La base documentaire de l'IFIP

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Publication Annéetrier par ordre croissant

Accéléromètre pour enregistrer les postures des truies en maternité

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Pauline Brenaut, Bilan 2019, éditions IFIP, mai 2020, p. 113

La mortalité néonatale des porcelets reste un challenge considérable pour la production porcine tant sur le plan du bien-être animal que sur le plan économique. Ces pertes surviennent principalement dans les 48 premières heures après la mise-bas. Ce serait le résultat d’un ensemble d’interactions complexes entre la truie, le porcelet et l’environnement. Parmi les causes de mortalité identifiées, l’écrasement des porcelets par la truie ressort comme une des raisons principales. Le comportement de la truie au cours de ses changements de position peut avoir un impact non négligeable sur les chances de survie du porcelet. L’enregistrement de ces comportements au cours du temps permettrait d’identifier les truies dites plus maternelles. Cependant, ce suivi du comportement se base principalement sur des analyses vidéo qui limitent le nombre d’animaux observés et nécessitent du temps de traitement. Automatiser la classification des postures et des changements de postures chez la truie offrirait de nouvelles potentialités. Le capteur de type accéléromètre semble être un outil adapté pour répondre à cette problématique. Avec le soutien financier des entreprises de sélection Nucléus et Choice et en relation avec la société RF-Track, l’IFIP travaille sur la mise au point d’une solution pour enregistrer les postures de la truie avant, pendant et après la mise-bas à l’aide d’un accéléromètre.

PDF icon Pauline Brenaut, Bilan 2019, éditions IFIP, mai 2020, p. 113
2020

Améliorer les performances et le bien être des truies gravides par la mobilisation de nouvelles technologies pour une alimentation de précision et la détection de signaux comportementaux

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Michel Marcon et al., Innovations Agronomiques (FRA), 2020, volume 79, janvier, p. 245-256

Depuis la mise en groupe des truies gestantes, les éleveurs observent plus d’hétérogénéité de l’état corporel des truies lors de leur entrée en maternité impliquant plus de pertes de porcelets. Il est également plus difficile d’observer les problèmes d’aplombs dans des grands groupes de truies. La première étape de ce projet avait pour objectif le développement d’un capteur capable d’enregistrer le niveau d’activité individuel des truies logées en groupe conformément à la réglementation bien-être. Cette étude a donc permis la mise au point de l’Acti’Sow. Il s’agit d’un accéléromètre autonome, positionné à l’oreille des truies, qui permet de connaître le temps quotidien passé par les truies à rester couchée, debout ou encore à marcher. Par ailleurs, cette étude offre également une meilleure connaissance du comportement des truies grâce aux nourrisseurs et aux abreuvoirs connectés, à la station de pesée identifiée et aux capteurs d’activité. En moyenne, la consommation d'eau quotidienne d’une truie est de 8,2 l / jour mais ce résultat cache une variabilité conséquente de près de 50% lorsque l'on compare une truie par rapport à une autre et de 38% pour la même truie d'un jour à l'autre. À propos de leur activité, une truie « normale » passe 67% de son temps en position couchée, un peu plus de 28% en position debout sans bouger et moins de 5% en marche. Sachant cela, entre la plus fainéante et la plus active, la dépense énergétique liée à cette activité représente plus de 500 g d’aliment. Le système d'alerte précoce des problèmes de boiterie est l'autre principal objectif de cette étude. En utilisant les comportements alimentaire et hydrique (nombre de visites par jour, heure de chaque visite, quantité d’eau / d’aliments consommée, rang d’accès au nourrisseur / abreuvoirs), le poids individuel et le niveau d’activité, nous avons construit un premier modèle capable de prédire individuellement les boiteries 24 heures avant que l’agriculteur puisse l’observer. La précision est proche de 77%. 

https://www6.inrae.fr/ciag/content/download/6832/49647/file/Vol79-16-Marcon%20et%20al.pdf

ENG

Use of new technologies to improve welfare and technical results of pregnant sows through precision feeding and early abnormal behavioural signals detection 

