專利名稱：用于動物的信息系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及尤其用于與動物一起使用的信息系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及適合在信息系統(tǒng)中使用的耳單元，且涉及用于在所述信息系統(tǒng)和/ 或所述耳單元中使用的信號。
背景技術：
由于例如乳牛場等牧場的不斷增加的擴張，牧場工人傾向于越來越多地集中在管 理其全部家畜而非個別動物，尤其是牛、馬、豬、羊或類似動物。然而，對于動物和牧場工人 來說，對動物的健康和安寧的應有的關注較為重要，因為健康的牛生產(chǎn)更多的牛奶且需要 較低的衛(wèi)生保健成本。使用例如抗生素導致較高的成本，其影響牛奶和肉的質(zhì)量，且增加病 菌反抗抗生素的抗藥性的風險。及時的診斷將減少抗生素的隨后所需的使用和相關聯(lián)的缺 點o已知的系統(tǒng)的缺點在于，僅例如在對牛奶機器人或飼料計算機的訪問期間在個人 檢查之后或在借助傳感器的特殊檢查之后才確立任何健康問題的存在。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供改進的信息或監(jiān)視系統(tǒng)，借助所述系統(tǒng)可在早期確立動物 的疾病或病癥，隨后可盡快地治療所述疾病或病癥。為了實現(xiàn)所述目的，根據(jù)本發(fā)明的動物信息系統(tǒng)的特征在于其包括基站；以及 若干單元，其與所述基站無線通信，所述耳單元將放置在動物的耳中，且所述耳單元具有一 個或一個以上傳感器以用于至少在耳中周期性地測量例如溫度、聲音、(反芻)活動、移動、 心率和/或生物化學值等量。所述耳單元或傳感器可具有或連接到可激活的發(fā)射器，以用 于在激活所述發(fā)射器后將個別傳感器測量數(shù)據(jù)發(fā)射到基站。根據(jù)本發(fā)明的信息系統(tǒng)的優(yōu)點在于，依據(jù)可調(diào)整的周期時間，可仍然實際上連續(xù) 地監(jiān)視例如溫度、聲音(例如，呼吸聲)、消化、移動、心率和類似物的實質(zhì)性測量數(shù)據(jù)。一個 或一個以上傳感器測量不同的參數(shù)或測量數(shù)據(jù)，其通常連續(xù)地發(fā)射以便減少瞬間峰值容量 的需要。由于所述連續(xù)監(jiān)視，可能在早期確定動物出現(xiàn)問題(甚至是確切的問題)，且甚至 在病癥實際上以視覺上可感知的特征或行為的形式表現(xiàn)其自身之前確定。因為有可能在所 述階段采取行動，所以對可以此方式診斷的病癥的治療將更有效且需要較少時間，而另外 將需要較少的藥物和/或抗生素。這對于動物的安寧是有益的，且在病癥之后(其將一般 呈現(xiàn)較不嚴重的過程)，動物將較早地開始再次生產(chǎn)更多的牛奶，且恢復其先前的水平。設定較長的周期時間將導致電力(其通常從電池或從太陽能電池獲得)的局部消 耗減少，這在每一耳單元中是需要的。周期性地，每數(shù)分鐘，例如，每5到10分鐘，經(jīng)由傳感 器將測量數(shù)據(jù)發(fā)射到基站，使得用于存儲數(shù)據(jù)的本地存儲器容量和其使用無需太大。由于使用在耳單元中或耳單元上提供的可激活的發(fā)射器，發(fā)射數(shù)據(jù)所需的相對高 的發(fā)射功率(其可經(jīng)預分析)僅在其被視為必需時(即，在激活發(fā)射器時)需要可用。這進一步減少電力的局部消耗，使得有可能使用對于人和動物來說較小且較輕且便利的電源單元。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的一個實施例的特征在于，耳單元具有處理器，所述處理器經(jīng) 布置以用于在測量確立了不屬于正常范圍的個別傳感器測量數(shù)據(jù)的存在時激活發(fā)射器。只有在特定的連續(xù)測量的傳感器測量數(shù)據(jù)或從其導出的量表現(xiàn)出不屬于正常范 圍，才將引發(fā)警報，或者說，在此實施例中，將激活發(fā)射器以將測量數(shù)據(jù)發(fā)射到基站。