(57)【要約】  家畜は、様々なシステム、プロセス、そして技術によって管理される。特定の実施形態において、水の特性は自動化された技術によって監視されてもよく、処理水は動物に提供されてもよい。特定の実施形態では、病気の、または潜在的に病気の家畜に、健康を改善するために処理水を提供することができる。自動化技術は、家畜の動きおよび／または水の消費量を監視することと、それらの動きおよび／または水の消費量に基づいてどの動物が病気である可能性があるかを予測することと、を含み得る。いくつかの実施形態では、水槽は複数の区画を含み得る。区画内の水の特性は、異なる状態に維持されてもよい。【特許請求の範囲】
【請求項１】
動物が消費するための水を保持するように構成された水槽であって、該水槽内に注入される水を受け取るように構成された入口を含む、水槽と、
前記水槽に結合され、かつ前記水槽内の水位を検出するように構成された、第１のセンサと、
前記水槽に結合され、かつ前記水槽に注入される水の少なくとも１つの特性を変えるように構成された、水処理ユニットと、
注入された水を調節して、前記水槽内の水位に基づいて所定の水の特性を達成するように構成された制御装置と、
を含む、家畜管理システム。
【請求項２】
前記水槽内の水の少なくとも１つの特性を検出するように構成された第２のセンサをさらに含み、前記制御装置は、前記検出された水の特性および前記水位に基づいて注入された水を調節する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記制御装置は、特定の動作モードにおいて、前記水槽内の水位に関係なく、前記水槽へ水を注入するように構成されている、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記検出された水の特性が、酸素還元電位を含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記水処理ユニットに供給される水の特性を検出するように構成されたセンサをさらに含み、前記制御装置は、検出された流入水の特性に基づいて前記水処理ユニットを調節する、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記水槽付近の動物の存在を検出するように構成された近接センサをさらに含み、前記制御装置は、動物の存在に応じて水槽への水の注入を調節するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記制御装置が、検出された動物の健康分類を決定するとともに、前記検出された動物の健康状態に基づいて前記水槽へ処理水を注入するようにさらに構成されている、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記水槽が、
動物が消費するための水を保持するように構成された第１の区画であって、水を受け取るための入口を含む、第１の区画と、
動物が消費するための水を保持するように構成された第２の区画と、
前記第２の区画から前記第１の区画を分割する壁であって、水が前記第１の区画から前記第２の区画に流れ込むことを可能にする、壁と、
を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記第２の区画内の水位を検出するように構成された第２センサと、
前記第１の区画内の水の少なくとも１つの特性を検出するように構成された第３のセンサと、
をさらに含む、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
検出された前記特性が潜在的な水素を含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記第２の区画内の水の少なくとも１つの特性を検出するように構成された第４のセンサをさらに含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第３のセンサが、前記水の温度を検出するように構成されている、請求項９に記載のシステム。
【請求項１３】
前記壁が、前記水槽の一方の端の近くに配置されて、動物の頭が前記端と前記壁の間の前記水槽の下部にアクセスすることを防ぎ、そして前記第３のセンサが、前記端と前記壁との間の前記水槽の下部に配置されている、請求項９に記載のシステム。
【請求項１４】
前記壁が、前記第４のセンサを遮蔽するように構成されている、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記制御装置が、その区画内の水の少なくとも１つの特性に応じて前記第１の区画へ水を注入するように構成されている、請求項９に記載のシステム。
【請求項１６】
前記制御装置が、前記第２の区画内の水位に関係なく、前記第１の区画へ水を注入するように構成されている、請求項９に記載のシステム。
【請求項１７】
前記制御装置が、前記第２の区画内の水位に応じて前記第１の区画へ水を注入するように構成されている、請求項９に記載のシステム。
【請求項１８】
前記水槽近くの動物の存在を検出するように構成された近接センサをさらに含み、前記制御装置が、前記動物の存在に応じて前記第１の区画へ水を注入するように構成されている、請求項８に記載のシステム。
【請求項１９】
前記制御装置が、さらに前記検出された動物の健康分類を決定し、前記検出された動物の健康分類に基づいて前記第１の区画へ処理水を注入するように構成されている、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記制御装置が、さらに動物が水槽に到着したかどうかを決定し、前記動物が前記水槽に到着したかどうかに基づいて、前記動物がいつ水槽を離れるかを決定し、かつ前記動物の水槽到着時間と滞在時間を保存するように構成されている、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２１】
前記制御装置が、さらに前記水槽への訪問間の時間（間隔）と、その訪問中の滞在時間に基づいて、前記動物の健康分類を決定するように構成されている、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記水槽の近くにいる動物の存在を検出するように構成された第２の近接センサをさらに含み、前記第２の近接センサが、１ｍ未満の範囲を有し、前記第２の近接センサが、２ｍを超える範囲を有する、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２３】
前記第２の近接センサが、有孔同軸ケーブルを含む、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記第２の区画が、水を分配するように構成された出口を含み、前記出口が、前記壁よりも低い位置にある、請求項８に記載のシステム。
【請求項２５】
家畜が配置されている領域上を飛ぶとともに、動物装着タグをスキャンするように構成された無人航空機をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項２６】
前記無人航空機が、前記領域を順次通過して動物タグについて前記領域全体をスキャンするように構成されている、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
前記無人航空機が、前記領域での飛行中に特定の動物を感知したときにカメラを作動させるように構成されている、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２８】
前記無人航空機が、動物のタグにデータを読み書きすることができる、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２９】
動物用水槽への水の供給を制御するためのシステムであって、
動物に配置するための無線タグと、
動物の水槽への接近を検出するように構成された第１の無線周波数センサと、
前記水槽への動物の到着を検出するように構成された第２の無線周波数センサと、を含む、システム。
【請求項３０】
動物が前記水槽に近づいているかどうかを決定し、
前記動物が前記水槽に近づいているかどうかに基づいて前記動物の健康分類を決定し、
前記動物の健康分類に基づいて、前記動物が処理水を必要とするかどうかを決定し、
前記動物の健康分類に基づいて、前記水槽へ処理水を注入する
ように構成されたプロセッサをさらに含む、請求項２５に記載のシステム。
【請求項３１】
前記プロセッサが、前記動物の健康分類に基づいて前記水槽の水が許容できるかどうかを決定し、前記水槽の水の容認性に基づいて、前記水槽へ処理水を注入するように構成されている、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３２】
前記プロセッサが、さらに前記動物が前記水槽に到着したかどうかを決定し、前記動物が前記水槽に到着したかどうかに基づいて、前記動物がいつ水槽を離れるかを決定し、そして、前記動物の水槽到着時間及び滞在時間を保存するように構成されている、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３３】
前記プロセッサが、さらに前記水槽への訪問間の時間（間隔）及びその訪問中の滞在時間に基づいて、前記動物の健康分類を決定するように構成されている、請求項３２に記載のシステム。
【請求項３４】
前記第１の無線周波数センサが、前記水槽に取り付けられている、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３５】
前記第２の無線周波数センサが、前記水槽に取り付けられている、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３６】
前記第２の無線周波数センサが、有孔シールドを有する同軸ケーブルを含む、請求項３５に記載のシステム。
【請求項３７】
前記水槽への動物の接近を検出するように構成された第３の無線周波数センサをさらに含む、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３８】
前記第１の無線周波数センサおよび前記第２の無線周波数センサが、前記水槽に取り付けられている、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３９】
前記第１の無線周波数センサが前記水槽より上に取り付けられ、前記第２の無線周波数センサが前記水槽内に埋め込まれている、請求項３８に記載のシステム。
【請求項４０】
前記第１の無線周波数センサが、前記水槽から約１０ｍのところで前記タグを検出する、請求項２９に記載のシステム。
【請求項４１】
前記第２の無線周波数センサが、前記水槽から約１ｍのところで前記タグを検出する、請求項２９に記載のシステム。
【請求項４２】
家畜が配置されている領域上を飛ぶとともに、動物装着タグをスキャンするように構成された無人航空機をさらに含む、請求項２５に記載のシステム。
【請求項４３】
前記無人航空機が、前記領域を順次通過して動物タグについて前記領域全体をスキャンするように構成されている、請求項４２に記載のシステム。
【請求項４４】
前記無人航空機が、前記領域での飛行中に特定の動物を感知したときにカメラを作動させるように構成されている、請求項４２に記載のシステム。
【請求項４５】
前記無人航空機が、動物のタグにデータを読み書きすることができる、請求項４２に記載のシステム。
【請求項４６】
動物への給水を制御するための方法であって、
第１の無線周波数センサを介して水槽への動物の接近を検出すること、及び
第２の無線周波数センサを介して前記水槽への動物の到着を検出すること
を含む、方法。
【請求項４７】
前記動物が前記水槽に近づいているかどうかに基づいて動物の健康分類を決定すること、
前記動物の健康分類に基づいて、前記動物が処理水を必要とするかどうかを決定すること、及び
前記動物の健康分類に基づいて、前記水槽へ処理水を注入すること
をさらに含む、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記動物の健康分類に基づいて、前記水槽の水が許容できるかどうかを決定すること、及び前記水槽の水の容認性に基づいて、前記水槽へ処理水を注入することをさらに含む、請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
前記動物が前記水槽に到着したかどうかに基づいて、前記動物が前記水槽を離れたときを検出すること、及び前記動物が前記水槽に到着したかどうかに基づいて、前記動物の水槽訪問時間と滞在時間を保存することをさらに含む、請求項４７に記載の方法。
【請求項５０】
前記水槽への訪問間の時間（間隔）及びその訪問中の滞在時間に基づいて、前記動物の健康分類を決定することをさらに含む、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
前記第１の無線周波数センサが、前記水槽より上に取り付けられ、前記第２の無線周波数センサが、前記水槽内に埋め込まれている、請求項４６に記載の方法。
【請求項５２】
