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Sistema cria "cerca virtual" para proteger criações bovinas de roubos e doenças

Dispositivo eletrônico carregado pelos próprios animais acompanha rotina diária em tempo real, garantindo que se mantenham em área predefinida

05 Jul 2022 - 08h15Por Júlio Bernardes/Jornal da USP
 Sis0ema acompanha a rotina diária dos animais e assegura que eles se mantenham em uma área predefinida, emitindo alertas aos criadores caso ultrapassem esses limites, reduzindo riscos de fuga, furto, roubo e também de exposição a doenças - Crédito:  PxHere Sis0ema acompanha a rotina diária dos animais e assegura que eles se mantenham em uma área predefinida, emitindo alertas aos criadores caso ultrapassem esses limites, reduzindo riscos de fuga, furto, roubo e também de exposição a doenças - Crédito: PxHere

Um novo sistema que monitora criações de bovinos com um dispositivo eletrônico carregado pelos próprios animais, fornecendo sua localização em tempo real, foi desenvolvido em pesquisa da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA) da USP, em Pirassununga.  Usando o conceito de “cerca virtual” e complementando as barreiras físicas existentes, o sistema acompanha a rotina diária dos animais e assegura que eles se mantenham em uma área predefinida, emitindo alertas aos criadores caso ultrapassem esses limites, reduzindo riscos de fuga, furto, roubo e também de exposição a doenças. Os pesquisadores que desenvolveram o sistema se preparam para fazer os testes finais de campo do sistema, que vão permitir seu uso na pecuária bovina, inclusive em grande escala.

“Nas grandes criações e fazendas, caso o sistema emita um alerta de que o animal está fora da área de monitoramento, os funcionários iriam a cavalo ou de moto até o local, garantindo que esse deslocamento só será feito se houver realmente uma ocorrência ali, o que é diferente de fazer uma busca percorrendo todo o terreno”, relatam, ao Jornal da USP, o pesquisador Carlos Alberto Marincek e sua orientadora, a professora Ana Carolina de Sousa Silva, da FZEA, que realizaram o trabalho no Laboratório de Física Aplicada e Computacional (Lafac) e no Laboratório de Processamento de Sinais e Imagens (LPSI), no Departamento de Ciências Básicas (ZAB) da faculdade. Segundo eles, o sistema funcionaria como um complemento das cercas físicas. “Em geral, os animais se condicionam rápido ao espaço delimitado pela cerca física, cuja principal função é a de prevenir roubos.”

Atualmente, o monitoramento bovino se faz de diversas formas, desde a utilização de métodos básicos, sem o uso de tecnologias, utilizando-se apenas dos órgãos dos sentidos, como a visão, por exemplo. Também são usadas tecnologias avançadas como Sistema de Posicionamento Global (GPS), Identificação por Rádio Frequência (RFID), tecnologia GSM/GPRS em redes de telefonia celular, redes de comunicação local sem fio (WLAN), redes de comunicação de baixa potência e longo alcance (LPWAN) como a rede LoRa (Long Range) e a rede SigFox, transmissão via satélite, observação de vídeos, análise de imagens, utilização de drones, entre outros métodos. “Nesta pesquisa, o sinal de radiofrequência usado para a transmissão e comunicação de dados foi o de um transceptor de radiofrequência com tecnologia LoRa, a qual permite transmissão de dados a longa distância, podendo atingir 15 quilômetros (km) em áreas rurais, com um consumo reduzido de energia elétrica”, descrevem os pesquisadores.

Para explicar o conceito de “cerca virtual”, Marincek e Ana Carolina fazem uma comparação com o uso exclusivo da cerca física. “Esta faz uso de elementos físicos para cercar, limitar, restringir uma determinada área ou região, atuando, podemos dizer, de uma forma invasiva”, destacam. “A cerca virtual usa um GPS integrado a um dispositivo microcontrolado e gerenciado por um software que, ao monitorar a rotina diária do animal, detecta, a partir da localização dele, se o mesmo ultrapassou ou não os limites predefinidos.”

Localização em tempo real
Caso o animal tenha ultrapassado o limite imposto pela cerca virtual, o sistema entra em alarme e notifica a ocorrência do evento ao produtor rural, através de mensagem SMS ao seu celular. “Dessa forma, o monitoramento animal proporciona a redução de furtos e roubos, reduz o risco de fuga e pode permitir a recuperação do animal pelo fato de conhecer sua localização”, observam os pesquisadores. “Vale ressaltar que, por não usar métodos invasivos, a cerca virtual proporciona uma melhoria no bem-estar animal, fato importante no contexto atual, influenciando positivamente a produção animal e agregando novos valores ao dispositivo.”

Cada animal monitorado carrega um dispositivo de monitoramento (nó sensor), que determina as coordenadas de localização (latitude e longitude) por meio de um GPS e as transmite via sinal de radiofrequência com tecnologia LoRa (Long Range) a outro dispositivo fixo em um local com acesso à internet (Gateway), que se conecta via Wi-Fi a uma plataforma de serviços. “Nesse local, os dados são armazenados em um servidor hospedado em nuvem e são disponibilizados ao produtor, para que este possa visualizar a localização do animal, em tempo real, através de planilhas e ou mapas de localização”, afirmam Marincek e Ana Carolina. “O sistema também detecta a presença do animal em áreas restritas, previamente selecionadas, baseando-se no conceito de ‘cerca virtual’ e notifica o produtor através de mensagem SMS ao seu celular.”

Os pesquisadores salientam que o dispositivo desenvolvido é autônomo em termos energéticos, gerando sua própria energia elétrica, através do uso de um minipainel solar fotovoltaico em conjunto com uma bateria recarregável de lítio. “Um subsistema com uma unidade de medida inercial (IMU) foi integrado ao dispositivo de monitoramento para aumentar a eficiência energética”, dizem os pesquisadores. “Essa é uma condição necessária para prover a autossuficiência do sistema, exigida em virtude de sua aplicação em área extensa, vencendo, assim, um dos maiores obstáculos para esse modelo de monitoramento.”

“O sistema foi testado em laboratório, com excelentes resultados, compatíveis com os resultados previstos, ou seja, enviando mensagem de sinalização sempre que a distância estabelecida era ultrapassada, apresentando muitas vantagens sobre sistemas existentes devido ao seu consumo reduzido de energia, aliado ao baixo peso, reduzidas dimensões e baixo custo tanto de hardware quanto de software”, enfatizam Marincek e Ana Carolina. “O teste em campo com o dispositivo de monitoramento transportado pelo animal monitorado encontra-se em estudo e prestes a ser iniciado. Após esse teste, o sistema poderá ser aplicado em grande escala na criação de bovinos.”

O monitoramento fornece o histórico dos lugares percorridos pelo animal, confirmando que se encontra em área de ocupação legal permitida, adequada para seu convívio, e comprovando que não se encontra em áreas expostas a riscos de doenças. “Estes são fatores relevantes no contexto atual, frente às atuais exigências do mercado nacional e internacional”, ressaltam os pesquisadores. “A pesquisa busca, dessa forma, contribuir com o desenvolvimento da pecuária no Brasil, especificamente a bovinocultura, fornecendo informações relevantes ao produtor rural, que o auxiliam no gerenciamento e controle do seu rebanho.”

Mais informações: e-mails [email protected], com a professora Ana Carolina de Sousa Silva, e [email protected], com Carlos Alberto Marincek
 

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