依據(jù)基 站中的設定，牧場工人可能例如接收到SMS消息，所述消息向其通知已發(fā)現(xiàn)異常存在于由 編號13識別的不幸動物中的若干測得量中的一者或一者以上中或其組合中。如果必要的 話，甚至在需要時可能通過將所關注的動物關進廄中且對其進行治療而采取直接行動。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的另一實施例的特征在于，所述耳單元具有一個以上傳感器， 所述傳感器安置在不同位置處，以用于測量耳中的若干位置或深度處的同一量。令人驚奇的是，已發(fā)現(xiàn)耳中不同深度處的尤其為溫度的測量，且尤其為溫度差和 所述差的改變的確定提供了關于分析和診斷的重要選項，其使得有可能在非常早期以較高 的準確度確定相應疾病或病癥的存在。這使得有可能更早地開始適當治療。因此，將需要較 少的藥品和其它類型的治療，且需要較短的時期。由此，將更早地恢復牛的原始牛奶生產(chǎn)。已發(fā)現(xiàn)，動物(尤其是牛)在感測到接近的疾病或病癥時逐漸進一步收縮其血管， 其導致耳道中不同深度處的傳感器測得的溫度值之間的差。除了其它因素之外，此溫度差 或所述溫度差的改變形成用于分析和診斷的重要引導，以便實現(xiàn)對討論中的疾病或病癥的 可靠確定。在本發(fā)明的另一實施例中，基站和耳單元連接到收發(fā)器或具有收發(fā)器。此優(yōu)點在于，有可能在起始基站后獲得關于系統(tǒng)中的所有動物或僅選定動物的當 前健康狀況的信息。應基站的請求，收發(fā)器將發(fā)射所請求的信息。收發(fā)器中的一者或一者以上可被配置成中繼單元，使得當將動物遷移遠離基站且 其發(fā)射器不能到達所述基站時，可經(jīng)由充當中繼單元的一個或一個以上中間單元將動物的 數(shù)據(jù)發(fā)射到基站，或反之亦然。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的優(yōu)選實施例的特征在于，所述耳單元包括朝向耳道開放或為 多孔的腔，所述腔可被填充有醫(yī)藥的和/或促進健康的物質(zhì)。所述腔可例如被填充有逐漸分解的、醫(yī)藥上有效的物質(zhì)(例如藥丸)，和/或填充 有例如硒和/或維他命(例如，維他命E)。在已填充可能已存在于耳中的耳單元中的腔之 后，其中存在的物質(zhì)經(jīng)由多孔部分被逐漸遞送到耳道的血管中循環(huán)的血液，其被稱作“經(jīng)皮 給藥”。以此方式，獲得在一些病癥的情況下可為合意的延遲的或緩慢釋放的活動，因此使 治療具有全天候的特征。一些物質(zhì)(例如，維他命E)表現(xiàn)為在皮膚中緩沖，動物可在需要 時以及在需要的情況下從所述緩沖進行吸收。另一優(yōu)選實施例的特征在于，所述系統(tǒng)經(jīng)布置以用于從基站例如通過調(diào)節(jié)或打開 腔的一個或一個以上閉合部分而影響正釋放在耳道的血管中的物質(zhì)的量。通過可能地將腔配置為多部分腔，可同時地或連續(xù)地施用不同的藥物劑量，同時 動物可正常地繼續(xù)在場地或廄中漫步。本發(fā)明進一步涉及適合在信息系統(tǒng)中使用的耳單元，其特征在于，所述耳單元在 將在耳中的耳輪與外耳之間提供的耳單元的若干部分之間具有一定程度的硬度。
耳單元的此構(gòu)造確保耳單元將在插入之后適當?shù)鼐o固在耳道中的適當位置，使得 當動物突然移動或轉(zhuǎn)頭時所述耳單元將不飛出。耳單元適當?shù)鼐o固在耳道中且固定不動地 鄰接所述耳道的壁的事實導致對可能的疾病或病癥的可靠且精確的診斷和更好的評估。對于耳單元來說，耳輪與外耳之間的部分的硬度在邵式35與75之間、尤其在邵式 50與70之間、更尤其在邵式60到65左右將是優(yōu)選的，其余部分必須保持柔軟且輕質(zhì)。由 此，其易于插入和移除且動物不會討厭佩戴。