前記第２の無線周波数センサが、穿孔同軸ケーブルを含む、請求項５１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、２０１６年１２月１４日に出願された米国特許出願第６２／４３４，３４１号、および２０１７年１１月１３日に出願された米国特許出願第６２／５８５，４０８号に基づく優先権を主張する。これらの出願は、全体として本明細書の一部となる。
【０００２】
本発明は、一般に動物の管理に関し、より具体的には家畜の健康を評価し、栄養補助食品を提供するための包括的なシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
給餌施設（例えば、給餌場または給餌場）は、世界の食料供給にとって極めて重要である。しかし、それらを効率的に管理するには多くの課題がある。例えば、典型的な牛の飼育場に到着すると、群れの各メンバーはシュート（ｃｈｕｔｅ）を少なくとも１回通過することになり、そこでハンドラーは各動物の処理に約４５秒しか費やせないということがしばしばある。初期処理には通常、次の各項目のいくつかのバリエーションが含まれる：（１）標準的な処理（スプレー、駆除、および抗生物質など）；（２）実行可能であれば、ある程度の評価とその評価に基づいて指摘された特別な処理；（３）ＲＦＩＤイヤータグ、番号付けされたかバーコード化されたイヤータグ、または他の何らかの形態の個々の動物識別のいずれかを取り付けることによる識別。他の処理活動としては、予防接種、去勢、徐角、計量などが挙げられ、これらすべてが群れの管理に役立ち得る。当然のことながら、どんな処理が行われても、処理されている牛（例えば、子牛、若雌牛、去勢牛、雄牛など）ごとに記録を作成、更新、転送する必要がある。
【０００４】
個々の牛それぞれにどのような特定の種類の治療が必要かを決定しようとすることに対してスピードが必要であることから課題が生じ、この課題の解決は非常に困難であり得る。フィードロットが重要な処理を省略すると、すぐに群れの大部分を失うことがある。
【０００５】
米国の牛産業では、病気による牛の年間死亡は数億ドルに上ると推定されている。牛の健康状態や病気の有無を判断する信頼できる方法は、動物の体温を評価することである。感染症、環境要因、または毒素の場合、牛の体温は上昇する。これらの上昇は、牛の病気や病状の診断において獣医師にとって役立つ。牛の日々の生産において、体温上昇または発熱の存在の評価は、時間的制約および動物を身体的に拘束する必要性のため、十分に活用されていない。この体温評価の十分な活用によって病気の診断が遅れ、その結果、薬の無効な使用や動物の損失が増加する。
【０００６】
したがって、どの牛が治療を必要とし、どの牛が治療を必要としないかを予測しようとするのではなく、フィードロット産業は予防措置としてフィードロットに入るすべての動物を大量治療する誘惑に常に直面している。しかし、潜在的に危険にさらされている牛の群れ全体に対する大量の抗生物質治療は、高価であるだけでなく、牛肉の品質および微生物の突然変異に対する懸念もたくさんある。規制機関（例えば、大統領令第１３６７６号に基づくＦＤＡまたはＵＳＤＡ）は、未解決の微生物耐性公衆衛生危機（ＷＨＯおよび他の世界機関による概要通り）を認識しているので、微生物突然変異のリスクを最小限に抑えるために抗生物質の過剰使用を強く規制している。実際、牛に対して硫酸ゲンタマイシンおよび混合カクテルトリートメントを使用することは法的に禁止している。さらに、消費者は添加物や抗生物質を含まず、より環境にやさしい方法で育てられた牛肉に対する強い需要を示している。したがって、より正確な評価及び知的な処理によって群れの処理を改善することが、長い間求められてきた。
【０００７】
特に家畜のタグ付けの分野では、他の群れ管理手法が家畜評価技術よりも体系的に進歩している。各牛に付けられたタグは、特定の牛を識別するために使用され、それらが容易に見られて追跡されるように一般的に耳に付けられる。無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）技術は、農業産業においてより広範囲に利用されている。また、子牛が屠殺または包装される前に、規制当局からより多くの履歴データが必要とされている。
【０００８】
少なくとも３社が、牧場主が温度に基づいて牛を管理することを手助けしようとしたが、彼らの試みは理想的とは言えなかった。Ｔｅｋｖｅｔ［ウェブサイト：ｔｅｋｖｅｔ．ｃｏｍ］、Ｆｅｖｅｒ  Ｔａｇｓ  ＬＬＣ［ウェブサイト：ｆｅｖｅｒｔａｇｓ．ｃｏｍ］、およびＱｕａｎｔｕｍ  Ａｇ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓは、携帯型温度モニター（子牛の耳に装着された表面ベースのサーミスタ、温度センサなど）のシステムを発売した。該携帯型温度モニターは、基地局にリンクしている。
【０００９】
健康を判定するために、深部（即ち、内部）温度、より正確には心臓の近くの肺動脈内またはその近くを流れるときの血液の温度を使用することに他の努力が向けられてきた。残念なことに、深部体温は、体の敏感な内部に侵襲的に配置することなしに正確に測定することが困難であった。Ｂｅｌｌａ  ＡＧには、侵入型センサのＢｏｌｕｓがあるが、スキャンが困難であることが証明されている。
【発明の概要】
【００１０】
家畜は様々なシステム、プロセス、そして技術によって管理されている。特定の実施において、水の特性は自動化された技術によって監視されてもよく、処理水は動物に提供されてもよい。特定の実施形態では、病気の、または潜在的に病気の家畜に、健康を改善するために処理水を提供することができる。自動識別技術は、家畜の動きおよび／または水消費量を監視すること、およびそれらの動きおよび／または水消費量に基づいて健康状態を有する可能性があるものを予測することを含み得る。例えば、牛の動きは、どの牛が病気であるかを予測するために使用される。病気になっている家畜には、病気になっている可能性のある動物が近づいたときに処理水を水槽（トラフ）に供給することによって、処理水を供給することができる。
【００１１】
特定の実施態様では、家畜管理システムは、水槽、センサアレイ、制御装置、水処理ユニット、および制御装置を含み得る。水槽は、動物が消費するための水を保持するように構成されてもよく、水槽へ注入されている水を受け取るように構成された入口を含んでもよい。センサアレイは、水槽に結合され、水槽内の水の少なくとも１つの特性を検出するように構成されてもよい。水処理ユニットは、水槽に結合され、水槽に注入されている水の少なくとも１つの特性を変えるようになっていてもよい。制御装置は、検出された水の特性に基づいて注入水を調節するように構成されてもよい。
【００１２】
特定の実施態様では、センサアレイは、水槽内の水位を検出するように構成された第１のセンサと、水槽内の水の少なくとも１つの特性（例えば、酸素還元電位、ミネラル／栄養素の存在、または潜在的な水素）を検出するように構成された第２のセンサとを含み得る。制御装置は、検出された水の特性および水位に基づいて注入水を調節するように構成されてもよい。制御装置は、特定の動作モードでは、水槽内の水位に関係なく、水槽へ水を注入するように構成されていてもよい。
【００１３】
いくつかの実施形態では、システムは、水処理ユニットに供給されている水の特性を検出するように構成されたセンサを含み得る。制御装置は、検出された流入水の特性に基づいて水処理ユニットを調節するように構成されていてもよい。
【００１４】
特定の実施態様では、システムは水槽近くの動物の存在を検出するように構成された近接センサを含み得る。制御装置は、動物の存在に応じて水槽への水の注入を調節するように構成されていてもよい。加えて、制御装置は、検出された動物の健康状態を判定し、該検出された動物の健康状態に基づいて、水槽へ処理水を注入するように構成されていてもよい。
【００１５】
ある実施形態では、水槽は、動物が消費するための水を保持するように構成され、かつ水を受け取るための入口を含む、第１の区画と、動物が消費するための水を保持するように構成された第２の区画と、第２の区画から第１の区画を分割するとともに、第１の区画からの水が第２の区画に流れ込むことを可能にする壁と、を含み得る。センサアレイは、第２の区画内の水位を検出するように構成された第１のセンサと、第１の区画内の水の少なくとも１つの特性を検出するように構成された第２のセンサと、を含み得る。この壁は、動物の頭部が端部と壁部との間の水槽の下部にアクセスするのを防ぐために、水槽の一端部の近くに配置されていてもよく、端部と壁との間の水槽の下部に第２のセンサが配置されていてもよい。センサアレイはまた、第２の区画内の水の少なくとも１つの特性を検出するように構成された第３のセンサを含み得る。壁はまた、第３のセンサを遮蔽するように構成されてもよい。
【００１６】
制御装置は、その区画内の水の少なくとも１つの特性に応じて、第１の区画へ水を注入するように構成されてもよい。さらに、制御装置は、第２の区画内の水位に関係なく、第１の区画内に水を注入するように構成されてもよく、および／または第２の区画内の水位に応じて第１の区画内に水を注入するように構成されてもよい。
【００１７】
いくつかの実施態様では、第２の区画は、水を分配するように構成された出口を含み、該出口は壁より上に配置されている。
【００１８】
特定の実施において、動物の水槽への水の供給を制御するためのシステムは、動物の上に配置するための無線周波数タグと、動物の水への接近を検出するように構成された第１の無線周波数センサと、動物が水槽に到着したことを検出するように構成された第２の無線周波数センサと、を含み得る。第１の無線周波数センサは、約１０ｍで接近動物を検出し、第２の無線周波数センサは、１ｍ未満で接近動物を検出することができる。
【００１９】
システムはまた、動物が水槽に接近しているかどうかを決定し；動物が水槽に接近しているかどうかに基づいて動物の健康分類を決定し；動物の健康分類に基づいて、動物が処理水を必要とするかどうかを判断し；動物の健康分類に基づいて、水槽へ処理水を注入するように構成された、プロセッサを含み得る。プロセッサはさらに、動物の健康分類に基づいて水槽の水が許容可能であるかどうかを判定し、その水槽の水の容認性に基づいて水槽内に処理水を注入するように構成されてもよい。
【００２０】
いくつかの実施形態では、プロセッサは、動物が水槽に到着するかどうかを判定し、水槽に到着するかどうかに基づいて動物がいつ水槽を離れるかを判定し、動物の水槽到達時間および滞留時間を記憶するようにさらに構成されてもよい。プロセッサはまた、水槽への訪問間の間隔（時間）と訪問中の滞在時間に基づいて動物の健康分類を決定するように構成されてもよい。
【００２１】
前記第１高周波センサ及び前記第２高周波センサは、水槽に取り付けられてもよい。いくつかの実施態様では、第２の無線周波数センサは、穴の開いたシールドを有する同軸ケーブルを含んでもよく、それは水槽に埋め込まれてもよい。
【００２２】
特定の実施態様は、水槽への動物の接近を検出するように構成された第３の無線周波数センサを含み得る。
【００２３】
いくつかの実施形態は、家畜が置かれている領域上を飛んで動物装着タグをスキャンするように構成された無人航空機を含み得る。無人航空機は、動物のタグについて領域全体をスキャンするために領域を順次通過するように構成されていてもよい。さらに、無人航空機は、その領域での飛行中に特定の動物が感知されたときに、カメラを作動させるように構成されてもよい。無人航空機は、動物のタグにデータを読み書きすることができる。
【００２４】
本明細書に記載の様々なシステム、プロセス、および技法は、１つまたは複数の特徴を有することがある。例えば、処理水を監視し提供することができれば、家畜は有益な水を確実に受け取ることができる。処理水は、水分補給を増加させ、牛のｐＨバランスを高め、そして動物の抗酸化能力を改善し、動物が多くの抗生物質を使用する必要なしに病気を撃退することを助ける。これはまた、より質の高い動物、より少ない群れ損失、フィードロットの収益性の向上、および潜在的なコスト削減をもたらすだけでなく、大規模なフィードロット事業の環境への影響を軽減するはずである。
【００２５】
さらに、オンデマンドで（例えば、動物が近づくと）処理水を提供することができることは、処理水が効率よく生成されることを可能にし、その結果、資源および処理水のより効率的な使用が可能となる。さらに、動物を識別することができることは、処理水を特定の動物に特異的に標的化することを可能にし、それは動物の健康を向上させ、そして水をさらにより効率的に生成することを可能にする。さらに、水の投与量は動物のアイデンティティに基づいて制御することができる。したがって、システム、プロセス、および技法は、電力を節約しながら動物の健康を向上させるので、環境に優しい解決策を提供することができる。全ての動物（例えば、健康なもの、病気の可能性のあるもの、病気のもの）に処理水を提供することは可能であるが、水処理プロセスはかなりの量の電気を必要とする。
【００２６】
さらに、家畜を追跡することができることは、自動化された個別の方法で健康状態（例えば、病気）を有する動物を識別することを可能にする。これにより、牛に行わなければならない目視検査の量が減り、識別の正確性が高まる。さらに、それは、病気の蔓延を防ぐために病気の動物を適切に治療し病気でない動物から除去することを可能にし、そして接種なしで継続するのに十分健康な動物についての情報に基づく決定を可能にする。これは、実際に抗生物質や他の治療を必要とする動物への早期介入をもたらし、また客観的で新しく開発された基準と予防接種の減少に基づく家畜全体の管理をもたらす。これにより、より高品質の動物、群れの損失の減少、フィードロットの収益性の向上、および潜在的なコスト削減が実現されるだけでなく、大規模なフィードロット事業による環境への影響も軽減される。
