В настоящее время для идентификации животных предназначены носители идентификационного номера коровы – транспондеры. Транспондер бывает нескольких вариантов: ушной чип – бирка, которая крепится к уху; шейный чип – ошейник с датчиком; желудочный чип – капсула, вживляемая в желудок; ножной чип – повязка на ноге с датчиком.
Транспондер является электронной идентификационной карточкой коровы: распознает её при входе в доильный зал, где установлены антенны, на кормостанцию или когда она проходит через сортировочные ворота. Обладая этой информацией, система может учитывать индивидуальный надой молока, выдавать необходимую порцию концкормов, направлять корову в свою группу или загон для лечения. Современные системы оснащены контроллерами доильного места, счетчиками молока и электронными пульсаторами. Они позволяют вести постоянный мониторинг и оценку коровы или группы коров, что играет важную роль для достижения высокой молочной продуктивности по стаду в целом.
Справочно: Управление процессом производства молока невозможно без идентификации коров. Для этого используются разные способы маркировки: клеймение, татуировка, бирка, ошейник, краска и т. д. (рис. 11.4).
Наиболее же известным методом мечения коров в странах бывшего Советского Союза являлся вариант нанесения зашифрованного номера выщипами на ушах.
В современном молочном скотоводстве Республики Беларусь молочные фермы снабжают клипсами и бирками из пластика яркого цвета, на которые промышленным способом или нестираемым маркером наносится номер животного и делаются пометки о его особенностях.
Однако с приходом в сельское хозяйство электронных систем управления стадом, компьютеризированных доильных залов и других электронных прогрессивных средств контроля и учета на смену визуальным маркерам начинают приходить электронные, в народе называемые микрочипами. В Израиле, например, системами управления стадом оснащены 98% молочных ферм. В рамках государственной программы данные со всех «электронных контролеров» страны попадают на единый сервер. Даже находясь за пределами хозяйства, его руководитель ежедневно в режиме онлайн узнает, как идут дела на предприятии. Системы управления стадом обычно выпускают те же компании, которые производят доильные установки и другое оборудование, поэтому они обеспечивают их взаимодействие.
Молокомеры, счетчики качества молока, весы и т. д. позволяют собирать данные о конкретном животном. А селекционные ворота, автоматические кормораздатчики и т. п. служат для управления различными процессами.
Электронная идентификация, разумеется, гораздо более сложна в сравнении с традиционными способами маркировки, такими как ушные бирки, но, в целом, она более экономична, особенно в составе системы контроля и регистрации скота.
Она обеспечивает возможность контроля в крайне сжатые сроки, с низкой трудоемкостью и, главное, практически безошибочно. Специальные исследования подтверждают, что электронная идентификация способствует повышению прибыли даже сама по себе, так как обеспечивает точную и надежную регистрацию животных. Если же интегрировать электронную идентификацию в комплексный процесс управления фермой (доильный зал, автоматические кормушки, системы взвешивания и т.д.), то экономическая выгода еще более возрастает, поскольку такая система способна автоматически и без ошибок контролировать и обновлять все программы управления производством.
Используемый принцип, разумеется, не нов. Электронный метод идентификации разработан в Англии в конце Второй мировой войны и, как многие научные разработки, сначала использовался в военной промышленности для идентификации «своих» военных самолетов. Широкое распространение электронная радиоидентификация получила уже в 1980-х в сфере логистики и транспортировки грузов, в супермаркетах, а также стала использоваться для контроля доступа, защиты элитных товаров, например картин, антиквариата от краж. А идентификация животных (домашних и сельскохозяйственных) по объему мировых доходов среди сегментов радиочастотной идентификации занимает второе место.
С середины 80-х годов прошлого века началась разработка первых пассивных систем, называемых так потому, что они не нуждаются в источниках питания и активи-
руются при помощи энергии, передаваемой внешними передатчиками, так называемыми считывающими устройствами.
Впервые технология электронной идентификации животных была разработана компанией Texas Instruments в Голландии в 1989 году. Участившиеся в последние годы транснациональные эпидемии коровьего бешенства и ящура резко усилили к ней интерес. По прогнозам аналитиков агентства IDTechEx, доля рынка радиочастотной идентификации, приходящаяся на идентификацию животных, в 2015 году составит около $600 млн. в год.
Существуют различные системы электронной идентификации для разных радиочастот. Нормативы стандартизации гарантируют совместимость этих систем, необходимую в условиях глобального рынка, где часто происходят перемещения животных в пределах отдельных стран и через границы государств. Все устройства используют радиоволны с частотами ниже 500 кГц и состоят из пассивного идентификатора без элемента питания (транспондера) и активного считывающего блока (трансивера). Термин «транспондер» обозначает устройство, способное запоминать и впоследствии передавать идентификационный код, присваиваемый каждому животному.
Физически система RFID-идентификации (от английского radio frequency identification – радиочастотная идентификация) состоит из трех составляющих: собственно самого микрочипа – электронного хранителя кода, сканирующего устройства (считывателя, мультиридера) и базы данных, куда передается код и где хранится дополнительная информация. Микрочип, или электронная метка, которая может располагаться как на животном, так и внутри него, выполнена в виде микросхемы с антенной в соответствующем корпусе и имеет в своем составе блок памяти для хранения кода и приемопередатчик.
К примеру, ушные бирки и транспондеры – это наружные носители чипов: диск, содержащий микрочип и антенну, помещается соответственно в ушную бирку или в ошейник на корове. Плюсы наружного ношения заключаются в том, что такие метки просты в эксплуатации и считываются на большом расстоянии ридером (радиосканером). Минусы – в легкости утери наружных аксессуаров: случайный срыв самим животным или его соседями, умышленное срезание человеком с целью подмены.
Ушные бирки и транспондеры выпускаются с пассивными и активными метками: HDX и FDX. HDX (half duplex) – это метка, которая отправляет сигнал и отключается, затем получает сигнал и снова отключается. Можно одновременно говорить и слушать или только говорить, только слушать. Например, по такому принципу работает B- транспондер компании DeLaval. Метка FDX (full duplex) постоянно отправляет сигнал, а антенна его читает. Ее принцип работы аналогичен принципу работы телефона: можно и говорить, и слушать одновременно.
Внутреннее размещение меток осуществляется путем введения в желудок или подкожно. В желудок, а точнее, в рубец, вводится болюс – микрочип с антенной, заключенный в керамическую капсулу. Делается это с помощью имплантационного устройства, животное заглатывает его, и болюс остается в рубце, при этом естественным путем, через кишечник, эта метка не выводится и остается с животным до конца жизни.
Болюс (капсула), вводимый через рот, прочно закрепляется в сетке (втором желудке) жвачных, позволяя немедленно и безошибочно распознавать животное в течение всего процесса выращивания. Такой чип-болюс имеет цилиндрическую форму, диаметр около 20 мм и длину – 66 мм.
В болюс встроен транспондер. Керамическая оболочка, в которую заключен транспондер, не имеет пор и герметична. А силиконовый слой предотвращает проникновение внутрь посторонних веществ и запатентован в качестве вещества, способного противостоять разрушительному воздействию желудочных соков.
Второй способ «внутреннего» чипирования – это помещение метки в капсулу из биостекла и вживление подкожно. Биостекло представляет собой особый вид стекла,