現(xiàn)在將參考以下圖式更詳細地闡釋根據(jù)本發(fā)明的信息系統(tǒng)和耳單元，圖式中，相 似的部分具有相同的標號。在圖式中圖1示意性地展示根據(jù)本發(fā)明的例如用于動物的信息系統(tǒng)的可能實施例；以及圖2是適合在圖1的信息系統(tǒng)中使用的根據(jù)本發(fā)明的耳單元的兩個相應視圖的示 意性表示。
具體實施例方式圖1是信息處理和監(jiān)視系統(tǒng)1(下文稱為信息系統(tǒng))的示意圖。在一個變體中，系 統(tǒng)1適合于實際上連續(xù)監(jiān)視尤其從基站2遷移某一距離的動物的健康狀況，且在另一變體 中，系統(tǒng)1適合于依據(jù)所作出的診斷在必要的情況下連續(xù)地通過遠程控制而采取行動，以 用于治療存在于場地中或廄中的動物的病癥或即將發(fā)生的病癥。系統(tǒng)1中所包含的每一動 物具有單元3，其除了用于控制和計算的本地的、通?？删幊痰木哂写鎯Υ鎯ζ?的處理器 之外，還具有連接到其的一個或一個以上傳感器S1、S2……Sn(僅在圖1中展示)以及可由 控制單元激活的發(fā)射器4，所述發(fā)射器能夠根據(jù)所要的協(xié)議和格式以可靠的方式、同步地或 異步地將信息定期地、實際上連續(xù)地(例如每數(shù)分鐘)無線地傳送到基站2?？捎杀镜氐目?制單元，但也可由基站2確定時間間隔，在基站2確定時間間隔的情況下，耳中的每一單元 (下文稱為耳單元3)將還包括接收器，因此形成收發(fā)器4。耳單元3可具有安置在動物身 體上或動物身體中某處的RFID單元(未圖示)或至少與所述RFID單元通信，以便使得能 夠進一步與過程控制計算機、GPS接收器或位置引擎通信，以用于確定位置和/或海拔。可 提供擴音器以用于產(chǎn)生聲音。此外，可提供LED以用于尤其將一個或一個以上傳感器的設定或狀態(tài)視覺化，或 例如給予在傳感器操作的時間期間的警報的視覺指示或?qū)⒕o急情形視覺化。單元3由可連接到其的可能為可再充電的電池B(圖2中所示)和/或太陽能電 池饋電。在發(fā)射器4的發(fā)射期間消耗本地可用電力的大部分。還可通過使用將動能和/或 熱能和/或差溫轉(zhuǎn)化為電能的機構(gòu)來將電池4充電。因為發(fā)射器4僅在激活后短暫啟動， 所以每一耳單元3僅消耗很少的電能。傳感器S能夠連續(xù)地測量每一個別動物的大多數(shù)廣泛變化的量。所述量的實例為 溫度、聲音、活動、反芻活動、移動、心率、呼吸、生物化學值和類似物。除了溫度傳感器和用 于檢測各個頻率范圍中的聲音的聲音傳感器之外，還可能使用3D傳感器(加速度計)來用 于對動物所作出的移動的總體測量。此外，量可由耳外的外部傳感器測量和發(fā)射?？蛇M行 本地計算以用于確定重要參數(shù)或統(tǒng)計量，或用于實行某種統(tǒng)計預分析。
如果發(fā)現(xiàn)測量結(jié)果表現(xiàn)出異常，且關于病癥種類的第一分析結(jié)果可用(如果可 能)，那么基站2在已從相應耳單元3接收到數(shù)據(jù)之后可經(jīng)由因特網(wǎng)將消息、電子郵件或 SMS消息發(fā)送到牧場工人的PC或例如發(fā)送到他的PDA或電話，從而向其通知討論中的動物 必須受到關注。這些類型的發(fā)射選項和其它選項(例如，一般的控制)，以及信息的呈現(xiàn)和 可用性由主機(指示為AGIS)控制。在一個變體中，耳單元3例如經(jīng)布置以用于在本地測量顯示存在不屬于例如討論 中的動物或標準動物群組的正常范圍的個別測量數(shù)據(jù)時激活發(fā)射器4。通過耳單元3不將 信號發(fā)射到基站2以指示一切都在正確地起作用(其通常為合意的)，以此方式獲得發(fā)射器 4的大大減少的本地電能消耗，因為大多數(shù)動物是健康的且無需將數(shù)據(jù)傳遞到基站2。根據(jù)所發(fā)射的生命信號和量的上述復合體的測量，可取得針對每一個別動物的重 要結(jié)論，且還取得針對作為整體的動物群組的重要結(jié)論。這主要在基站2中發(fā)生?？稍谠?