【００２７】
特定の特徴は、信頼性があるが迅速な健康指標に基づいて、促進し調整する家畜管理システムおよびプロセスを提供することを含む。関連する機能には、フィードロットが群れを過剰に処理することを回避し、代わりに動物の健康状態の特定に焦点を当てることを含む。
【００２８】
家畜に処理水を提供することも、一般的な健康上の利益を生み出す可能性がある。例えば、乳牛に処理水を提供することは、免疫力および水分補給を向上させることができ、それによって乳生産量を増加させることができる。さらに、処理水は酪農場周辺でさまざまな用途がある。例えば、比較的低いｐＨの水は、搾乳機や牛の乳房の除染に使用される。これは牛から牛への感染の拡大を減らし得る。さらに、比較的高いｐＨの水（これは、低いｐＨの水を生成することの自然な副作用であり得る）が、脱脂剤として使用される。処理水は、他の家畜や農作業にも使用し得る。
【００２９】
自動化された方法で（例えば、無人航空機を介して）家畜を検索および発見する能力を提供することもまた、特に範囲が限られているシステムにとって有利である。さらに、検索中に特定の家畜に関するデータを（例えば、タグを読み取ることおよび／またはビデオを取得することによって）取得できることは、健康状態を有する可能性がある動物で何が起こっているのかを判定するのに有利である。
【００３０】
さらに他の実施形態は、記載されたプロセスによって製造された製品、ならびにそのようなプロセスの全部または一部を実行するための装置、システム、および技術に関する。本発明の範囲内には多くの代替的な変形、修正および代用が存在するので、当業者は、先行技術及びこの出願の様々な説明の文脈において考慮されたように、添付の特許請求の範囲の検討から本発明の保護範囲を考慮する必要がある。
【００３１】
他の多くの特徴は、先行技術が直面する多数の困難および課題のより徹底的な理解に照らして、本出願の残りの部分から明らかとなり、それは当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
本発明およびその実施、ならびにその特徴のより完全な理解のために、添付の図面と併せて以下の説明を参照する。
【００３３】
【図１】家畜管理のための例示的なシステムの選択された構成要素を示すブロック図である。
【００３４】
【図２】例示的な家畜管理システムの選択された構成要素を示す線図である。
【００３５】
【図２Ａ】別の例示的な家畜管理システムの選択された構成要素を示す線図である。
【００３６】
【図３Ａ】家畜管理用の水槽の例を示す線図である。
【図３Ｂ】家畜管理用の水槽の例を示す線図である。
【００３７】
【図４】家畜管理のための例示的なプロセスの選択された動作を示すフローチャートである。
【００３８】
【図５】家畜管理のための別の例示的なプロセスの選択された動作を示すフローチャートである。
【００３９】
【図６】家畜管理のための追加の例示的なプロセスの選択された動作を示すフローチャートである。
【００４０】
【図７】家畜管理のための別の例示的なプロセスの選択された動作を示すフローチャートである。
【００４１】
【図８】家畜管理システムで使用するための例示的な動物タグの選択された構成要素を示すブロック図である。
【００４２】
【図９】別の例示的なタグの選択された構成要素を示すブロック図である。
【００４３】
【図９Ａ】タグ用の例示的なハウジングを示す線図である。
【図９Ｂ】タグ用の例示的なハウジングを示す線図である。
【図９Ｃ】タグ用の例示的なハウジングを示す線図である。
【００４４】
【図１０】別の例示的なタグを示す概略図である。
【００４５】
【図１１】家畜管理のための例示的なプロセスの選択された動作を示すフローチャートである。
【００４６】
【図１２Ａ】家畜管理のための例示的なシステムの選択された構成要素を示す線図である。
【００４７】
【図１２Ｂ】図１２Ａの例示的な家畜管理システムを示す線図（一部分解）である。
【００４８】
【図１２Ｃ】図１２Ａの例示的な家畜管理システムの破断図を示す線図である。
【００４９】
【図１３】図１２Ａ及び図１２Ｂと同様の家畜管理システム用の選択された電子部品を示すブロック図である。
【００５０】
【図１４】図１２Ａ及び図１２Ｂと同様の家畜管理システム用のアンテナの取り付け例を示す線図である。
【００５１】
【図１５】家畜管理のための例示的なプロセスの選択された動作を示すフローチャートである。
【００５２】
【図１６】家畜管理システムの別の例を示す線図である。
【００５３】
【図１７】家畜管理システム用の例示的な無人機を示す線図である。
【００５４】
【図１８】家畜管理のための例示的なコンピュータシステムの選択された構成要素を示すブロック図である。
【００５５】
様々な実施形態の同様の要素には、同様の参照番号が使用される。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
概要
家畜は、健康を改善し、検証済みの食品サプライチェーンを提供するために、さまざまなシステム、プロセス、および技術によって管理される。一般的な実施形態の１つでは、水の特性を自動化された手法で監視し、特定の家畜の健康を改善するために、処理水を特定された家畜に提供することができる。例えば、病気の家畜または病気の可能性のある家畜には、健康を改善するために処理水が提供される場合がある。自動識別技術には、家畜の動き、水消費量、および／または飼料消費量を監視し、それらの動きおよび／または消費量に基づいてどの家畜が健康状態にあるかを予測することが含まれる。例えば、牛の動きを使用して、病気の牛を予測することができる。病気の家畜には、病気の可能性のある動物が近づいたときに水槽に処理水を供給することにより、処理水が提供される。
【００５７】
特定の実施形態では、家畜管理システムは、水槽（トラフ）、水センサ、水処理ユニット、および制御装置を含んでもよい。水槽は、動物が消費するために水を保持するように構成されてもよく、水槽に注入される水を受け取るように構成された入口を含んでもよい。水センサは、水槽に結合され、水槽内の水の少なくとも１つの状態を検出するように構成されてもよい。水処理ユニットは、水槽に結合され、水槽に注入される水の少なくとも１つの特性を変更するように構成されてもよい。制御装置は、検出された水の状態に基づいて注入された水を調節するように構成されてもよい。
【００５８】
ある実施形態では、センサは、水槽内の水位を検出するように構成された第１のセンサと、水槽内の水の少なくとも１つの特性（例えば、酸素還元電位、ミネラル／栄養素）を検出するように適合された第２センサを含み得る。制御装置は、検出された水特性および水位に基づいて、注入水を調節するように構成されていてもよい。
【００５９】
特定の実施態様では、家畜管理システムは、水槽近くの動物の存在を検出するように構成された１つ以上の近接センサを含むことができる。制御装置は、動物の存在に応じて水槽への水の注入を調節するように構成されてもよい。加えて、制御装置は、検出された動物の健康状態を判定し、該検出された動物の健康状態に基づいて処理水を水槽に注入するように構成されてもよい。
【００６０】
いくつかの実施形態では、水槽は、動物が消費するための水を保持するように構成された第１の区画と、動物が消費するための水を保持するように構成された第２の区画と、を含み得る。第１の区画は、水を受け取るための入口を含むことができ、壁は、第１の区画を第２の区画から分割することができ、該壁は、第１の区画からの水を第２の区画に流入させるように構成されている。通常、第１の区画は、第２の区画よりも小さいため、水槽に近づく動物が検出されると、動物の利益のために第１の区画内の水の特性が迅速に調整される。
【００６１】
一部の実施形態では、水槽に複数の近接センサを使用することができる。１つのセンサは、例えば、より長い範囲（例えば、１０ｍ）を持ち、動物が水槽に向かっていることを示す。このセンサの表示は、動物の到着に備えて水槽の水を用意するために用いられる。センサが動物の身元を検出できる実装では、水槽の水を準備するために動物の健康分類も使用できる。別のセンサは、短距離（０．５など）を持ち、動物が実際に水槽にいることを示す。このセンサからの表示は、動物が水槽を訪れる頻度と、動物が水槽に滞在している時間を判断するために使用される。このデータは、動物の健康分類の決定に使用することができる。
【００６２】
本明細書で説明される様々なシステム、プロセス、および技術は、１つ以上の特徴を有し得る。例えば、処理水を監視して提供できることは、家畜が有益な水を受け取ることを保証する。処理水は、水分補給を増加させ、牛のｐＨバランスを上げ、抗酸化能力を向上させ、多くの抗生物質を使用せずに病気と闘うのに役立つ。これはまた、より質の高い動物、より少ない群れ損失、フィードロットの収益性の向上、および潜在的なコスト削減をもたらすだけでなく、大規模なフィードロット事業の環境への影響を軽減するはずである。
【００６３】
さらに、オンデマンドで（例えば、動物が近づくときに）処理水を提供することができることは、処理水が効率よく生成されることを可能にし、その結果、資源および処理水のより効率的な使用が可能となる。さらに、動物を識別することができることは、処理水を特定の動物に特異的に標的化することを可能にし、それは動物の健康を向上させ、そして水をさらにより効率的に生成することを可能にする。さらに、水の投与量は動物のアイデンティティに基づいて制御することができる。したがって、システム、プロセス、および技法は、電力を節約しながら動物の健康を向上させるので、環境に優しい解決策を提供することができる。全ての動物（例えば、健康なもの、病気の可能性のあるもの、病気のもの）に処理水を提供することは可能であるが、水処理プロセスはかなりの量の電気を必要とする。
【００６４】
さらに、家畜を追跡することができることは、自動化された個別の方法で健康状態（例えば、病気）を有する動物を識別することを可能にする。これにより、牛に行わなければならない目視検査の量が減り、識別の正確性が高まる。また、それは、病気の蔓延を防ぐために病気の動物を適切に治療し、病気でない動物から除去することを可能にし、そして接種なしで継続するのに十分健康な動物についての情報に基づく決定を可能にする。これは、実際に抗生物質や他の治療を必要とする動物への早期介入をもたらし、また客観的で新しく開発された基準と予防接種の減少に基づく家畜全体の管理をもたらす。これにより、より高品質の動物、群れの損失の減少、フィードロットの収益性の向上、および潜在的なコスト削減が実現されるだけでなく、大規模なフィードロット事業による環境への影響も軽減される。
【００６５】
特定の特徴は、信頼性があるが迅速な健康指標に基づいて、促進し調整する家畜管理システムおよびプロセスを提供することを含む。関連する機能には、フィードロットが群れを過剰に処理することを回避し、代わりに動物の健康状態の特定に焦点を当てることを含む。
【００６６】
家畜に処理水を提供することも、一般的な健康上の利益を生み出す可能性がある。例えば、乳牛に処理水を提供することは、免疫力および水分補給を向上させることができ、それによって乳生産量を増加させることができる。さらに、処理水は酪農場周辺でさまざまな用途がある。例えば、比較的低いｐＨの水は、搾乳機や牛の乳房の除染に使用される。これは牛から牛への感染の拡大を減らし得る。さらに、比較的高いｐＨの水（これは、低いｐＨの水を生成することの自然な副作用であり得る）が、脱脂剤として使用される。処理水は、他の家畜や農作業にも使用し得る。
【００６７】
自動化された方法で（例えば、無人航空機を介して）家畜を検索および発見する能力を提供することもまた、特に範囲が限られているシステムにとって有利である。さらに、検索中に特定の家畜に関するデータを（例えば、タグを読み取ることおよび／またはビデオを取得することによって）取得できることは、健康状態を有する可能性がある動物で何が起こっているのかを判定するのに有利である。
【００６８】
さらに他の実施形態は、記載されたプロセスによって製造された製品、ならびにそのようなプロセスの全部または一部を実行するための装置、システム、および技術に関する。本発明の範囲内には多くの代替的な変形、修正および代用が存在するので、当業者は、先行技術及びこの出願の様々な説明の文脈において考慮されたように、添付の特許請求の範囲の検討から本発明の保護範囲を考慮する必要がある。
【００６９】
本発明の概念は、特定の実施形態よりもはるかに基本的であるが、当業者は、例示的な実施形態（その一部を以下に詳しく説明する）の考察の過程で、より広い概念の考えられる利点のいくつかおよび該概念のさまざまな要素間の考えられる相互作用について部分的な認識を集めることができる。
【００７０】
本明細書で説明するシステム、プロセス、および技術により、群れの対応する処理と自動的かつ信頼できる効率的な予測評価を組み合わせた効率的かつ効果的な群れ管理が可能になる。その結果、フィードロット産業、酪農、牧場、包装産業、および獣医用途で使用するポータブルシステムで複数の用途が得られる。明らかであるように、本発明のいくつかの態様は、家禽またはヒトまたは他の単胃集団においても認識される。参照しやすいように、ときどき段落またはセクションの見出しが使われているが、概して該見出しは、これらの段落およびセクションに含まれる説明の意味に影響を与えるものとして読むべきではない。
