Колумбийские инженеры разработали и протестировали в полевых условиях недорогую систему мониторинга крупного рогатого скота. Технология IoT4Cows позволяет в реальном времени отслеживать состояние и местоположение животных, что может помочь решить проблему низкой производительности в животноводстве страны.
Система использует специальные ошейники с датчиками, которые собирают данные о температуре, влажности, освещенности, а также фиксируют движение и GPS-координаты. Информация передается по беспроводной сети LoRaWAN – этот протокол отличается большим радиусом действия и низким энергопотреблением, что критически важно для обширных сельских территорий Колумбии с плохим сотовым покрытием.
Создание такой технологии обусловлено экономическими причинами. Животноводство обеспечивает около 1,4% ВВП Колумбии, однако отрасль отстает по ключевым показателям. Средний надой молока в стране не превышает 5,7 литра в день на корову, тогда как в Аргентине этот показатель достигает 19,6 литра, а в США – 29 литров. Во многом это связано с устаревшими методами контроля: на многих фермах здоровье животных до сих пор оценивают визуально раз в одну-две недели, а иногда – лишь дважды в год во время кампаний по вакцинации. Такой подход не позволяет вовремя выявлять болезни и оптимальный период для осеменения. Проблему усугубляют кражи скота: по официальным данным, в 2024 году от хищений и подпольного забоя пострадали более 1,3 млн животных.
Испытания IoT4Cows проходили в течение семи недель на коммерческой ферме в регионе Оринокия. Три коровы породы симбра-гибрид носили ошейники, которые за это время передали свыше 130 тыс. сообщений. Каждый ошейник весом 516 граммов оснащен набором сенсоров, аккумулятором и небольшой солнечной панелью, а его корпус защищен от влаги и пыли. Данные с ошейников поступали на одну шлюзовую станцию и далее – в облачную платформу. Она обрабатывала информацию, формировала отчеты и отправляла фермерам уведомления, например, при выходе температуры за пределы нормы или при длительном отсутствии движения.
Результаты тестов показали, что одна базовая станция уверенно покрывает связью более 50% пастбища площадью 88,5 гектара, при этом максимальная дальность устойчивого сигнала достигла 2,21 км. Средний коэффициент успешной доставки пакетов данных составил почти 90%. Аккумулятора ошейника без подзарядки от солнца хватало примерно на четыре дня. Солнечная панель, по прогнозам, увеличивает автономность до 12–21 дня. Основным потребителем энергии оказался GPS-модуль.
Авторы исследования отмечают, что в пилотном проекте участвовали всего три животных. Для внедрения технологии в промышленных масштабах потребуются более масштабные испытания в различных климатических и ландшафтных условиях. Тем не менее, по их словам, эти данные о производительности сети LoRaWAN на действующей ферме очень важны для отрасли, поскольку такие подробные отчеты публикуются крайне редко. Моделирование показало, что одна базовая станция теоретически способна обслуживать около 60 животных.