期基于所測量的值和測量數(shù)據(jù)上的改變(尤其為溫度)而診斷出的疾病或病癥包含推 測的產(chǎn)犢時間、子宮炎的發(fā)生、乳房發(fā)炎、動物發(fā)熱的時期、蹄冠炎、乳腺炎、莫爾泰拉羅病 (Mortellaro)、藍舌病、被病毒或例如沙門氏菌、大腸桿菌或類似物的細菌感染、食物或消 化相關病癥，和具有動物安寧、牛奶生產(chǎn)和肉質(zhì)的后果的許多其它異常。此外，可實現(xiàn)對例 如口蹄疾病或類似物的傳染性疾病的較快速的檢測。如果動物可在場地中遍布較大的距離，那么相應的發(fā)射器或收發(fā)器4在一個或一 個以上中間耳單元能夠中繼來自和/或去往較遠動物的信號的情況下仍無需具有較大的 發(fā)射范圍，且僅需要將所述信號轉(zhuǎn)發(fā)到下一中繼單元，因此，且最終轉(zhuǎn)發(fā)到基站或較遠動物 的單元。這導致進一步減少每一耳單元中的本地能量消耗，因為發(fā)射器的最終階段的所需 功率電平隨著發(fā)射范圍增加而增加。如果需要的話，某些單元3可臨時充當中繼單元，例如 當所述單元檢測到較遠單元在某個時間點正試圖發(fā)射某物(所述試圖迄今尚未成功)時。 此外，如果必要的話，基站可通知選定的耳單元3其必須臨時充當中繼單元，例如當某一段 時間內(nèi)不存在來自單元的通信時。圖2中以兩個局部視圖的形式展示的耳單元3可包括一個以上傳感器S，所述一個 以上傳感器S安置在耳道中的兩個或兩個以上不同位置處，以用于測量耳中的一個以上位 置或深度處的相同參數(shù)。在此雙重情況中，傳感器Sl對應于例如安置得略深的傳感器S2， 且Sl和S2兩者測量例如耳道中的所述深度處的溫度。此布置與一視圖一起使用以獲得如 上文所述的改進的且較早的診斷和分析的優(yōu)點。在甚至有可能借助其治療病癥的耳單元3的一個實施例中，所述單元包括朝向動 物的耳道開放和/或為多孔的腔5，所述腔5可被填充有醫(yī)藥的和/或促進健康的物質(zhì)，所 述物質(zhì)隨后在較長時期內(nèi)從所述腔逐漸釋放到耳道中的血管且因此釋放到動物的血液，而 無需牧場工人進行任何進一步的人類干涉。已發(fā)現(xiàn)這在需要較長時期治療的某些病癥的情 況下是非常有利的。可通過使用具有合適的網(wǎng)孔寬度的略微開放的薄紗或織物來將多孔腔 制成為多孔的。腔5也可朝向耳腔完全開放，如圖中所示。在其高級變體中，系統(tǒng)1經(jīng)布置以用于從基站2調(diào)節(jié)正釋放到耳道的血管中的物 質(zhì)的量。這可例如通過借助可控制的調(diào)節(jié)器關閉腔5而完成，使得可本地地基于當前測得 的參數(shù)或基于來自基站2的指導或指令來影響正釋放的物質(zhì)量。其也可通過例如將腔5配 置為多部分腔且在基站2的命令下打開可被填充有不同物質(zhì)的各個部分而完成。
耳單元優(yōu)選經(jīng)配置以使得將額外的剛性賦予將提供在耳中的耳輪與外耳之間的 耳單元3的略呈楔狀的肋部6。單元3在所述情況下可以說鉤在動物的耳道中，且在動物頭 部移動時不會從其脫離。通過將圖2中所示的耳單元3的右手部分連接到已存在的動物的 耳牌而將耳單元額外緊固。所述中間部分的所需硬度在邵式35到75之間、尤其在邵式50 到70之間，更尤其在邵式60到65之間的范圍中。中空耳單元3的剩余部分可由柔軟的塑 料制成。在上文中已相對于動物描述的系統(tǒng)1也可與人一起使用，而且也可與兒童(例如， 嬰兒)一起使用。實際上，應用邵式35到45左右、更特定在邵式40左右的單元3的塑料的至少部 分硬度對于順暢地插入并佩戴耳單元3是有利的。如果太柔軟，則單元3可能容易讓位，其 因此導致在人或動物以正常方式移動其頭部的情況下無意中松動單元3。如果太堅硬，則單 元3可能難以插入或佩戴，尤其因為例如牛等動物顯現(xiàn)出具有改變其聽道和/或耳的形態(tài) 和/或位置的趨勢和意愿(并非異常現(xiàn)象)。所提及的量(例如溫度，或耳道內(nèi)的各個深度位置處的溫度差)的上述測量當然 可發(fā)生在同一耳中，其中僅需要攜載若干傳感器的一個耳單元3，或希望有兩個單元3，其 隨后包含在存在于兩個耳中的耳單元3中。也可連續(xù)地或不連續(xù)地作為生物化學值來測量的量是在耳道中或耳道周圍循環(huán) 的血液中的氧含量或糖含量?？山柚m當?shù)膫鞲衅?尤其是光學傳感器)且借助能夠從由 傳感器提供的數(shù)據(jù)導出相應值的電子元件來分別進行所述氧測量或糖量測定法，以便使用 所述值來用于所關注的人、成人、兒童或動物的醫(yī)療狀況的整體確定。