【００７１】
家畜管理システムの例
図１は、例示的な家畜管理システム１００の選択された構成要素を示している。とりわけ、システム１００は、水源１１０、制御システム１２０、水槽１３０、およびセンサアレイ１４０を含む。概して、制御システム１４０は、水槽１３０内の水の特性を監視し、該特性を示す信号を制御システム１２０に伝達する。制御システム２０は、特性を分析し、例えばその特性を変更するために制御システム１２０によって処理された後に、水源１１０から水を供給するかどうかを決定する。
【００７２】
水源１１０は、一般に、任意の飲用水供給源であり得る。例えば、水源１１０は、地方自治体の上水道、地下井戸、または貯蔵タンクとすることができる。水源１１０は導管１８０のうちの１つによって制御システム１２０に結合され、導管１８０はパイプ、チャネル、ダクト、または液体を運ぶための他の適切な装置であり得る。
【００７３】
制御システム１２０は、特性センサ１２１、制御弁１２２、水処理ユニット１２３、流量計１２４、特性センサ１２５、およびゲートウェイ１２６を含む。特性センサ１２１、制御弁１２２、水処理ユニット１２３、特性センサ１２１、制御弁１２２、水処理ユニット１２３、流量計１２４、および特性センサ１２５は、通信チャネル１８５を介してゲートウェイ１２６に通信可能に結合されている。通信チャネル１８５は、有線（例えば、ＲＳ―２３２、ＲＳ―４８５、ＵＳＢ、イーサネット（登録商標）など）または無線（例えば、ブルートゥース、Ｗｉ−Ｆｉ、ＺｉｇＢｅｅなど）チャネルであり得る。通信チャネル１８５は、特性センサ１２１、制御弁１２２、水処理ユニット１２３、流量計１２４、特性センサ１２５、およびゲートウェイ１２６の間で情報（例えば、センサの測定値およびコマンド）を送信することを可能にする。
【００７４】
特性センサ１２１は、水源１２０から導管１８０に結合され、水源１１０からの水の１つまたは複数の特性（例えば、潜在的水素（ｐＨ）、酸素還元電位（ＯＲＰ）、温度、塩分、塩素含有量など）を検出するようになっている。特性センサ１２１は、例えば、プローブタイプの水質センサとすることができる。そのようなセンサは、カリフォルニア州、カリフォルニアのガーデングローブのセンソレックス（米国）のような多くの会社から入手可能である。例示的なＯＲＰセンサは、ＳｅｎｓｏｒｅｘからのＳ２７２ＣＤ−ＯＲＰである。ｐＨセンサの例は、ＳｅｎｓｏｒｅｘからのＳ２７２ＣＤＴＣである。検出された特性は、通信チャネル１８５を介してゲートウェイ１２６に送信される。特性センサ１２１は、水源１２０から導管１８０と一直線上にあるように示されているが、他の場所（例えば導管１８０の周囲）に配置される。
【００７５】
制御弁１２２は、特性センサ１２１から導管１８０にも結合されており、水源からの水の流れを制御するようになっている。制御弁１２２は、例えば、ボール弁、バタフライ弁、またはゲート弁であってもよく、駆動信号に応じて弁の位置を調整するためのアクチュエータを有していてもよい。制御弁１２２は、ゲートウェイ１２６からの信号によって駆動されてもよく、またはゲートウェイ１２６からコマンドを受信してそれ自体の駆動信号を生成してもよい。
【００７６】
水処理ユニット１２３は、導管１８０を介して制御弁１２２に結合され、比較的低い（即ち、負の）酸化還元電位（ＯＲＰ）および／または比較的高いｐＨ（即ち、７．０超）を有するように、飲用水を処理することができる。水処理システムからの水のＯＲＰは、−２００ｍＶ未満であってもよく、そして特定の実施形態では、−４００ｍＶ未満であってもよい。負のＯＲＰは、抗酸化電位（ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ  ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）を提供する多数の負に帯電したイオンを提供する。酸化防止剤はフリーラジカルによって引き起こされる損傷を遅らせるか、または防ぐことによって働く。フリーラジカルは、細胞の機能不全をもたらし得る。例えば、牛は、出荷されたり、病気になったりするというストレスにより、フリーラジカルが過負荷になることがある。水処理システム１３０からの水のｐＨレベルは、８．０を超えてもよく、特定の実施形態では９．０を超えてもよい。これは、特に牛が恒常性ではない場合、牛の酸性度を下げるのに役立つ。水はイオン化（例えば、マイクロクラスター化）されていてもよい。特定の実施形態において、水分子は六角形構造を有し、これは植物および動物に受け入れられ易い。これは、水をより生物学的に利用可能にする（例えば、生命体への水の取り込みおよびミネラルの運搬において効率的である）。
【００７７】
いくつかの実施形態では、水処理ユニット１２３は複数の動作モードを有することができる。モードは、ユーザ装置１６０を介して又は水処理ユニット１２３自体でユーザによって選択されてもよい。例えば、水処理装置は、以下の４つのモードを有することができる。
【表１】
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【００７８】
特定の実施態様では、水処理ユニット１２３は電気分解によって飲用水を処理することができる。電気分解では、水が、電荷にさらされている金属板（チタンや銅など）の間を流れる。例示的な電解水処理ユニットは、日本の名護（沖縄）のエナジック株式会社から入手可能である。
【００７９】
特定の実施形態では、水処理システム１２３は、比較的高いｐＨの水及び比較的低いｐＨの水を生成し得る。水処理ユニット１２３からの比較的高いｐＨの水は、８．０を超えるｐＨを有することがあり、特定の実施形態では、９．０を超えるｐＨを有することがある。特定の実施態様において、水は、８．５〜９．５の間のｐＨを有し得る。水処理ユニット１２３からの比較的低ｐＨの水は、６．０未満のｐＨを有することがあり、特定の実施形態では、５．０未満のｐＨを有することがある。特定の実施において、比較的低いｐＨの水は、４．５〜５．５の間のｐＨを有し得る。低ｐＨ水も電気分解することができる（例えば、正電荷を有する）。この低ｐＨ水は、動物の封じ込め区域（例えば、ペン、牛（馬）房、ケージなど）において、より健康な動物向け食品製造手順のためのその区域の洗浄および処理のために細菌および他の感染性物質を殺すために使用される。低ｐＨ水は、例えば、乳製品、豚、および家禽の処理において特に有益であり得る。
【００８０】
さらに、低ｐＨ水（例えば、約４．５）は植物への水やりに有用であり得る。さらに、水を肥料と混合して植物の成長を促進することができる。初期の実験は、肥料と混合した酸性水が植物において高い吸収を提供することを示した。これは、収穫量の増加と成熟期間の短縮をもたらすのに違いない。これはまた、農薬の使用を減らすことを可能にする。水と肥料の混合物は、土壌の状態に起因して、地域によって異なる。水分子が六方晶構造を有する実施形態では、水は植物によってさらに受け入れられ、肥料を運ぶのにより効果的であり得る。
【００８１】
流量計１２４は、導管１８０によって水処理ユニット１２３に流体連結されており、水処理ユニット１２３を通って流れる水の量を決定するように構成されている。流量計１２４は、水処理ユニットの一般的な状態の表示を提供する。流量計１２４は、例えば、ベーン／ピストン、差圧、タービン、またはポジティブプレースメント技術によって機能し得る。検出された流量は、通信チャネル１８５を介して制御装置１２６に送信されてもよい。
【００８２】
特性センサ１２５は、流量計１２４に流体連結されており、水処理ユニット１２３からの水の１つまたは複数の特性（例えば、ｐＨ、ＯＲＰ、温度、塩分、塩素含有量など）を検出するようになっている。検出された特性は、水処理ユニット１２３の有効性を判断するために、通信チャネル１８５を介してゲートウェイ１２６に送信されてもよい。特性センサ１２５は、水源１２０からの導管１８０と一直線上にあるように示されているが、その他の場所に配置してもよい（例えば、導管１８０の周囲）。
【００８３】
前述のように、ゲートウェイ１２６は、水槽１３０内の水に関するデータを受信し、そこへの水の流れを制御する。以下により詳細に説明されるように、水槽内の水の量および／または水の特性に基づいて、ゲートウェイ１２６は、より多くの水が水槽１３０へ流れるように制御弁１２２に命令し、その水を処理するように水処理ユニット１２３に命令することができる。ゲートウェイ１２６は、一般に、システムを自動的に制御するための任意の論理ベースのユニットであり得る。例えば、ゲートウェイ１２６は、その動作を実行するために１つまたは複数のプロセッサ（例えば、マイクロプロセッサまたはマイクロ制御装置）を含むことができる。特定の実施形態では、ゲートウェイ１２６は、通信用の無線ボード、動作を管理するためのＬｉｎｕｘボード、および水槽の弁を管理／起動してセンサを読み取るための制御ボードを含むことができる。
【００８４】
水槽１３０は、動物が消費するための水を保持するようになっている。水槽１３０は、例えば、家畜（例えば、ウシ、ブタ、家禽、ウマ、オビスなど）が居住するペンまたは牧草地に配置することができる。図示の実施態様では、水槽１３０は第１の区画１３２と第２の区画１３４とを含む。第１の区画１３２は、導管１８０を介して制御システム１３０に流体連結されて、そこから水を受け取る。以下にさらに説明するように、第１の区画１３２および第２の区画１３４は、第１の区画１３２内の水の一部が第２の区画１３４に流れるように構成される。水槽１３０はプラスチック、金属、または他の適切な材料で形成することができる。
【００８５】
センサアレイ１４０は、通信チャネル１８５を介して制御システム１２０に通信可能に結合されている。図示の実施形態では、センサアレイ１４０は、水位センサ１４１、特性センサ（水質センサ）１４２、水位センサ１４３、水質センサ（水特性センサ）１４４を含む。他の実施形態では、センサアレイ１４０は、より少ない、追加の、および／または異なるセンサの組合せを含み得る。
【００８６】
水位センサ１４１および特性センサ１４２は、水槽１３０の第２の区画１３４に関連している。したがって、それらは、第２の区画内の水に関するデータを検出する。特に、水位センサ１４１は、第２の区画１３４内の水位を検出し、これを、通信チャネル１８５を介して制御システム１３０に伝達し得る。水位センサ１４１は、例えばフロート（ｆｌｏａｔ）スイッチ、差圧センサ、超音波センサ、または他の適切な水位センサであり得る。特性センサ１４２は、第２の区画１３４内の水の１つまたは複数の特性（例えば、ｐＨ、ＯＲＰ、温度、塩分、塩素含有量など）を検出するようになっている。特性センサ１４２は、例えばプローブ型水質センサであり得る。そのようなセンサは、カリフォルニア州、カリフォルニアのガーデングローブのセンソレックス（米国）のような多くの会社から入手可能である。検出された特性は、通信チャネル１８５を介して制御システム１３０に送信される。
【００８７】
水位センサ１４３および特性センサ１４４は、第１の区画１３２に関連している。したがって、それらは、第１の区画内の水に関するデータを検出する。特に、水位センサ１４３は、第１の区画１３２内の水位を検出し、これを、通信チャネル１８５を介して制御システム１３０に伝達し得る。水位センサ１４３は、例えば、フロートスイッチ、差圧センサ、または超音波センサであり得る。特性センサ１４４は、第１の区画１３２内の水の１つまたは複数の特性（例えば、ｐＨ、ＯＲＰ、温度、塩分、塩素含有量など）を検出するようになっている。特性センサ１４４は、例えばプローブ型水質センサであり得る。そのようなセンサは、カリフォルニア州、カリフォルニアのガーデングローブのセンソレックス（米国）のような多くの会社から入手可能である。検出された特性は、通信チャネル１８５を介して制御システム１３０に送信される。
【００８８】
近接センサ１４５は、水槽１３０付近の動物の存在を検出するように適合されている。特定の実施形態では、近接センサ１４５は、近距離無線通信（ＮＦＣ）、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）、超音波、または光学技術を使用して、動物の存在を検出する。近接センサ１４５は、検出された存在を、通信チャネル１８５を介して制御装置システム１３０に伝達し得る。
【００８９】
ＮＦＣは、一連の短距離無線技術であり、通常１０ｃｍ以下の間隔を必要とする。ＮＦＣは通常、ＩＳＯ／ＩＥＣ１８０００−３無線インターフェース上で１３．５６  ＭＨｚで、１０６ｋｂｉｔ／ｓ〜４２４ｋｂｉｔ／ｓのレートで動作する。ＮＦＣ操作には通常、イニシエータとターゲットが関与する。イニシエータは、パッシブターゲットに電力を供給できるＲＦフィールドをアクティブに生成するが、それにより、ＮＦＣターゲットは、電力が供給されていないタグ、ステッカー、キーフォブ、カードなどの非常に単純なフォームファクタを取ることができる。両方の装置に電力が供給されていれば、ＮＦＣピアツーピア通信が可能である。
【００９０】
ＮＦＣタグはデータを含み、通常は読み取り専用であるが、書き込み可能な場合がある。製造元によってカスタムエンコードされているか、ＮＦＣフォーラムの仕様を使用することができる。タグは、デビットカードやクレジットカードの情報などのデータ、ロイヤルティプログラムのデータ、ＰＩＮ、ネットワーク連絡先などのデータを安全に保存できる。ＮＦＣフォーラムは、設定可能性、メモリ、セキュリティ、データ保持、および書き込み耐久性に関して、異なる通信速度と機能を提供する４種類のタグを定義する。タグは現在９６から４０９６バイトのメモリを提供している。