Since the new welfare regulation, farmers have to breed pregnant sows penned in the group. Thus, breeders observed more heterogeneity in the backfat thickness of sows when they are entering the farrowing units, implying more losses of piglets. It is also more difficult to observe lameness issues in large groups of sows. The objectives of this project are (i) to develop an activity sensor to feed each sow according to the energy it spends and (ii) to create an early detection system for lameness problems. The first step of this project was to develop a sensor able to record the individual activity level of sows penned in a group. As a result, Acti’Sow has been created. It is an ear tag accelerometer offering to know the daily time spent lying, standing and walking by a sow with a global accuracy close to 85 %. This project offers a better knowledge about sow behavior thanks to automatic feeders, connected drinkers, weighing scale and activity sensors. On average, the daily water consumption is 8.2 l/day/sow, but this result hides a huge variability close to 50 % when comparing a sow to another and 38 % for the same sow from a day to the next one. About their activity, an average sow spends 67 % of its time lying down, a bit more than 28 % standing up without moving and less than 5% walking. According to that, between the laziest one and the more active one, energy expenditure represent more than 500 g of feed. It means, with the same fixed objective of backfat thickness with these two sows, a farmer will need to give 500 g more feed/day for the very active sow. Early warning system for lameness issues was the other main result of this study. Through the use of watering and feeding behavior (number of visits per day, time of each visit, quantity of water/feed consumed, access rank to the feeder), individual weight and activity level, we built a first model able to individually predict lameness issue 24 hours before the farmer can observe it. The accuracy is close to 77 %. It means, that a cell phone app can alert farmers when a sow needs to be checked. 

https://www6.inrae.fr/ciag/content/download/6832/49647/file/Vol79-16-Marcon%20et%20al.pdf

2020

Adapter le rationnement des truies à leur activité : quelle précision d'un accéléromètre fixé à l'oreille

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Nathalie Quiniou et Michel Marcon, Bilan 2018, éditions IFIP, avril 2019, p. 80

Des progrès dans l’alimentation des truies gestantes sont attendus par la prise en compte de leur activité. En effet, cette activité consomme de l’énergie et elle est en outre très variable d’un individu à l’autre, plus encore si les animaux sont élevés dans des grandes cases. Des études démontrent la possibilité d’utiliser l’accélérométrie pour quantifier en continu l’activité des truies. Pour passer du niveau expérimental au développement en élevage, il est nécessaire de disposer d’un outil fiable, robuste, peu coûteux et pouvant équiper la truie pendant toute sa carrière. Dans le cadre du projet CASDAR BEALIM, un prototype a été développé par la société RF-Track en partenariat avec l’IFIP. Fixé à l’oreille, le boîtier émet toutes les heures une synthèse, après traitement par un algorithme embarqué dans la boucle, des données recueillies par l’accéléromètre. Un travail a été réalisé afin d’en évaluer la fiabilité.

PDF icon Nathalie Quiniou et Michel Marcon, Bilan 2018, éditions IFIP, avril 2019, p. 80
2019

Précision de l'information collectée chaque heure par un accéléromètre fixé à l'oreille de la truie gestante pour la caractérisation de son activité physique

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51es Journées de la Recherche Porcine, 5 et 6 février 2019, Paris, p. 19-24, par Florian Busnel et Nathalie Quiniou

L’étude a pour objectif d’évaluer la précision de l’algorithme appliqué pour traiter les mesures réalisées au moyen d’un accéléromètre fixé à l’oreille de la truie en gestation pour quantifier sur un pas de temps horaire le temps passé debout, couchée ou en marche. Ces informations sont comparées aux résultats de cinq à huit séances d’observations entre le 25ème et le 108ème jour de gestation de 17 truies issues de deux bandes, logées dans une grande case prévue pour accueillir au maximum trois bandes en mode dynamique. Au cours de chaque séance (de 9h00 à 17h00), la posture observée (debout, marche, couchée, assise) est notée pour chaque truie chaque minute, puis le temps passé dans chaque posture est cumulé par séance. Différentes hypothèses sont examinées pour associer (ou non) la position assise avec la position debout ou couchée, mais du fait de sa faible occurrence (moins de 6 minutes/8 heures), cela influence peu la précision de la détection de ces deux positions. Les truies sont observées debout
immobiles ou en marche en moyenne 1h46 (± 1h15 dont 22 % en marche) par séance. Le temps correspondant obtenu par accélérométrie est un peu plus élevé (2h00 ± 1h19, dont 33 % en marche). En supposant que l’accéléromètre a une chance sur deux de détecter une truie assise en position debout ou couchée, la sensibilité est en moyenne de 95,6 % pour la marche, de 90,5 % pour la position debout et de 96,1 %, pour la position couchée. La spécificité est supérieure à 96 % pour ces trois activités. Ces résultats indiquent que les informations agrégées sur un pas de temps horaire à partir d’une boucle fixée à l’oreille permettent de quantifier avec une précision élevée le temps passé par chaque truie en position couchée, debout ou en marche.

