Aktuelle Ergebnisse aus dem Verbundprojekt – WeideInsight

Mehrwert im Herdenmanagement durch kostengünstige, hybride Lokalisierung und intelligente Datenintegration.

Die sensorbasierte Beobachtung von Nutztieren ist heutzutage in der Stallhaltung schon weit verbreitet. Ortsinformationen des Einzeltieres und Bewegungsinformationen der Herde werden dabei jedoch kaum genutzt, obwohl sie für zahlreiche Entscheidungen der Tierhaltenden einen erheblichen Mehrwert bieten. Dies liegt daran, dass aktuell verfügbare Lokalisationstechniken für Weide und Stall sehr teuer und für den Dauerbetrieb mit hohen Übertragungsraten nicht geeignet sind. Im Rahmen des Projektes WeideInsight wird eine kostengünstige, funkbasierte, hybride Lokalisierungslösung (Kombination von LPWAN-Signalen für die Weide und Bluetooth-Beacons für den Stall) entwickelt und erprobt, die eine deutlich verbesserte Batterielaufzeit im Gegensatz zu verfügbaren GPS-basierten Systemen bietet und in gängige Herdenmanagementsysteme integriert werden kann.

Aktuell stellt das hybride Sensorsystem das Projektteam - vor allem auf der Weide- noch vor Herausforderungen. Bisher wurden entweder nur Ortungsdaten im Stall (Ungenauigkeiten) oder auf der Weide (nur stationäre Messungen) erhoben. Es werden derzeit verschiedene Filtermethoden evaluiert, um die Ungenauigkeiten der Messdaten im Stall zu reduzieren. RSSI-Filter auf historischen Daten zeigen bereits eine sehr hohe Genauigkeit. Ziel ist die Einbindung von Kalman-Filtern sowie Partikel-Filtern im WeideInsight Backend.

Währenddessen wurde die erste Version des Farm-Simulators fertiggestellt und unter einer Open Source Lizenz (https://github.com/weideinsight/farm-simulator) veröffentlicht. Hier können verschiedene Ortungssysteme (Beacon-basiert, GPS) simuliert werden. Der Simulator kann über verschiedene Parameter, wie Anzahl der Kühe, Zahl der Sensoren und Farm-Layout (semantische Orte auf Hof und Weide), konfiguriert werden. Aktuell wird die LPWAN-basierte Ortung, mit dem Ziel die hybride Ortung zu demonstrieren, im Simulator integriert. Dadurch ist es auch besser möglich, verschiedene Filtermethoden zur Behebung der Ungenauigkeiten von Messdaten im Stall zu erproben.

Weiterhin wurde auch die Bereitschaft der Landwirtinnen und Landwirte für die Anschaffung von Lokalisierungssystemen in der Rinderhaltung und Weide in einer Umfrage untersucht. Deutschlandweit wurden 242 Betriebe (46 % Haupterwerb / 54 % Nebenerwerb; 65% konventionell / 35% ökologisch) befragt. Die Umfrage ergab, dass aktuell auf nur 2,5% der Betriebe Lokalisierungssysteme eingesetzt werden; 20 % der Betriebe sind an den Systemen interessiert. Eines der größten Hindernisse sind die hohen Anschaffungskosten: die Befragten sind im Schnitt bereit 20€ pro Tier für Lokalisierungssysteme zu bezahlen.

Autor: Simon Steuer, Otto-Friedrich-Universität Bamberg, Lehrstuhl für Informatik, Mobile Softwaresysteme / Mobilität, November 2023