【００９１】
ＮＦＣ通信は、互いの近距離場内に配置された２つのループアンテナ間の磁気誘導を使用して、効果的に空芯変圧器を形成する。それは１３．５６ＭＨｚの世界的に利用可能で無認可のＩＳＭ帯域内で動作する。ＲＦエネルギーの大部分は、許容される±７ｋＨｚの帯域幅範囲に集中されているが、ＡＳＫ変調を使用する場合、全スペクトルエンベロープは最大１．８ＭＨｚになることがある。コンパクトな標準アンテナの理論的な作動距離は最大２０ｃｍであるが、実用的な作動距離は約１０ｃｍである。
【００９２】
ＮＦＣとのコミュニケーションの２つのモード（即ち、アクティブモードとパッシブモード）。パッシブモードでは、イニシエータ装置はキャリアフィールドを提供し、ターゲット装置は既存のフィールドを変調することによって応答する。このモードでは、ターゲット装置はイニシエータが提供する電磁場からその動作電力を引き出すことができるので、ターゲット装置をトランスポンダにする。アクティブモードでは、イニシエータとターゲット装置の両方が、独自のフィールドを交互に生成して通信する。データを待っている間、装置はＲＦフィールドを無効にする。このモードでは、両方の装置には、通常電力が供給される。
【００９３】
図示の実施形態では、１つまたは複数の動物がタグ１９０を付けていてももい。タグは、（動物が）システム１００に到着したときに、動物の所定の位置に配置されてもよい。タグ１９０は、各動物の位置を決定することを可能にし得る。例えば、タグからの信号の到着時間に基づいて、動物の位置を制御システム１２０によって（例えば、三辺測量によって）決定することができ、あるいはタグ自体が、該タグによる全地球測位システム（ＧＰＳ）測定値に基づいて位置を決定することができる。タグは、受動的または能動的に無線送受信機と通信することができる。受動的な方法では、タグは無線送受信機からの信号によって付勢され、このエネルギーを使って他の情報（例えば、関連する動物またはタグの機能に関するデータ）と共にそれらの識別子を無線送受信機に送信することができる。能動的な方法では、タグは、（例えば、化学反応によって）それら自身の電力を生成し、（例えば、要求されたときまたはスケジュール通りに）それらの情報を無線送受信機に送信することができる。パッシブ信号またはアクティブ信号のいずれかが無線送受信機に到着する時間は、位置決定に使用される。記憶されたデータは、無線送受信機を介して制御システム１２０に送信されてもよい。
【００９４】
特定の実施態様では、タグ１９０は無線周波数識別（ＲＦＩＤ）技術を使用することができる。ＲＦＩＤチップは、動物の識別子および／または動物に関する情報履歴を記憶することができる。適切なＲＦＩＤチップは、米国テキサス州ダラスのＡｌｌｆｌｅｘおよびオランダ北ブラバントのアイントホーフェンのＮＸＰ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓから入手可能である。
【００９５】
タグ１９０と無線送受信機との間の通信は、様々な無線プロトコルのうちのいずれによっても達成することができる。特定の実施形態では、ＩＳＯ１３１５７の技術を使用することができる。他の実施形態では、他のプロトコル（例えば、ＩＥＥＥ  ８０２．１１、ＩＥＥＥ  ８０２．１５、ブルートゥースなど）を使用することができる。
【００９６】
図示の実施形態では、無線送受信機の形態である近接センサ１４５は、タグが水槽の近くに来るとき（例えば、数センチメートル以内、数メートル以内、または数十メートル以内）に該タグを読み取ることができる。いくつかの実施形態では、タグは、近接センサに識別子を伝達し得る。識別子を使用して、制御システム１２０は関連する動物の身元およびその健康状態を決定することができる。
【００９７】
タグはまた、視覚的に（バーコードまたは単に数字もしくは色のように）読み取り可能であり、無線でペン内の群れの分類および管理を容易にすることができる。特定の実施形態では、タグは、動物がその時点でどの集団に入るかに基づいて色分けされてもよい。例えば、動物は以下のように分類される：１）無症候性の群（緑色と標識付けされている）；２）無症状群（黄色とタグ付けされている）；３）臨床群（赤でタグ付けされている）。タグはペンに関連付けることもできる。例えば、緑色のタグを第１のペンに使用し、黄色のタグを第２のペンに使用し、赤色のタグを第３のペンに使用することができる。後に、ハンドラーまたは獣医師が動物を再評価するとき、色付きのタグは視覚的追跡および分類が必要とされる動物に使用される補助的なマーカーとして利用可能になるであろう。これはまた、日常の健康ツールとして装置を利用するときに、動物の視覚的なＩＤとして牧場主や酪農家によって選択された分野で使用される可能性がある。
【００９８】
システムは、緑色のタグで標識された動物のための第１の治療計画、黄色のタグで標識された動物のための第２の治療計画、および赤色のタグでタグ付けされた動物のための第３の異なる計画を利用することができる。例えば、緑のタグが付けられた牛は、一般的に治療を受けないか、またはビオマイシンのような手頃な／最小限の治療を受けることができる。黄色いタグの牛は、特定の微生物種に関連した牛の呼吸器疾患（ＢＲＤ）にのみ適応される、Ｂａｙｔｒｉｌのような少しだけ積極的な治療を受けることができる。赤タグの子牛は、ドラミン（Ｄｒａｘｘｉｎ）とバナミン（Ｂａｎａｍｉｎｅ）の併用や、獣医師による直接監視など、さらに積極的な治療を受けることができる。
【００９９】
動物の健康状態は、動物がシステム１００に到着したときに（例えば、シュート処置中にそれらの体温を測ることによって）、または他の任意の適切な技術（例えば、目視検査）によって判定することができる。例えば、牛は３つの集団に分類される：１）無症候性群（１０４°Ｆ未満の温度）、無症状群（１０４〜１０５°Ｆの温度）、または数日の治療を必要とする臨床群（１０５°Ｆを超える温度）。
【０１００】
ある実施形態では、センサアレイ１４０は水槽１３０に結合されてもよい。他の実施形態では、センサアレイは水槽１３０の一部であってもよい。
【０１０１】
システム１００は、通信ネットワーク１５０によってゲートウェイ１２６に結合されたユーザ装置１６０および動物分析システム１７０も含む。通信ネットワークは、例えば、１つまたは複数の広域ネットワーク（例えばインターネット）、および／またはローカルエリアネットワーク（例えば、イーサネット（登録商標））を含んでもよい。通信ネットワークは、有線および無線ネットワーク（例えば、インターネット、セルラーネットワーク、および／またはＷｉ−Ｆｉネットワーク）の集まりから構成される。
【０１０２】
通信ネットワーク１５０は、ゲートウェイ１２６とユーザ装置１６０との間でメッセージ（例えば、データおよび命令）を伝達することができる。例えば、通信ネットワーク１５０を使用して、ゲートウェイ１２６はユーザ装置に警告を送信することができる。警告は、例えば、システム１００の動作（例えば、制御システム１２０の状態または水中水槽１３０の水の状態、または水処理ユニット１２３の状態）に関するものであり得る。ユーザ装置はまた、システム１００および／または特定の動物の動作に関するデータを回収するために（例えば、クライアント−サーバ関係を確立することによって）ゲートウェイ１２６にログインすることができてもよい。例えば、ゲートウェイ１２６は、特定の動物が特定の期間に（例えば、１日）どれだけの量の水を飲んだかを推定し、これを用いてその動物に潜在的な問題があるかどうかを判定することができる。例えば、近接センサが動物の識別子を読み取ることができる場合、ゲートウェイ１２６は、動物が水槽に来る頻度を決定することができる。さらに、水位センサを使用して、ゲートウェイ１２６は、動物が水槽に来るたびにどれだけの水を消費するかを決定することができる。訪問数および／または消費量が、該水槽を使用する動物又はその集団にとって範囲外である場合、ゲートウェイ１２６はその動物についての警告を生成することができる。ユーザ装置１６０は、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、スマートフォン、タブレット、または他の任意の種類のプロセッサ駆動型装置とすることができる。
【０１０３】
通信ネットワーク１５０はまた、ゲートウェイ１２６と動物分析システム１７０との間でメッセージを伝達することができる。例えば、通信ネットワーク１５０を使用して、ゲートウェイ１２６はシステム１００および／またはシステム１００によって管理される動物に関するデータを送信し得る。例えば、システム１００の動作（例えば、制御システム１２０の状態または水槽１３０内の水）についてであり得る。別の例として、ゲートウェイ１２６は、特定の動物が特定の期間に（例えば、１日）どれだけの量の水を飲んでいるかを推定し、これを動物分析システムに伝え、該動物分析システムはその動物に潜在的な問題があるかどうかを決定し得る。例えば、近接センサ１４５が動物の識別子を読み取ることができる場合、ゲートウェイ１２６は、動物が水槽に来る頻度を決定することができる。さらに、水位センサを使用して、ゲートウェイ１２６は、動物が水槽に来るたびにどれだけの水を消費するかを決定することができる。訪問回数および／または消費量が、該水槽を利用する動物又はその集団にとって範囲外である場合、動物分析システム１７０は、この動物に潜在的な問題があると判断し得る。その後、動物分析システム１７０は、ユーザ装置１６０に対する警告を生成し、その動物を特別な分類に入れるようにゲートウェイ１２６に指示することができる。動物の表示は、それらの健康状態（例えば、健康の場合陰は緑色、病気の可能性がある場合には黄色、そして病気の場合には赤色）に従って、ウェブアプリケーションロジックを使用して、ユーザ装置上に表示される。動物分析システム１７０はまた、システム１００および／または特定の動物の動作に関するデータを検索するために（例えば、クライアント−サーバ関係を確立することによって）ゲートウェイ１２６にログインすることができてもよい。動物分析システム１７０は、例えば、１つ以上のサーバであり得る。
【０１０４】
ゲートウェイは、データベースを有する動物分析システムと同様にそれ自身のデータベースを有することができる。したがって、ゲートウェイ分析および動物分析の両方は、各タグ／動物についてのイベント履歴を保持することができる。このデータ追跡から、動物分析システムおよびゲートウェイの一方または両方は、世話をする人（例えば、飼い主、監督者、または獣医師）に警告することができるように、動物がいつ注意を必要とするかを決定することができる。
【０１０５】
特定の実施態様では、動物を見ている間に世話人が注意を必要とする動物を特定することを（世話人の）アプリケーションを介して要求する場合、タグのローカル信号装置（例えばＬＥＤ）を起動するようにゲートウェイは特定の動物／タグに命令を発することができる。
【０１０６】
特定の実施態様では、タグ１９０は、関連する動物に関する位置データを動物分析システム１７０に伝達することができる。例えば、タグは（例えばＧＰＳ測定によって）動物の位置を決定して記憶し、これを動物分析システム１７０に渡すことができる。動物分析システムは、例えば、ある期間に（例えば、１日）動物の全体的な動きを分析することができる。例えば、動物が１日の間に移動した距離を分析することができる。あるタイプの統計的分散（例えば、分散分析）で、牛が異常にまたは同じペンの他の牛と違って行動しているかどうかを判定するために、距離を単独で（例えば、しきい値に対して）分析することができる。
【０１０７】
異常に行動している動物の場合、動物分析システムは動物の位置履歴を分析することができる。様々な要因が、１日のうちに牛の動きに影響を及ぼし得る（例えば、暑さ、寒さ、雨など）。したがって、動物が１日の間にあまり動かないという理由だけで、それが病気であるとはいえない。しかし、数日間であれば、これは良い兆候を提供し得る。さらに、その動物の動きが他の動物の平均（標準）をはるかに超えている場合は（例えば、３標準偏差の範囲外）、兆候を提供し得る。
【０１０８】
動物分析システムは、異常に行動している動物の健康状態を判定することができる。例えば、動物の水の消費量および／または動きが一定の閾値を下回る場合（例えば、動物が一定量未満の水を消費し、連続して２日を超えて一定距離未満移動した場合）、それは動物が潜在的に不健康であることを示している。動物が極端に閾値を超えている場合、それは動物が病気であり、少なくとも潜在的に不健康であることをほぼ確実に示している。動物の健康状態はさまざまな分類に分けられる。
【０１０９】
動物分析システムは、いずれかの動物の健康状態が変化したかどうかを判定することができる。例えば、牛がシステム１００に到着したとき、それは健康であると分類し得る。しかしながら、それが現時点で潜在的に病気、または病気として分類されているならば、健康状態は変化したであろう。１以上の動物の健康状態が変化した場合、動物分析システムはそれらの動物について警告を発してもよい。警告は、例えば、（例えば、電子メールによって）ユーザ装置に配信されたメッセージ、またはウェブサイトへの投稿であり得る。
【０１１０】