Precision of determining pregnant sow activity hourly from acceleration data provided by a sensor fixed to the ear

The aim of the present study was to evaluate the precision of determining pregnant sow activity automatically using an algorithm from data collected by an accelerometer fixed to the ear. Three activities were detected (i.e. lying, standing and walking) and the corresponding time budget was recorded on an hourly basis. These results were compared to data collected by direct observation carried out five or eight times between the 25th and 108th day of gestation on 17 sows in two batches kept in a large group managed in a dynamic way. From 9 am to 5 pm, individual activity (lying, standing, walking or sitting) was observed each minute; thereafter, time spent in each posture was summed per session of 8 hours. Different hypotheses were tested to check whether it was useful to combine sitting behaviour with standing or lying posture. Ultimately, either option had little influence on the method’s sensitivity or specificity, due to the rarity of sitting behaviour (less than 6 minutes/8 hours). Based on observation, cumulative standing and walking activities averaged 1h46 (± 1h15, 22 % walking) per sow, which was slightly lower than results given by the accelerometer (2h00 ± 1h19, 33 % walking). Assuming that sitting is identified as either standing or lying with similar probabilities, sensitivity averaged 95.6 %, 90.5 % and 96.1 % for walking, standing and lying postures, respectively. Specificity exceeded 96 % for all activities.
According to these results, pre-processed data collected from an accelerometer fixed to the sow’s ear appear to be precise enough to quantify the time spent lying, standing or walking.

PDF icon Florian Busnel et Nathalie Quiniou, 51es JRP, 5 et 6 février 2019, Paris, p. 19-24
2019

ActiSow mesure l’activité des truies

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Yvonnick Rousselière, Réussir Porc-Tech Porc (FRA), 2019, n° 265, janvier, p. 39

L’ActiSow est un accéléromètre positionné à l’oreille permettant de mesurer le niveau d’activité des porcs. Ce capteur embarqué a été codéveloppé par l’Ifip et la société RF Track.

PDF icon Yvonnick Rousselière, Réussir Porc-Tech Porc (FRA), 2019, n° 265, janvier, p. 39
2019

Elevage de précision : prototype 3D de la porcherie de demain

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Visuels d'intervention présentés par Michel Marcon (IFIP) et Frédéric Kergourlay (CRAB), à Fermes numériques, Agriculture de précision "Robotique & Données", 10 mars 2017, Plérin (France)

 

PDF icon Visuels d'intervention présentés par Michel Marcon (IFIP) et Frédéric Kergourlay (CRAB), le 10 mars 2017, Plérin
2018

Suivi de l’activité individuelle et quotidienne de truies gestantes

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Nathalie Quiniou, Tech Porc (FRA), 2017, n° 38, novembre-décembre, p. 28-29

Plus la truie gestante est active et lourde, plus elle dépense d’énergie aux dépens de la reconstitution de ses réserves et du développement de sa portée. La prise en compte de ce critère est envisagée pour ajuster la ration au jour le jour. L’amplitude de cet ajustement serait-elle anodine ou non ?

PDF icon Nathalie Quiniou, Tech Porc (FRA), 2017, n° 38, novembre-décembre, p. 28-29
2017

Système d’alerte : peut-on prédire les boiteries des truies gestantes ?

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Michel Marcon et Valérie Courboulay Tech Porc (FRA), 2017, n° 38, novembre-décembre, p. 20-21

Distributeurs automatiques d’aliments, abreuvoirs connectés, pesées en routine, antenne verrat et accéléromètres constituent des sources d’informations passionnantes pour étudier le comportement des truies. Depuis la mise aux normes bien-être des truies, ces données peuvent constituer un vivier très utile pour épauler l’éleveur dans son travail.

PDF icon Jan-Peter Van Ferneij, Tech Porc (FRA), 2017, n° 38, novembre-décembre, p. 10-11
2017

Accelerometer technology to perform precision feeding of pregnant sows and follow their health status

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8e European Conference on Precision Livestock Farming (ECPLF), le 12-14 septembre 2017, Nantes, in : Precision Livestock Farming 17, 2017, p. 666-673, par Michel Marcon et al.

Two trials were conducted at experimental stations of IFIP, located in Romillé (France, Trial 1), and INRA, located in Saint Gilles (France, Trial 2), on pregnant sows equipped with individual ear tag accelerometers to record their activity level: duration of lying, standing and moving sequences. The first trial involved 72 sows penned on a slatted floor in a dynamic group with connected drinkers and automatic feeders, whereas the second trial was carried out on 4 small groups of 6 sows penned on a concrete floor with straw and fed in individual stalls. Firstly, an algorithm was built from video recordings of 24 sows on the slatted floor (2 x 2 h sequences per sow, 96 h). Secondly, the accuracy of the algorithm was assessed by recording and sequencing 96 h and 109 h, respectively, on the slatted floor and concrete floor with straw. The respective sensitivities of the lying, standing and moving behaviours on the slatted floor were 94.4%, 66.9% and 68.4%. With straw, lower sensitivity values were found: 93.65% for lying, 68.35% for standing and 38.83% for moving, linked to more investigative behaviours using the head. The final step was to use these data to improve the feeding practices of pregnant sows, taking their activity level into account. The strong inter- and intra-individual variability shown in the physical activity is a limiting factor for detection of health problems, such as lameness, through the accelerometers. Thus we need additional information, especially the behaviour data generated by identified drinkers and automatic feeders.

