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2022 Fiscal Year Annual Research Report

スマート豚舎実現に向けた生体・環境情報プラットホームの開発と豚ヘルスケアへの活用

Research Project

Project/Area Number 20H03103
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

水谷 孝一  筑波大学, システム情報系, 研究員 (50241790)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 海老原 格  筑波大学, システム情報系, 准教授 (80581602)
若槻 尚斗  筑波大学, システム情報系, 教授 (40294433)
善甫 啓一  筑波大学, システム情報系, 助教 (70725712)
前田 祐佳  筑波大学, システム情報系, 助教 (20650542)
西藤 岳彦  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 動物衛生研究部門, 部長 (00263393)
内田 裕子  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 動物衛生研究部門, グループ長 (80442797)
熊谷 飛鳥  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 動物衛生研究部門, 研究員 (20849749)
石田 三佳  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 畜産研究部門, 上級研究員 (10391369)
中久保 亮  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 畜産研究部門, 主任研究員 (20585319)
石井 雅久  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農村工学研究部門, グループ長補佐 (10343766)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords豚 / スマート豚舎 / 生体・環境情報 / プラットホーム / ヘルスケア / IoT / 活動量 / 呼吸器感染症
Outline of Annual Research Achievements

生体 環境情報を長期間に亘って常時計測 分析し、予防的な視点での疾病対策や発育の管理を可能にする養豚現場に適した豚ヘルスケア基盤技術の実現を目的として、令和4(2022)年度は、各種センサの構築とソフトウエアの確立を試みた。概要は以下の通りである。
〇豚舎内の温熱環境モニタリングに関して、一対向の超音波プローブを用いて風の影響を受けない気温センサを構築して、豚舎内の気温変化をモニタリングできた。ただし、たびたび欠測するので、2023年度は、測定の安定化を図る予定である。
〇ストレス疾病メタデータベースの構築のために、ハードウエアとしての光電脈波センサを試作し、豚に装着して、実測データを取得した。ただし、豚に対して温熱ストレスを負荷する実験は2021年度に続いて実施することができなかった。ウイルス感染に関して疾病の情報と一次情報の時系列データを紐づけるための実験を実施できた。メタデータベースは引き続き分析中である。
〇豚生体環境情報を取得するためのセンサ群の構築を計画していたが、実験としては実施できなかった。代わりに過去の実験データベースから呼吸器感染症罹患の自動検出のため、豚舎内で発生する音響イベントから目的音であるくしゃみ音を検出するための人工知能の精度向上を図った。動画像から豚体の体動からくしゃみした瞬間を検出するための画像識別を行った。更に、連続的に識別を行う事で、移動トレーシング精度の向上を図った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

2021年度に引きCOVID19の影響で、運用データを取得するための豚舎での実験が、スムーズに実施できず、当初の計画より「やや遅れている」と言う進捗状況となっている。特に大規模豚舎において計画していた大規模データ収集が実施できなかった。しかしながら研究成果を公開する場として計画していた国際会議等が再開されるなど改善の兆しが見えてきているものの、2022年度で公開できた研究成果は、国際会議(2件)、国内会議(5件)のみに留まっている。

Strategy for Future Research Activity

令和5(2023)年度は、大規模施設での実験は期待できないものの、センサ等のハードウエアの作製・改良を中心に、豚舎内の温熱環境モニタリング、温熱ストレス負荷実験、ウイルス罹患等の実験を実施する予定である。

  • Research Products

    (7 results)

All 2023 2022

All Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Presentation] 音響特徴量と深層学習を用いる豚舎内の豚のくしゃみ音の検出2023

    • Author(s)
      竹山椋介、海老原格、若槻尚斗、善甫啓一、水谷孝一
    • Organizer
      2023年農業施設学会学生・若手研究発表会講演要旨集
  • [Presentation] ブタの脈波測定のためのワイヤレス光電脈波センサの構築2023

    • Author(s)
      倉田祐希,海老原格,若槻尚斗,前田祐佳,水谷孝一,西島也寸彦,中久保亮,石田三佳
    • Organizer
      2023年農業施設学会学生・若手研究発表会講演要旨集
  • [Presentation] Individual Posture Estimation of Swine from Piggery Videos Using Transfer Learning2022

    • Author(s)
      Hiroki Ichikura, Tadashi Ebihara, Naoto Wakatsuki, Yuka Maeda, and Koichi Mizutani
    • Organizer
      Proc. Appl. Info. Tech. Agri. Asia-pacific Region (APFITA 2022)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Estimation of Sneezing Motion From Piggery Videos Using Transfer Learning2022

    • Author(s)
      Hiroki Ichikura, Tadashi Ebihara, Naoto Wakatsuki, Yuka Maeda, and Koichi Mizutani
    • Organizer
      The XX CIGR World Congress 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Animal Pose に基づく豚舎撮影動画からの頭・胴体の自動検出2022

    • Author(s)
      一倉弘毅,海老原格,若槻尚斗,前田祐佳,善甫啓一,水谷孝一
    • Organizer
      2022年度農業施設学会大会講演要旨集
  • [Presentation] 豚舎内の温度・風速測定に向けたワイヤレス非同期型超音波プローブの設計2022

    • Author(s)
      藤田侑希,海老原格,若槻尚斗,水谷孝一,中久保亮,石田三佳
    • Organizer
      2022年度農業施設学会大会講演要旨集
  • [Presentation] 非負値行列因子分解を用いる豚くしゃみ音と金属音の識別2022

    • Author(s)
      竹山椋介,海老原格,若槻尚斗,善甫啓一,水谷孝一,中久保亮,石田三佳
    • Organizer
      2022年度農業施設学会大会講演要旨集

URL: 

Published: 2023-12-25  

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