特定の実施態様では、動物分析システムは、処理水を受ける特定の動物または動物群を指定することができる。例えば、潜在的に不健康または病気の動物を指定することができる。別の例として、最近生まれた雌牛に処理水（例えば、負のＯＲＰおよび／または高ｐＨ）を与えてもよい。これは免疫系を高める効果を有し得る。水は、動物に個別に与えられてもよく、またはよりより大きな群の一部として動物に与えられてもよい。
【０１１１】
特定の動作モードでは、ゲートウェイ１２６は、センサアレイ１４０から受信したデータに基づいて、第１の区画１３２および第２の区画１３４内の水位および特性を監視する。ゲートウェイ１２６が、第１の区画又は第２の区画１３４内の水位が低いと判断した場合、制御弁１２２を開位置（例えば、２５％、５０％、７５％、または１００％）に指令することができる。これにより、水が水処理ユニット１２３に流れ、該水処理ユニット１２３が水を処理してそれを流量計１２４に送ることになる。水処理ユニット１２３は準備完了状態にあるか、または作動させる必要がある。流量計１２４を通過した後、処理水は第１の区画１３２に注入される。第１の区画１３２内の水位が低い場合、ゲートウェイ１２６が第１の区画内の水位が許容可能であると判断するまで水は第１の区画１３２を満たす。次に、制御装置は制御弁１２２を閉じるように指令し、それにより水処理ユニット１２３への水、したがって水槽１３０への水が遮断される。第２の区画１３４内の水が低い場合、処理水は、第１の区画を先に満たし、その後第２の区画１３４を満たし始める。ゲートウェイ１２６が第２の区画内の水位が許容可能であると判断すると、制御装置は制御弁１２２を閉じるように命令して、水槽１３０への水を遮断する。
【０１１２】
ゲートウェイ１２６はまた、第１の区画１３２および第２の区画１３４内の水の特性を用いてそれらへの水の流れを制御することができる。ゲートウェイ１２６が、第１の区画１３２内の水の特性（例えば、ＯＲＰまたはｐＨ）が不適切（例えば、高または低）であると判断した場合、制御装置は、制御弁１２２を開位置に命令することができる。これにより、水は水処理ユニット１２３に流れ、該水処理ユニット１２３は適切な方法で水を処理し、それを流量計１２４に送る。流量計１２４を通過した後、処理水は第１の区画１３２に注入される。第１の区画１３２内の水の特性が不適切である場合、ゲートウェイ１２６が第１の区画内の水の特性が許容可能であると判断するまで、水は第１の区画１３２を満たす。特定の実施形態では、水は底部近くから第１の区画に注入される。これにより、新たに処理された水が第１の区画を満たし、既存の水が第２の区画のほうへ押し出される。第１の区画の水の特性が適切になると、制御装置は制御弁１２２を閉じるように命令し、それは水槽１３０への水を遮断する。第２の区画１３４の水の特性が不適切な場合、新たに処理された水は第１の区画１３２を満たし、その後第２の区画１３４を満たし始める。ゲートウェイ１２６が第２の区画内の水の特性が適切であると判断すると、制御装置は制御弁１２２に閉じるように命令し、水槽１３０への水を遮断する。
【０１１３】
特定の実施態様では、ゲートウェイ１２６は、第１の区画と第２の区画における水の特性を異なるレベルに維持することができる。例えば、第２の区画は、より大きい区画であり、それほど好ましくないレベル（例えば、−２００ｍＶ  ＯＲＰ）に保たれてもよい。これは、特に動物が大規模な群で水槽１３０に到着したときに、動物の一般的な散水（ｗａｔｅｒｉｎｇ）を可能にする。小さいほうの第１の区画は、より好ましいレベル（例えば、−４００ｍＶ  ＯＲＰ）に保たれてもよい。この水は動物にとって好ましいと考えられるので、たとえそれが水槽１３０内でより少ない体積を占めても、より大量に消費されるべきである。
【０１１４】
ゲートウェイ１２６はまた、特性センサ１２１を介して水源１１０からの水の特性を監視してもよい。例えば、ゲートウェイ１２６はｐＨおよびＯＲＰを監視してもよい。水源からの水の特性を監視することによって、ゲートウェイ１２６は、水処理ユニット１２３を調整するかどうかおよび調整方法を決定し得る。例えば、ゲートウェイ１２６が水源１１０からの水が高ＯＲＰまたは低ｐＨを有すると判断した場合、ゲートウェイ１２６は、水処理ユニットが異なる動作モード（例えば、より高い電力）で動作するように命令することができる。しかしながら、ゲートウェイ１２６が水源１１０からの水が低いＯＲＰまたは高いｐＨを有すると判断した場合、制御装置は水処理ユニットが別の動作モード（例えば、より低い電力）で動作するように命令することができる。
【０１１５】
ゲートウェイ１２６はまた、水処理ユニット１２３の状態を監視することができる。例えば、流量計１２４を監視することによって、制御装置１２３は、水処理ユニット内のフィルタおよび／またはプレートを交換する時期であると判断することができる。さらに、特性センサ１２５を用いて処理水の特性を監視することによって、制御装置は、水処理ユニット１２３が適切に機能しているかどうかを判定することができる。例えば、水処理ユニットが水源１１０からの水の特性を予想される程度に変化させていない場合、それは水処理ユニット１２３に問題があることを示している可能性がある。
【０１１６】
ゲートウェイ１２６はまた、動物の存在に基づいて水槽１３０への水の流れを制御してもよい。上述のように、近接センサ１４５は、動物がいつ水槽の近くにいるかを判定するのに適合され、水を飲みたがる動物の代理として使用される。動物が水槽の近くにいるとき、ゲートウェイ１２６は第１の区画内の水が許容できるかどうかを決定してもよい。水が許容できない場合、制御装置は、第１の区画１３２内の水の体積のうちの小さな割合が第１の区画に注入されるように命令することができる。例えば、研究により、小さい割合（例えば、１０〜２５％）の負のＯＲＰ水が他の水の特性を劇的に変化させ得ることが示されている。したがって、少量の処理水を注入することによって、区画内の水を動物にとって許容可能にすることができる。
【０１１７】
ゲートウェイ１２６はまた、水を注入するかどうかを決定する前に動物の健康状態を決定することができる。特定の実施態様では、ゲートウェイ１２６は、どの動物が潜在的に不健康であるかに関するデータを（例えば動物分析システム１７０から）受信することができる。このデータは、例えば、データベース内の表に格納され、動物の識別子によって索引付けされてもよい。動物が近接センサ１４５によって検出されると、近接センサは（例えば、ＲＦＩＤチップ内のコードまたはタグ上の光学コードから）動物の識別子を読み取り、これをゲートウェイ１２６に伝達することができる。すると、ゲートウェア１２６は、データに対して識別子をチェックし、動物が潜在的に不健康であるかどうかを判定する。動物が不健康である可能性があるという兆候がない場合、制御装置は水槽内の水に関して何の行動も起こさないかもしれない。しかしながら、動物が潜在的に不健康である場合、制御装置は、処理水を水槽の第１のセクションに注入するように命令することができる。これは、水の特性をさらに有利なレベル（例えば、−２００ｍＶ〜−４００ｍＶ）に急速に調整するはずである。特定の実施態様では、水のＯＲＰは、特に処理水が最初に注入されるとき、−９００ｍＶ、さらには−１，１００ｍＶと低くなることがあるが、典型的には長期間そこにとどまらない。
【０１１８】
システム１００は様々な特徴を有する。例えば、処理水は動物のｐＨバランスを高め、そして動物の抗酸化能力を向上させ、動物が病気を撃退するのを助ける。これは、動物の生産および管理に使用される高価な抗生物質および他の薬物動態学の必要性を減少させることができるが、それはまた薬物使用および過負荷を減少させることで動物の副産物の（例えば、尿を介しての）毒性流出を減少させるとともに、動物の作用による環境への影響を減少させる。
【０１１９】
さらに、動物用の水を制御することができることによって、処理水を効率的な方法で１以上の動物に提供することができる。処理水の有益な特性は、ある期間（例えば、１〜６日）後に低下する。従って、水槽内の水を、新たに処理された水で時々活性化しなければならない。そして有益な結果を達成するために全水量のほんの一部だけ注入すればよいとはいえ、処理水は単なる標準的な水よりもかなり高価である。したがって、処理水を効率よく注入することができることで、費用効果の高い方法で適切な水を提供することができる。これにより、高品質の動物、群れ損失の減少、フィードロットの収益性の向上、および潜在的なコスト削減が実現されるだけでなく、大規模なフィードロット事業の環境への影響も軽減される。
【０１２０】
さらに、動物の存在を検出することができることにより、必要なときに処理水を提供することが可能になる。例えば、長期間にわたっていかなる動物も水槽に接近しない場合、水はその最高レベルに維持される必要はない。しかし、動物が近づくと、水はすぐに回復される。加えて、動物の存在を検出することができることはまた、潜在的に不健康な動物に非常に好ましい水を与えることを可能にする。
【０１２１】
システム１００はまた、動物、特に潜在的に不健康な動物の行動への洞察を提供する。動物の存在を検出し、それらのアイデンティティを決定することによって、システム１００は、動物がどれだけの頻度で水を消費しているか、そして特定の実施態様では、どれくらい消費しているかに関するデータを提供する。これは動物の健康全般についての洞察を提供し得る。さらに、それは実際に抗生物質または他の治療を必要とする動物への早期介入を提供し、客観的基準と予防接種の減少（情報）に基づく群れ全体の管理を提供し得る。
【０１２２】
図１は家畜管理システムの一実施形態を示しているが、家畜管理のための他のシステムは、より少ない、追加の、および／または異なる構成の構成要素を含んでもよい。例えば、システムは、水処理ユニット１２３からの水を貯蔵するためのタンクを含むことができる。タンクは、例えば、水処理システム１２０と水槽１３０との間に配置することができる。タンクを用いることで、水処理システム１２０が提供することができる量を超えた水の需要がある場合でも（例えば、一度に多数の動物がペンに入れられるとき）、依然として処理水を提供することができる。処理水は、その有益な特性を失う前にある期間（例えば、１〜６日間）保管することができる。別の例として、システムは、構成要素間で水を移動させるための１つ以上のポンプを含み得る。さらなる例として、制御弁１２２は水処理ユニット１２３の一部であり得る。さらに、センサ１４１〜１４５がセンサアレイの一部ではないこともあり得る。つまり、それらは個々のセンサであり得る。さらに、制御システム１３０は、ペンの外部にあるか、または水槽１３０の一部であり得る携帯用給水システム内に配置することができる。
【０１２３】
別の例として、システムは複数の近接センサを含み得る。第１の近接センサは、システム時間が処理水を水槽に注入するのを可能にする水槽からある距離（例えば、１０ａｍ）にある動物を検出することができる。次いで、第２の近接センサ（例えば、０．２ｍ〜０．５ｍの範囲を有する）は、動物が実際に水槽に到着したことを検出することができる。
【０１２４】
システム１００は、図示された要素の多くがなくても動作し得る。例えば、システムは、特性センサ１２１、１２５および流量計１２４を含まなくてもよい。別の例として、システムは、特性センサ１４２、水位センサ１４３、および／または近接センサ１４５を含まなくてもよい。また、水槽１３０は一つの区画だけを有してもよい。システムはまた、ユーザ装置１６０および／または動物分析システム１７０を有さなくてもよい。
【０１２５】
制御システム１２０はユニットとして示されているが、他の実施形態では、制御システム１２０の１つまたは複数の動作が分散されてもよい。例えば、ゲートウェイ１２６はセンサアレイ１４０と共に配置することができる。さらに、システム１２０の様々な構成要素は、別の構成要素（例えば、特性センサ１２１、制御弁１２２、および流量計１２４）の一部、又は水処理ユニット１２３の一部とすることができる。
【０１２６】
特定の実施態様では、システム１００は、水源１１０に結合されているフィルタを含み得る。フィルタは、飲用水を浄化するように構成することができる。例えば、フィルタは、飲料水から粒子（例えば、重金属、フッ化物、農薬、カルシウム、クロラミン、塩素、硝酸塩など）および／またはガス（例えば、硫黄）を抽出することができる。フィルタは、例えば、カートリッジ型フィルタであり得る。特定の実施において、別のフィルタの挿入物は、（例えば、カルシウム、カリウム、ナトリウム、および／またはマグネシウムなどの）特定のミネラルをろ過水に放出し得る。この場合、危険な状態になる動物へよりターゲットを絞ったミネラル／栄養補給剤の放出が可能になる。
【０１２７】
システム１００は主に牛に関して論じられてきたが、システム１００の様々な態様は他の種類の家畜にも有用であり得る。例えば、処理水を生産することは、ブタ、ヒツジ、ヤギ、ニワトリ、ウマ、または任意の他の適切な種類の家畜にとって有用であり得る。
【０１２８】
さらに、システム１００はフィードロットの文脈で説明されてきたが、システム１００の様々な態様は他の設定で使用されてもよい。例えば、動物位置追跡および健康状態予測は有用であり得る。さらに、処理水（例えば、負のＯＲＰ）は、健康に関係なく一連の動物に直接供給されてもよい。これは、例えば、処理水が各動物に直接（例えば、給水器を介して）供給される家禽事業において有用であり得る。さらに、処理水は、搾乳された直後に乳牛に供給されてもよい。したがって、動物を追跡することは、利益をもたらすために必要とされない。
【０１２９】