PDF icon Michel Marcon et al., 8e ECPLF, 12-14 septembre 2017, Nantes
2017

Monitoring du niveau d'activité des truies par un accéléromètre communiquant placé sur la boucle d'identification

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Michel Marcon et al. , 49es Journées de la Recherche Porcine, Paris, 31 janvier et 1er février 2017, p. 171-172, poster

Le niveau d’activité des truies a une incidence sur leur état corporel, leur besoin alimentaire et peut être un indicateur de santé (Noblet et al., 1993, 1994 ; Quiniou, 2016). Noblet et al. (1994) montrent que la dépense énergétique d’une truie en position « debout »est le double de celle mesurée en position couchée. Ainsi, dès lors qu’il est possible de disposer du niveau d’activité d’une truie, il devient envisageable d’ajuster la ration alimentaire pour compenser les dépenses énergétiques des truies et ainsi homogénéiser l’état d’engraissement du troupeau. Pour mesurer l’activité d’une truie, plusieurs études ont montré l’intérêt d’utiliser un accéléromètre (Ringgenberg et al., 2010 ; Cornou et al., 2011 ; Ramonet et Bertin, 2015). Cependant, le positionnement de ce dernier, au cou ou à la patte, semble être le principal frein à son utilisation en élevages commerciaux. Dans ce contexte, l’IFIP a développé, conjointement avec la société Rf-track, un capteur d’activité, basé sur l’accélérométrie, qui se fixe à l’oreille de l’animal. Cette étude a comme double objectif de, (i) créer un algorithme capable de filtrer les données de l’accélérogramme pour déterminer trois états de la truie (couché, debout immobile et debout mobile) et (ii) évaluer la qualité de la prédiction de ce dernier.

ENG

Monitoring the sows’ level of activity through communicating accelerometer placed on earing tag

An activity sensor based on accelerometer technology has been developed and tested by IFIP. The device was designed to be used in a pig breeding situation with a dynamic group of sows. Thus, the choice was made to put the sensor on an ear tag in order to avoid hurting the animal and to reduce risks of losing the sensor. Energy management is a key point of the device, therefore, its lifetime is equivalent to the career of a sow. The algorithm was created by filming 24 sows on 2 x 2 hours sequences (96 hours of videos). In order to assess the algorithm’s accuracy 10 additional sows were filmed during 96 hours. The algorithm can determine three essential behaviors to assess the level of activity of a sow: (i) time spent lying down, (ii) time spent standing and (iii) time in motion. In order to assess the accuracy of the accelerometer we used the sensitivity which is defined by the number of true positive divided by the sum of true positive and false positive. At the end, we got a sensitivity of 94.3 % for the lying behavior, 66.9 % for the standing without walking and 68.4% for the walking. The next step is to integrate a level of energy spending depending on the sow activity to take into account this new variable in the determination of nutrients requirements and to be able of performing a precision feeding for pregnant sows.

PDF icon Michel Marcon et al. , 49es Journées de la Recherche Porcine, Paris, 31 janvier et 1er février 2017, p. 171-172, poster
2017

Monitoring du niveau d’activité des truies par un accéléromètre communiquant placé à l’oreille

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Michel Marcon et  al., 49es Journées de la Recherche Porcine, Paris, 31 janvier et 1er février 2017, poster

Le niveau d’activité des truies a une incidence sur leur état corporel, leur besoin alimentaire et peut être un indicateur de santé.
La bibliographie montre que la dépense énergétique d’une truie en position « debout » représente le double de celle mesurée en position couchée. Ainsi, en disposant du niveau d’activité en routine, il devient envisageable d’ajuster la ration alimentaire pour mieux homogénéiser l’état d’engraissement du troupeau de truies.

PDF icon Michel Marcon et al., 49es JRP, Paris, 31 janvier et 1er février 2017, poster
2017

Améliorer les performances et le bien-être des truies gestantes grâce à de nouvelles technologies

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Michel Marcon et Yvonnick Rousselière, Bilan 2016, éditions IFIP, mai 2017, p. 87

Le «Smart-Farming», d’intérêt croissant, fait désormais partie des grands axes de recherche de l’IFIP.

Les truies gestantes en groupe et alimentées au DAC constituent un terrain propice au déploiement d’un élevage de précision.

Ainsi, pour détecter précocement une truie à problème ou plus généralement alimenter plus précisément les truies, l’analyse du comportement alimentaire seul ne semble pas suffisant.

C’est pourquoi, dans le cadre du projet BEALIM, un capteur d’activité par accélérométrie a été développé et des abreuvoirs connectés ont été installés dans la station expérimentale de l’IFIP à Romillé.

PDF icon Michel Marcon et Yvonnick Rousselière, Bilan 2016,mai 2017, p. 87, fiche n° 50
2017