediante una tecnología de comunicación inalámbrica de largo alcance (enlace 101) como por ejemplo: un enlace de telefonía celular, WiFi, WiMax, Satelital, etc. A su vez, puede realizarse utilizando una red pública de datos (como por ejemplo Internet) o a través de una red privada de datos (por ejemplo utilizando enlaces de RF y estaciones repetidoras propias), ambas opciones representadas por la Red 105. Por otra parte, el Dispositivo 3 puede reportar la información recolectada indirectamente a través de un Hand-Held 5. La comunicación entre el Dispositivo 3 y el Hand-Held 5 puede realizarse mediante una tecnología de comunicación inalámbrica de corto alcance, como por ejemplo NFC, Bluetooh, WiFi, etc.; o utilizando una tecnología de comunicación cableada, como por ejemplo USB, I2C, SPI, Ethernet, etc.

Los datos provenientes del Sensor 10 se muestrean a una tasa configurable. La monta se detecta cuando esta información indica que la posición del animal ha cambiado lo suficiente frente a umbrales predefinidos y configurables. En la Figura 3 se muestra el momento de la monta, donde se puede apreciar que la aceleración de la gravedad 200 (de aquí en más g) tiene una componente en la dirección paralela al lomo del toro 201 (de aquí en más gu) - Sin embargo, en la Figura 1 donde el toro está en posición normal, se puede apreciar que la componente de g 200 en la dirección paralela al lomo del toro gu 201 va a ser nula o prácticamente nula. Por lo tanto comparando gu 201 con un cierto umbral se puede inferir la presencia de una monta. Una vez detectada la monta, se aumenta la tasa de muestreo y se guarda la trama de datos para su posterior análisis. Sobre la trama de datos guardada se aplica el algoritmo de detección de eyaculación. Este algoritmo se basa en la detección de un movimiento muy brusco que realiza el animal en el momento de la eyaculación llamado "golpe de riñon". Los algoritmos de detección de monta y eyaculación están basados en técnicas conocidas de reconocimiento de patrones: comparación frente a un umbral predefinido, comparación frente a un umbral de potencia de la señal, comparación contra una forma de onda conocida (témplate matching) , Principal Component Analysis (PC A), entre otros.

En los casos que se necesite un alto ahorro de batería y/o de tráfico de datos, el Dispositivo 3 reportará al SC 6 para cada monta: fecha, hora, número de identificación del toro, número de identificación de la vaca, y un indicador de presencia de eyaculación. Eventualmente podrá informar también datos característicos de las curvas de aceleración: amplitud pico a pico, ancho, máximo, mínimo, entre otros. En los casos donde la duración de la batería no sea una limitante ni tampoco lo sea el tráfico de datos, el dispositivo podrá reportar: fecha, hora, número de identificación del toro, número de identificación de la vaca, y toda la trama de datos, para luego realizar el análisis en forma centralizada en el SC 6.

La comunicación entre el Lector 11 y el Tag 4 puede efectuarse de dos maneras diferentes. Por un lado, el Tag 4 puede transmitir el número de identificación a demanda, cada vez que es interrogado por el Lector 11. Por otro lado, puede transmitir el número de identificación cada vez que la vaca es montada sin necesidad de ser interrogado por el Lector 11. En este último caso, la transmisión puede realizarse un número predeterminado de veces o por un lapso de tiempo predeterminado.

Dado que los animales dentro del rodeo pueden ubicarse relativamente cerca, es probable que en el momento de una monta, otra vaca (y por lo tanto su Tag 4) se encuentre en la cercanía de la pareja vaca-toro que realizó la monta. Para evitar lecturas incorrectas o lecturas múltiples por parte del Lector 11, la presente invención se caracteriza porque todos los Tag 4 de las vacas están inhabilitados para ser leídos por defecto, siendo habilitados solamente por la acción del toro en el momento de la monta. Por ejemplo en la Figura 3 se puede ver como la monta del toro 1 involucra un contacto físico directo con el Tag 4 mediante la cual se habilita la lectura. La mencionada habilitación se da por un lapso corto de tiempo (algunos segundos) . De este modo, se logra que el único Tag leído corresponda al de la vaca montada.

El Tag 4 está compuesto por un microcontrolador, un sistema de recepción y transmisión de datos con una antena, un sistema de alimentación (que por ejemplo puede estar basado en la propia antena obteniendo energía del campo electromagnético proveniente del Lector, basado en una batería y/o recolectar energía del ambiente). Estos elementos configuran lo que habitualmente se conoce como tag de identificación por radio- frecuencia (de aquí en más TagRFID, identificado con el número 24 en las Figuras 5 y 6). Asimismo el Tag 4 está caracterizado por tener un sistema 25 (de aquí en más Sislnib) que evita lecturas incorrectas o lectura de múltiples tags, que se basa en detectar el momento de la monta para habilitar la lectura del TagRFID 24 de la vaca 2 montada durante un determinado lapso de tiempo luego de concluida dicha monta.