図２は、例示的な家畜管理システム２００の選択された構成要素を示す。とりわけ、システム２００は、ハウジング２１０および水管理システム２２０を含む。
【０１３０】
ハウジング２１０は、水制御システム２２０を支持及び保護するようになっている。ハウジング２２０は、金属、プラスチック、または任意の他の適切な材料で形成することができる。
【０１３１】
水制御システム２２０は、水槽への水の流れを監視および制御するようになっている。水制御システムは、例えば、水質センサ（水特性センサ）、制御弁、水処理ユニット、および流量計のうち１つ以上を含むことができる。これらの構成要素は、導管によって互いに流体的に連結されてもよい。水制御システムはまた、制御装置を含み得る。水質センサ、制御弁、水処理ユニット、および流量計は、有線または無線チャネルであり得る通信チャネルを介して制御装置に通信可能に結合されて、特性センサ、制御弁、水処理ユニット、流量計と制御装置との間で情報（例えば、センサの測定値およびコマンド）が送信されるようになっていてもよい。特定の実施形態では、水制御システムはシステム１００内の制御システム１２０と同様であり得る。
【０１３２】
システム２００はまた、蓋２３０、ホイール２４０、およびハンドル２５０を含む。蓋２３０は、本体２１０にヒンジ止めされ、閉じられるとその上面２１２を囲み、（図示されたように）開くと上面２１２を露出させる。シンク２１４が上面２１２に設けられている。シンク２１４は、制御システムによって処理された水を受け取るために制御システム２２０に流体的に結合されている。特定の実施態様では、水は酸性である（例えば、７．０未満のｐＨを有する）。蓋２３０の内側には、鏡およびタオルディスペンサー２３４が取り付けられている。ホイール２４０は、本体２１０の底部に回転可能に取り付けられ、それによりシステム２００を容易に動かすことができる。ハンドル２５０も本体２１０に回転可能に取り付けられ、それによりシステム２００を容易に引っ張ることができる。
【０１３３】
動作中、制御システム２２０は、１つ以上のセンサ（図示せず）から受信したデータに基づいて、水槽（図示せず）の１つ以上の区画内の水位および特性を監視することができる。区画内の水位が低いと制御システム２２０が判断した場合、該制御システムは、（例えば、制御弁を開位置に命令することによって水を水処理装置、次いで水槽に流すことによって）処理水を区画に注入するように命令し得る。水槽では、処理水を水槽または水槽の区画に注入することができる。区画内の水位が低い場合、区画内の水位が許容可能であると制御装置が判断するまで、水は区画を満たす。次いで、制御システムは、（例えば、制御弁を閉じるように命令することによって）区画内への処理水の注入を停止するように命令する。第２の区画内の水が低い場合、処理水は第１の区画を満たし、次に第２の区画を満たし始める。第２の区画内の水位が許容可能であると制御システムが判断すると、制御システムは、（例えば、制御弁を閉じるように命令することによって）第１の区画への処理水の注入を停止するように命令することができる。
【０１３４】
制御システム２２０はまた、１つ以上の区画内の水の特性を使用して、そこへの水の流れを制御することができる。制御システムが、第１の区画内の水の特性（例えば、ＯＲＰまたはｐＨ）が不適切（例えば、高または低）であると判断した場合、制御システムは、（例えば、制御弁を開位置に命令して、水処理及び水槽への運搬のために水処理ユニットへの水の流れを可能にすることによって）処理水を第１の区画へ注入するように命令し得る。第１の区画内の水の特性が不適切な場合、制御システムが第１の区画内の水の特性が許容可能であると判断するまで、水は第１の区画を満たす。特定の実施態様では、水は底部近くの第１の区画に注入される。これにより、新しく処理された水が第１の区画を満たし、既存の水がある場合はそれを第２の区画のほうに押し出す。第１の区画内の水の特性が適切になると、制御装置は、（例えば、制御弁に閉じるように命令し、それによって水槽への水を遮断することによって）水槽への処理水の注入を停止するように命令する。第２の区画内の水の特性が不適切である場合、新たに処理された水は第１の区画を満たし、次に第２の区画を満たし始める。制御システムが、第２の区画内の水の特性が適切であると判断したならば、制御システムは、処理水の第１の区画への注入を停止するように命令することができる。
【０１３５】
いくつかの実施態様では、制御システムは、第１の区画と第２の区画内の水の特性を異なるレベルに維持することができる。例えば、第２の区画は、区画のうち大きい方であり、それほど好ましくないレベル（例えば、−２００ｍＶ）に保たれてもよい。これは、特に大きい群の動物が水槽に到着したときに、動物の一般的な散水（ｗａｔｅｒｉｎｇ）を可能にする。小さい方の第１の区画は、より好ましいレベル（例えば、−４００ｍＶ）に保たれてもよい。この水は動物にとって自然に好まれると考えられる。
【０１３６】
制御システムはまた、特性センサを介して水源（例えば、公共上水道または井戸）からの水の特性を監視してもよい。例えば、制御システムはｐＨおよびＯＲＰを監視し得る。水源からの水の特性を監視することによって、制御システムは、水処理ユニットを調整するかどうかおよび調整方法を決定することができる。例えば、制御システムが、水源からの水が高ＯＲＰまたは低ｐＨを有すると判断した場合、制御システムは、水処理ユニットが異なる動作モード（例えば、より高い電力）となるように命令することができる。しかしながら、制御システムが、水源からの水が低ＯＲＰまたは高ｐＨを有すると判断した場合、制御システムは、水処理ユニットが別の動作モード（例えば、より低い電力）となるように命令することができる。
【０１３７】
制御システムはまた、水処理ユニットの状態を監視してもよい。例えば、流量計を監視することによって、制御システムは、水処理ユニット内のフィルタおよび／またはプレートを交換する時期であると判断することができる。さらに、特性センサを用いて処理水の特性を監視することによって、制御システムは、水処理ユニットが適切に機能しているかどうかを判定することができる。例えば、水処理ユニットが水源からの水の特性を予想される程度に変化させていない（例えば、ＯＲＰまたはｐＨの変化が比較的少ない）場合、それは水処理ユニットに問題があることを示している可能性がある。
【０１３８】
制御システムはまた、動物の存在に基づいて水槽への水の流れを制御してもよい。上記のように、近接センサは、動物がいつ水槽に近づいているかを判定するようになっていてもよく、それは水を飲みたがる動物の代理として使用することができる。動物が水槽の近くにいるとき、制御システムは、水槽全体の水又は第１の区画内の水が許可可能かどうかを決定することができる。水が許容できない場合、制御システムは、水容積のうち小さい割合が水槽に注入するように命令することができる。例えば、研究により、小さい割合（例えば、１０〜２５％）の負のＯＲＰ水が他の水の特性を劇的に変化させ得ることが示されている。したがって、少量の処理水を注入することによって、区画内の水を動物にとって許容可能にすることができる。
【０１３９】
制御システムはまた、水を注入するかどうかを決定する前に動物の健康状態を決定してもよい。特定の実施態様では、制御システムは、どの動物が潜在的に不健康であるかに関するデータを（例えば動物分析システムから）受け取ることができる。このデータは、例えば、データベース内の表に格納され、動物の識別子によって索引付けされてもよい。動物が近接センサによって検出されると、近接センサは（例えば、ＲＦＩＤチップ内のコードまたはタグ上の光学コードから）その動物の識別子を読み取り、これを制御システムに伝達することができる。次いで、制御システムは、データに対して識別子をチェックし、そして動物が潜在的に不健康であるかどうかを決定し得る。動物が不健康である可能性があるという兆候がない場合、制御システムは水槽内の水に関して何の行動も起こさなくてもよい。しかしながら、動物が潜在的に不健康である場合、制御システムは、処理水を水槽へ（例えば、全体又は第１の区画へ）注入するように命令することができる。これは、水の特性をさらに有利なレベル（例えば、−２００ｍＶ〜−４００ｍＶ）に急速に調整するはずである。
【０１４０】
図２は家畜管理システムの一実施形態を示しているが、家畜管理のための他のシステムはより少ない、追加の、および／または異なる構成の構成要素を含むことができる。例えば、システムは、水処理ユニットからの水を貯蔵するためのタンクを含み得る。該タンクは、例えば、水処理ユニットと水槽との間に配置することができる。タンクを用いることで、水処理ユニットが提供することができる量を超えた水の需要がある場合でも（例えば、一度に多数の動物がペンに入れられるとき）、依然として処理水を供給することができる。処理水は、その有益な特性を失う前にある期間（例えば、１〜６日間）保管することができる。別の例として、システムは、構成要素間で水を移動させるための１つ以上のポンプを含み得る。
【０１４１】
図２Ａは、別の例示的な家畜管理システム２００の選択された構成要素を示す。とりわけ、システム２００は、ハウジング２１０および水管理システム２２０を含む。
【０１４２】
ハウジング２１０は、水制御システム２２０を支持し保護するようになっている。ハウジング２２０は、金属、プラスチック、または他の任意の適切な材料で作ることができる。
【０１４３】
水制御システム２２０は、水槽への水の流れを監視および制御するようになっている。水制御システム２２０は、例えば、水質センサ、制御弁、水処理ユニット、および流量計のうちの１つまたは複数を含み得る。これらの構成要素は、導管によって互いに流体的に連結されてもよい。水制御システムはまた、ゲートウェイを含み得る。水質センサ、制御弁、水処理ユニット、および流量計は、有線または無線チャネルであり得る通信チャネルを介してゲートウェイに通信可能に結合されて、情報（例えば、センサの測定値およびコマンド）が特性センサ、制御弁、水処理ユニット、及び流量計と制御装置との間で送信されるようになっていてもよい。特定の実施形態では、水制御システムはシステム１００内の制御システム１２０と同様であり得る。
【０１４４】
システム２００はまた、ドア２３０、ホイール２４０、およびウォータービブ２５０を含む。ドア２３０は、例えばハウジング２１０の内部、水制御システム２２０へのアクセスを可能にする。ホイール２４０によって、システム２００をある場所から別の場所に容易に移動させることができる。ウォータービブ２５０は、水がハウジングに出入りすることを可能にする。例えば、ウォータービブ２５０ｃは、水がハウジング２１０に入ることを可能にし、ウォータービブ２５０ｂは、低いＯＲＰ水がハウジング２１０から出ることを可能にし、そしてウォータービブ２５０ａは、高ＯＲＰ水がハウジングから出ることを可能にしてもよい。ウォータービブ２５０ｃへの水は、標準的な水源からのものであり得る。ウォータービブ２５０ａからの水は、貯蔵タンクまたは灌水システムに移動し得る。大きい２５０ｂからの水は水槽に移動し得る。
【０１４５】
動作中、制御システム２２０は、１つ以上のセンサ（図示せず）から受信したデータに基づいて、水槽（図示せず）の１つ以上の区画内の水位および特性を監視することができる。区画内の水位が低いと制御システム２２０が判断した場合、該制御システムは、（例えば、制御弁を開位置に命令することによって水を水処理装置、次いで水槽に流すことによって）処理水を区画に注入するように命令し得る。水槽では、処理水を水槽または水槽の区画に注入することができる。区画内の水位が低い場合、区画内の水位が許容可能であると制御装置が判断するまで、水は区画を満たす。次いで、制御システムは、（例えば、制御弁を閉じるように命令することによって）区画内への処理水の注入を停止するように命令する。第２の区画内の水が低い場合、処理水は第１の区画を満たし、次に第２の区画を満たし始める。第２の区画内の水位が許容可能であると制御システムが判断すると、制御システムは、（例えば、制御弁を閉じるように命令することによって）第１の区画への処理水の注入を停止するように命令することができる。
【０１４６】
制御システム２２０はまた、１つ以上の区画内の水の特性を使用して、そこへの水の流れを制御することができる。制御システムが、第１の区画内の水の特性（例えば、ＯＲＰまたはｐＨ）が不適切（例えば、高または低）であると判断した場合、制御システムは、（例えば、制御弁を開位置に命令して、水処理及び水槽への運搬のために水処理ユニットへの水の流れを可能にすることによって）処理水を第１の区画へ注入するように命令し得る。第１の区画内の水の特性が不適切な場合、制御システムが第１の区画内の水の特性が許容可能であると判断するまで、水は第１の区画を満たす。特定の実施態様では、水は底部近くの第１の区画に注入される。これにより、新しく処理された水が第１の区画を満たし、既存の水がある場合はそれを第２の区画のほうに押し出す。第１の区画内の水の特性が適切になると、制御装置は、（例えば、制御弁に閉じるように命令し、それによって水槽への水を遮断することによって）水槽への処理水の注入を停止するように命令する。第２の区画内の水の特性が不適切である場合、新たに処理された水は第１の区画を満たし、次に第２の区画を満たし始める。制御システムが、第２の区画内の水の特性が適切であると判断したならば、制御システムは、処理水の第１の区画への注入を停止するように命令することができる。
【０１４７】
