Alptracker

Tracking von Nutztieren: Digitales Zeitalter beginnt auch für Hirten und Landwirte

In einem Feldtest hat die ZHAW School of Engineering eine Schafherde mit einem Tracking-System ausgerüstet. Die Datenübertragung erfolgt dabei über eine neue Funktechnologie, die für das Internet der Dinge entwickelt wurde. Nun wird das Projekt von der KTI gefördert.

Schafherden bestehen häufig aus mehreren hundert Tieren. Im Sommer auf der Alp bewegen sich solche Herden zumeist frei. Für die Schäfer ist es nicht immer leicht, die Tiere beieinander zu halten. Mehrstündige Suchen nach vermissten Tieren sind keine Seltenheit. Künftig soll den Hirten ein digitales Überwachungssystem zur Seite stehen, mit welchem sich die Schafe präzise lokalisieren lassen. Für das Tracking von Nutztieren gibt es aber noch kein marktfähiges System. Zu Forschungszwecken kommen bisher Lösungen basierend auf GPS und dem Mobilfunknetz zum Einsatz. «Diese Lösungen haben einen zu hohen Stromverbrauch, so dass die Batterie bei kurzem Übermittlungsintervall bestenfalls wenige Wochen ausreicht. Aufgrund der Hardware und des nötigen Mobilfunk-Abonnements kommen relativ hohe Kosten hinzu», erklärt Daniel Früh vom Zentrum für Signalverarbeitung und Nachrichtentechnik (ZSN) der ZHAW School of Engineering. «Zudem ist die Netzabdeckung durch die Mobilfunkanbieter im alpinen Gebiet oft nicht ausreichend.»

«LoRa erlaubt die Übertragung von Daten mit hoher Reichweite und gleichzeitig niedrigem Energieverbrauch bei geringer Datenrate.»

Daniel Früh, Zentrum für Signalverarbeitung und Nachrichtentechnik (ZSN)

Neue Internet of Things-Funktechnologie

In einem Pilotprojekt hat Daniel Früh zusammen mit dem Partnerunternehmen Tecsag eine erste Schafherde auf einer Alp bei Andermatt mit GPS-Trackern ausgerüstet. Übermittelt werden die Daten über ein spezielles Funkprotokoll. Acht Schafe, ein Esel und ein Hirtenhund tragen nun zu Testzwecken einen Sender um den Hals. Dieser Sender kommuniziert mit einer kostengünstigen, eigens entwickelten Basisstation. Dabei kommt mit LoRa (Long Range) eine neue Funktechnologie zum Einsatz, die für das Internet der Dinge entwickelt wurde. «LoRa erlaubt die Übertragung von Daten mit hoher Reichweite und gleichzeitig niedrigem Energieverbrauch bei geringer Datenrate», so Daniel Früh. «Die Daten werden an die von uns installierte Basisstation geschickt und von dort über das Internet an unseren Server weitergeleitet.» Im Gegensatz zum Mobilfunknetz lässt sich auf diese Weise eine Datenübertragung mit geringen Kosten und tiefem Stromverbrauch realisieren.

Freilaufende Herden auf der weitläufigen Alp sind nicht leicht zu überwachen.
Freilaufende Herden auf der weitläufigen Alp sind nicht leicht zu überwachen.
Der Sender wird dem Schaf umgehängt.
Der Sender wird dem Schaf umgehängt.
Im halbstündlichen Intervall wird die Position des Schafs gesendet.
Im halbstündlichen Intervall wird die Position des Schafs gesendet.
Die Daten werden an die eigens installierte Basisstation geschickt und von dort über das Internet an den Server weitergeleitet.
Die Daten werden an die eigens installierte Basisstation geschickt und von dort über das Internet an den Server weitergeleitet.
Mit der Tracking-Software hat der Schäfer die Übersicht, wo sich seine Tiere aufhalten.
Mit der Tracking-Software hat der Schäfer die Übersicht, wo sich seine Tiere aufhalten.

Bund unterstützt das Projekt

Der Hirte kann nun seine Tiere via Internet überwachen: Aus der Ferne erhält er Infos über die aktuelle Position und das Bewegungsverhalten seiner Schafe und Herdenschutzhunde. Entfernt sich ein Tier oder die Herde zu weit von der Alp, schlägt das System Alarm. Mit der automatisierten Überwachung der Schafe soll nicht nur die Kontrolle der Tiere optimiert, sondern die Herden auch besser gegen Angriffe von Wildtieren geschützt werden. «Es ist geplant, im Tracker zusätzlich einen Beschleunigungssensor zu integrieren, um abnormales Bewegungsverhalten zu detektieren und gegebenenfalls Alarm auszulösen», so Daniel Früh. «Aus den Bewegungsdaten der Tiere lassen sich ferner Rückschlüsse auf deren Gesundheitszustand ziehen.» Das System wird nun mit Unterstützung von Agroscope weiterentwickelt. Die Kommission für Technologie und Innovation (KTI) sieht Potenzial in der Lösung und fördert das Projekt.

Weitere Anwendungen denkbar

Gerade in der Landwirtschaft eröffnen sich mit dieser Lösung neue Anwendungen, die bisher aufgrund der Kosten, der Lebensdauer der Batterien und deren Gewicht nicht möglich waren. Neben Schafen könnten auch Kühe oder Rinder auf weitläufigen Flächen und in den Bergen mit dem gleichen System überwacht werden. Abgesehen von der Lokalisierung von Tieren besteht aber auch die Möglichkeit, diese kostengünstige und energieeffiziente Datenübertragung künftig für andere Sensoren einzusetzen. So liesse sich zum Beispiel mit Vegetations- oder Umweltsensoren aktives Weidemanagement betreiben.

TV-Beitrag auf Tele 1

TV-Beitrag in der SRF Tagesschau

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Auf einen Blick

Beteiligte Institute und Zentren:

Projektpartner:

Finanzierung: Kommission für Technologie und Innovation (KTI)

Projektstatus: laufend