權利要求
一種用于與動物一起使用的信息系統(tǒng)，其包括基站；以及若干單元，其與所述基站無線通信，所述耳單元將放置在所述動物的耳中，且所述耳單元具有一個或一個以上傳感器以用于至少在所述耳中周期性地測量例如溫度、聲音、(反芻)活動、移動、心率和/或生物化學值等量，且所述耳單元連接到可激活的發(fā)射器，以用于在激活所述發(fā)射器時將個別傳感器測量數(shù)據(jù)發(fā)射到所述基站。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述耳單元具有處理器，所述處理器經(jīng)布 置以用于在測量確立了不屬于正常范圍的個別傳感器測量數(shù)據(jù)的存在時激活所述發(fā)射器。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述耳單元具有一個以上傳感器，所述 傳感器安置在不同位置處，以用于測量所述耳中的若干位置或深度處的同一量。
4.根據(jù)權利要求1到3中任一權利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于所述基站和所述耳單 元連接到收發(fā)器或具有收發(fā)器。
5.根據(jù)權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于所述收發(fā)器中的一者或一者以上被配置成 中繼單元。
6.根據(jù)權利要求1到5中任一權利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于所述耳單元包括朝向 所述耳道開放或為多孔的腔，所述腔可被填充有醫(yī)藥的和/或促進健康的物質(zhì)。
7.根據(jù)權利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)經(jīng)布置以用于從所述基站例如通 過調(diào)節(jié)或打開所述腔的一個或一個以上閉合部分而影響正釋放在所述耳道的血管中的物 質(zhì)的量。
8.一種適合在根據(jù)權利要求1到7中任一權利要求所述的信息系統(tǒng)中使用的耳單元， 其特征在于所述耳單元在將在耳中的耳輪與外耳之間提供的所述耳單元的若干部分之間 具有一定程度的硬度。
9.根據(jù)權利要求8所述的耳單元，其特征在于所述硬度在邵式35與75之間、尤其在邵 式50與70之間、更尤其在邵式60到65左右的范圍中。
10.一種適合在根據(jù)權利要求1到7中任一權利要求所述的系統(tǒng)和/或根據(jù)權利要求 8或9所述的耳單元中使用的信號，其特征在于所述信號包括由所述至少一個傳感器遞送 的信號以及用于激活和減活所述發(fā)射器的激活信號。
全文摘要
揭示一種用于與動物一起使用的信息系統(tǒng)(1)，其包括基站(2)；以及若干單元(3)，其與所述基站無線通信，所述耳單元將放置在所述動物的耳中。所述耳單元具有一個或一個以上傳感器(5)以用于至少在所述耳中周期性地測量例如溫度、聲音、(反芻)活動、移動、心率和/或生物化學值等量，且其具有可激活的發(fā)射器，以用于在激活所述發(fā)射器時以導致減少的能量消耗的方式將個別傳感器測量數(shù)據(jù)發(fā)射到所述基站。所述耳單元可具有一個以上傳感器，所述傳感器安置在不同位置處，以用于測量所述耳中的若干位置或深度處的同一量，以便有可能可靠地診斷所述動物的任何即將發(fā)生的病癥。所述耳單元可另外包括用于接納并逐漸遞送藥物或促進健康的物質(zhì)的腔。
文檔編號A61M31/00GK101877995SQ200880115198
公開日2010年11月3日 申請日期2008年10月23日 優(yōu)先權日2007年10月30日
發(fā)明者杰勒德·瑪麗·格里菲奧恩 申請人:阿吉斯自動化技術有限公司