La inclusión del sistema Sislnib 25 es central en la presente invención ya que es lo que permite identificar la vaca que ha sido montada con un margen de error despreciable. La implementación de dicho sistema puede ser mecánica y/o electrónica.

En la Figura 5 se muestra un ejemplo de implementación 4.1 del Tag 4, donde el TagRFID 24.1 es activo, es decir que se alimenta del sistema 26. En este ejemplo el Sislnib 25.1 se caracteriza por tener una llave 27 que habilita el suministro de energía proveniente del sistema 26 al TagRFID 24.1 para que el mismo pueda ser leído a partir de la monta y durante un cierto lapso de tiempo luego de finalizada la misma. El sistema 26 puede ser, por ejemplo, una batería o un sistema que recolecte energía del ambiente.

La Figura 6 muestra otro ejemplo de implementación 4.2 del Tag 4, donde el TagRFID 24.2 puede ser activo, pasivo o semi-pasivo (para estos dos últimos casos el sistema que alimenta el TagRFID 24.2 no se muestra en la figura) y tiene la particularidad de tener una señal de entrada 28 que permite habilitar o inhabilitar su funcionamiento. El sistema Sislnib 25.2 es un circuito electrónico o electro-mecánico que detecta la monta mediante un pulsador, un acelerómetro o un detector de vibraciones, generando la señal 28 habilitando el funcionamiento del TagRFID 24.2 a partir de la monta y por un cierto lapso de tiempo luego de finalizada la misma.

Otra forma de implementar la inhabilitación y habilitación de la lectura del Tag 4 puede ser mediante la modificación de la distancia a la que el TagRFID 24 puede ser leído. En este esquema la inhabilitación se logra imponiendo que la lectura deba realizarse si el Lector se acerca a menos de algunos centímetros, y la habilitación implica que la lectura puede hacerse a varios metros de distancia. Si bien en este caso el TagRFID 24 no queda inhabilitado por defecto para la lectura desde un punto de vista literal (siempre se podría leer a una distancia muy corta), a efectos prácticos lo estará porque el Dispositivo 3 normalmente estará ubicado a una distancia bastante mayor que la máxima admisible para la lectura. Entonces, a partir de una monta y durante un cierto lapso de tiempo la distancia máxima a la cual se podrá leer el TagRFID 24 será de varios metros, por lo que el Dispositivo 3 correspondiente podrá leerlo. Esto podría implementarse eléctricamente a partir de modificar, por ejemplo, algún parámetro de la antena del TagRFID 24. También se podría implementar de forma mecánica, por ejemplo: se podría obtener la inhabilitación interponiendo una placa metálica por delante del TagRFID 24 de forma tal que las ondas electromagnéticas sean fuertemente absorbidas por la misma; y la habilitación consistiría en mover la mencionada placa con el objetivo de permitir una lectura del TagRFID 24 desde una distancia significativamente mayor.

El Tag 4 se coloca (aunque no excluyentemente) en el rabo de la vaca 2 (ver Figura 4), o en algún lugar cercano al mismo, con el objetivo de que el toro 1 siempre tenga contacto físico directo con el Tag 4 en el momento de la monta. Como el Tag 4 no se encuentra dentro del organismo del animal, es viable la recolección de energía de los movimientos del toro y se facilita la lectura ya que no hay tejidos del animal entre dicho dispositivo y el Lector 11. Por otra parte, la fijación del Dispositivo 3 se podría realizar, aunque no excluyentemente, colocando el Dispositivo 3 dentro de una carcasa o envoltorio que se fije con pegamento al lomo del animal cerca de los ríñones. Se trata de una zona que tiene línea de vista directa con el rabo de la vaca cuando el toro desciende luego de la monta y dónde se registra la mayor aceleración con el "golpe de riñon" fruto de la eyaculación.

En caso de no funcionar la comunicación de largo alcance (por ejemplo por falta de cobertura adecuada de telefonía celular), el Sistema prevé la utilización de un Hand-Held que puede leer la información almacenada en el Dispositivo 3 por intermedio del enlace 102 (que puede ser inalámbrico o cableado) y sirve de concentrador de la misma para todos los toros del establecimiento. Oportunamente, el Hand-Held 5 envía la información recolectada al SC 6 pasando por la Red 105 a través de los enlaces 103 y 104. Mediante el Hand-Held 5 y el enlace 102 también es posible escribir y configurar el Dispositivo 3.

El Hand-Held 5 puede ser un teléfono celular, una tablet, o un dispositivo electrónico basado en un microcontrolador 17 que tiene una interfaz 18 para comunicarse con el Dispositivo 3 por intermedio del enlace 102, una interfaz de usuario 19 que puede incluir por ejemplo un teclado y un display, y múltiples interfaces para comunicarse con el SC 6 (por ejemplo, directamente mediante un módem de telefonía celular, o indirectamente mediante un cable USB conectado a un PC conectado a la Red 105), todas estas opciones se sintetizan en el bloque 20. Al ser un dispositivo portátil contará con una batería 22. Además, podrá contar con memoria adicional 23. Finalmente, el Hand-Held 5 tiene medios adecuados para leer, escribir y configurar los Tag por intermedio de la interfaz 21 utilizando el enlace 107.

El SC 6 se compone de un conjunto de computadoras, un sistema de energía, elementos de comunicación (enturadores, firewall, etc.) y recursos humanos que lo gestionan y administran. El SC 6 tiene una aplicación servidor capaz de gestionar y procesar la información recibida por los Dispositivo 3 y los Hand-Held 5. La información recolectada se almacena en una base de datos. A través de un servidor web se implementa una interfaz para que los usuarios accedan a la información mediante un navegador web o una aplicación. La interfaz cuenta con un sistema de permisos para seleccionar la información que cada usuario puede visualizar (por ejemplo, un productor solo tiene acceso a la información de su establecimiento, pero un veterinario puede acceder a la información de todos los establecimientos con los que trabaja). Asimismo, mediante órdenes enviadas por el SC 6 es posible configurar a los Dispositivo 3.

La puesta en marcha del Sistema en un establecimiento involucra la instalación del Tag 4 en cada vaca y del Dispositivo 3 en cada toro. Asimismo, cada uno de estos dispositivos debe ser configurado con los parámetros de operación (identificación del animal, identificación del veterinario, identificación del establecimiento, fecha y hora inicial, etc.) Estos parámetros se programan con el Hand-Held 5.

A diferencia de otras invenciones que se encuentran en el estado del arte, nuestra invención es capaz de brindar la información necesaria para monitorear el entore; es decir: si el toro ha efectuado montas y a cuáles vacas han montado, la fecha y hora a las que ocurrieron y su efectividad (es decir si hubo o no eyaculación). Esto es logrado gracias a la posibilidad de identificar sin margen de error (o con margen de error despreciable) a la vaca montada, mediante un sistema para evitar lecturas incorrectas o lecturas de múltiples de Tag; así como mediante la determinación de la presencia de eyaculación basado en un algoritmo de detección del golpe de riñon.

Además de monitorear el entore, el Sistema puede ser utilizado en otras aplicaciones. Partiendo de la observación que no hay mejor detector de celo que el propio toro, el Sistema puede ser aplicado para la detección de celo para inseminación artificial. En efecto, utilizando el Sistema antes descrito con toros capados y androgenizados, que son capaces de montar pero no de preñar, se obtiene directamente la información de cuáles vacas están en celo. Esto no puede ser garantizado por otros sistemas que no pueden identificar a la vaca sin margen de error.

Otra aplicación de la presente invención sería utilizar el Sistema para determinar el "pedigrí" de los animales. Hoy en día, en general no se conocen y/o no se registran los padres. Tener está información podría servir para potenciar un sistema de trazabilidad, permitiendo agregar fácilmente a la información disponible, la identificación del padre y la madre. Como consecuencia de esto, podrían pensarse cuestiones relativas al mejoramiento genético, evitar enfermedades genéticas, etc. Esta funcionalidad no puede ser brindada por otros sistemas que no pueden determinar la presencia de eyaculación.

Otro ejemplo sería utilizar el Sistema para sustituir el Test de Blockey. El Test de Blockey es una prueba que permite estimar la cantidad de vacas que es capaz de montar un toro en determinado período de tiempo (llamada "capacidad de servicio"). El mencionado test se realiza de una manera invasiva que no respeta el bienestar animal: una vaca es sujetada y se cuentan cuantas veces el toro puede montarla. Mediante el presente Sistema se puede determinar la capacidad de servicio real de un toro de manera natural respetando a los animales y su bienestar. Esto tampoco puede ser brindado por otros sistemas que no pueden determinar la presencia de eyaculación.

Si bien en la descripción precedente se habla de vacas y toros, todo lo reivindicado en la presente patente puede ser aplicado en cualquier especie de animales donde su proceso reproductivo involucre movimientos característicos que puedan asociarse con una monta y una eyaculación.