特定の実施態様では、制御システムは、第１の区画と第２の区画内の水の特性を異なるレベルに維持することができる。例えば、第２の区画は、区画のうち大きい方であり、それほど好ましくないレベル（例えば、−２００ｍＶ）に保たれてもよい。これは、特に大きい群の動物が水槽に到着したときに、動物の一般的な散水（ｗａｔｅｒｉｎｇ）を可能にする。小さい方の第１の区画は、より好ましいレベル（例えば、−４００ｍＶ）に保たれてもよい。この水は動物にとって自然に好まれると考えられる。
【０１４８】
制御システムはまた、特性センサを介して水源（例えば、公共上水道または井戸）からの水の特性を監視してもよい。例えば、制御システムはｐＨおよびＯＲＰを監視し得る。水源からの水の特性を監視することによって、制御システムは、水処理ユニットを調整するかどうかおよび調整方法を決定することができる。例えば、制御システムが、水源からの水が高ＯＲＰまたは低ｐＨを有すると判断した場合、制御システムは、水処理ユニットが異なる動作モード（例えば、より高い電力）となるように命令することができる。しかしながら、制御システムが、水源からの水が低ＯＲＰまたは高ｐＨを有すると判断した場合、制御システムは、水処理ユニットが別の動作モード（例えば、より低い電力）となるように命令することができる。
【０１４９】
制御システムはまた、水処理ユニットの状態を監視してもよい。例えば、流量計を監視することによって、制御システムは、水処理ユニット内のフィルタおよび／またはプレートを交換する時期であると判断することができる。さらに、特性センサを用いて処理水の特性を監視することによって、制御システムは、水処理ユニットが適切に機能しているかどうかを判定することができる。例えば、水処理ユニットが水源からの水の特性を予想される程度に変化させていない（例えば、ＯＲＰまたはｐＨの変化が比較的少ない）場合、それは水処理ユニットに問題があることを示している可能性がある。
【０１５０】
制御システムはまた、動物の存在に基づいて水槽への水の流れを制御してもよい。上記のように、近接センサは、動物がいつ水槽に近づいているかを判定するようになっていてもよく、それは水を飲みたがる動物の代理として使用することができる。動物が水槽の近くにいるとき、制御システムは、水槽全体の水又は第１の区画内の水が許可可能かどうかを決定することができる。水が許容できない場合、制御システムは、水容積のうち小さい割合が水槽に注入するように命令することができる。例えば、研究により、小さい割合（例えば、１０〜２５％）の負のＯＲＰ水が他の水の特性を劇的に変化させ得ることが示されている。したがって、少量の処理水を注入することによって、区画内の水を動物にとって許容可能にすることができる。
【０１５１】
制御システムはまた、水を注入するかどうかを決定する前に動物の健康状態を決定してもよい。特定の実施態様では、制御システムは、どの動物が潜在的に不健康であるかに関するデータを（例えば動物分析システムから）受け取ることができる。このデータは、例えば、データベース内の表に格納され、動物の識別子によって索引付けされてもよい。動物が近接センサによって検出されると、近接センサは（例えば、ＲＦＩＤチップ内のコードまたはタグ上の光学コードから）その動物の識別子を読み取り、これを制御システムに伝達することができる。次いで、制御システムは、データに対して識別子をチェックし、そして動物が潜在的に不健康であるかどうかを決定し得る。動物が不健康である可能性があるという兆候がない場合、制御システムは水槽内の水に関して何の行動も起こさなくてもよい。しかしながら、動物が潜在的に不健康である場合、制御システムは、処理水を水槽へ（例えば、全体又は第１の区画へ）注入するように命令することができる。これは、水の特性をさらに有利なレベル（例えば、−２００ｍＶ〜−４００ｍＶ）に急速に調整するはずである。
【０１５２】
図２は家畜管理システムの一実施形態を示しているが、家畜管理のための他のシステムはより少ない、追加の、および／または異なる構成の構成要素を含むことができる。例えば、システムは、水処理ユニットからの水を貯蔵するためのタンクを含み得る。タンクは、例えば、水処理ユニットと水槽との間に配置することができる。タンクを用いることで、水処理システム１２０が提供することができる量を超えた水の需要がある場合でも（例えば、一度に多数の動物がペンに入れられるとき）、依然として処理水を提供することができる。処理水は、その有益な特性を失う前にある期間（例えば、１〜６日間）保管することができる。別の例として、システムは、構成要素間で水を移動させるための１つ以上のポンプを含み得る。
【０１５３】
図３Ａ〜図３Ｂは、家畜管理システム用の例示的な水槽３００を示す。とりわけ、水槽３００は外壁３１０と内壁３２０とを含み、これらは水槽を２つの区画３０２に分離する。
【０１５４】
水槽３００の壁３１０、３２０は、プラスチック、金属、または任意の他の適切な材料で形成される。図示の実施形態では、外壁３１０は長方形を形成する。他の実施形態では、外壁３１０は他の形状（例えば、正方形、楕円形、円形など）を形成してもよい。
【０１５５】
外壁３１０ａは入口３１２および出口３１４ａを含み、外壁３１０ｃは出口３１４ｂを含む。入口３１２によって、処理水などの水を第１の区画３０２ａに注入することができる。出口３１４ａによって第１の区画３０２を排水することができ、出口３１４ｂによって第２の区画３０２ｂを排水することができる。
【０１５６】
外壁３１０ｂは、多数のセンサポート３１６を含む。センサポート３１６は、センサが水槽３００内の水に接触することを可能にする。図示されるように、外壁３１０ｂは、第１の区画３０２ａ用の２つのセンサポート３１６と、第２の区画３０２ｂの３つのセンサポート３１６を含む。関連するセンサは、例えば、ＯＲＰ、ｐＨ、および水位を感知することができる。
【０１５７】
上述のように、内壁３２０は水槽３００を区画３０２に分割する。図示の実施形態では、第１の区画３０２ａの容積は第２の区画３０２ｂの容積よりも実質的に小さい。これにより、第１の区画３０２ａ内の水の特性が、注入水によって迅速に影響を受けられる。内壁３２０はまた、センサポート３２０ｃ−ｄからセンサポート３２０ａ−ｂを機能的に分離する。
【０１５８】
図示の実施態様では、内壁３２０はＳ字形を形成する３つの部分３２２を有する。したがって、第１の区画３０２ａにおいて、内壁は深い部分と浅い部分とを作り出す。注入口３１４は、注入された水が第１の区画３０２ａ内の水と効果的に混合するように深部の底部に配置されている。他の実施形態では、内壁３２０は他の形状（例えば直線）を有してもよい。
【０１５９】
しかしながら、内壁３２０の上部３２２ｃは、水槽３００の頂部まで延びていない。したがって、水が第１の区画３０２ａに注入されると、水は内壁の最上部まで上昇し、第２の区画３０２ｂに流れ込む。第２の区画３０２ｂ内の水位センサが適切な水位を感知すると、注水を停止することができる。
【０１６０】
特定の実施態様では、下部３２２ａは、動物（例えば、ウシ）がその頭を深部に容易に挿入できないように、外壁３１０ａに十分接近して配置されてもよい。これは、動物の口をセンサポート３１６ａ−ｂから遠ざけるのに役立つ。しかしながら、内壁３２０の水平部３２２ｂは、第１の区画３０２ａ内の水の量と比較して動物に大きな飲水領域を提供し、それは動物が第１の区画３０２ａから飲むことを促す。内壁３２０の水平部はまた、センサポート３１６ｃ−ｅ内のセンサを動物の口から保護する。
【０１６１】
上述したように、特定の実施形態において、１つ以上の水の特性（例えば、ＯＲＰまたはｐＨ）を達成するために、水槽３００に水を注入することができる。したがって、ある時点で、（それが）保持することができるよりも多くの水を水槽に注入することができる。外壁３１２ｃは出口３１８を含み、そこを通って過剰の水が流れることができる。出口３１８は、第２の区画３０２ｂからの水が第１の区画３０２ａに逆流するのを防ぐために内壁３２０の頂部よりも下に配置されている。
【０１６２】
水槽３００は、ポート３１６用のセンサを保護するためのハウジング３３０も含む。図示の実施形態では、ハウジング３３０は外壁３１０ｂ上にあるが、他の実施形態では他の場所に配置されてもよい。ハウジングは、センサへのアクセスを可能にするために水槽から取り外し可能であり得る。
【０１６３】
水槽３００は様々な特徴を有する。例えば、２つの区画を有することによって、水槽３００は、（例えば、第１の区画内の）高効力の水と（例えば、第２の区画内の）低効力の水とを有する方法を提供する。加えて、第１の区画に対してより小さな容積を持たせることで、水槽３００は、第１の区画における水の特性を迅速に変える方法を提供する。さらに、水平方向に延びる内壁を有することによって、水槽３００は、特にその容積に関して、動物が第１の区画内の水にアクセスできる大きな消費領域を提供する。さらに、水位センサを開口部３１８の下の第２の区画に配置することによって、水槽３００は、（例えば、第１の区画内の水の特性又は第２の区画内の水の特性を変更しようとしたことで）第１の区画から流れ落ちる水のために第２の区画内の容積（即ち、水位センサの上および開口部３１８の下）を提供する。したがって、調整が水槽内の水に対してなされる必要がある場合、水は必ずしも水槽から溢れる（そして潜在的に無駄になる）とは限らない。
【０１６４】
図４は、家畜管理のための例示的なプロセス４００を示す。プロセス４００は、例えば、システム１００内の制御システム１２０と同様のシステムによって実施することができる。
【０１６５】
プロセス４００は、処理水が水槽の第１の区画に必要とされるかどうかを決定することを要求する（動作４０４）。処理水が水槽の第１の区画に必要とされるかどうかを決定することは、例えば、第１の区画内の水の１つ以上の特性または第１の区画内の水位を分析することによって達成される。例えば、特性が不適切である場合（例えば、高ＯＲＰ）、特性を調整するために処理水が必要となり得る。第１の区画において処理水が必要であるかどうかを決定することは、例えば、時間またはイベント駆動型であり得る。例えば、決定は一定の間隔で（例えば１時間ごとに、１０分ごとに、１分ごとに、または１秒ごとに）または動物が近づくときに行うことができる。
【０１６６】
処理水が第１の区画で必要とされない場合、プロセス４００は、処理水が水槽の第２の区画で必要とされるかどうかを決定することを要求する（動作４１８）。処理水が水槽の第２の区画に必要とされるかどうかを決定することは、例えば、第２の区画内の水の特性または第２の区画内の水位を分析することによって達成される。例えば、特性が不適切である場合（例えば、低ｐＨ）、処理水はその特性を調整するために必要とされる。処理水が第２の区画において必要とされるかどうかを決定することは、例えば、時間またはイベント駆動型であり得る。例えば、決定は一定の間隔で（例えば１時間ごとに、１０分ごとに、１分ごとに、または１秒ごとに）または動物が近づくときに行うことができる。処理水が第２の区画で必要とされない場合、プロセス４００は、処理水が第１の区画で必要とされるかどうかを再び決定することを要求する（動作４０４）。
【０１６７】
処理水が第１の区画で必要とされる場合、プロセス４００は、処理水を第１の区画に注入することを要求する（動作４０８）。第１の区画への処理水の注入は、例えば、飲用水を水処理システムに流すことを可能にする弁を開くことによって達成することができる。水処理システムは水を処理し、処理水は第１の区画に運ばれる。他の実施形態では、処理水を貯蔵タンクに貯蔵し、そこから放出することができる。処理水は、特定の実施形態では、汲み上げなければならない場合がある。
【０１６８】
プロセス４００はまた、第１の区画内の水の特性が許容可能であるかどうかを決定することを要求する（動作４１２）。第１の区画内の水の特性が許容可能であるかどうかを決定することは、例えば、水質センサ（例えば、ｐＨセンサ）からの測定値を分析することによって達成される。水の特性が許容できない場合、プロセス４００は、処理水を第１の区画に注入し続けることを要求する（構成４０８）。
【０１６９】
第１の区画内の水の特性が許容可能であると、プロセス４００は、第１の区画内の水位が許容可能であるかどうかを決定することを要求する（動作４１４）。第１の区画内の水位が許容可能であるかどうかを決定することは、例えば、水位センサ（例えば、フロートスイッチまたは静水圧トランスデューサ）からの測定値を分析することによって達成される。水位が許容できない場合、プロセス４００は、処理水を第１の区画に注入し続けることを要求する（動作４０８）。
【０１７０】
第１の区画内の水位が許容可能になると、プロセス４００は、第１の区画への水の注入を停止することを要求する（動作４１６）。水の注入を停止することは、例えば、弁を閉じることによって達成される。
【０１７１】
次に、プロセス４００は、処理水が水槽の第２の区画に必要であるかどうかを再度決定することを要求する（動作４１８）。処理水が水槽の第２の区画で必要とされる場合、プロセス４００は、処理水を第１の区画に注入することを要求する（動作４２０）。第１の区画への処理水の注入は、例えば、飲用水が水処理システムにアクセスすることを可能にする弁を開くことによって達成することができる。水処理システムは水を処理し、該処理された水（処理水）は第１の区画に運ばれる。他の実施形態では、処理水を貯蔵タンクに貯蔵し、そこから放出することができる。第１の区画が一杯になると、第１の区画からの水（これは処理水と以前に第１の区画にあった水との混合物である）が第２の区画に移動し得る。
【０１７２】
プロセス４００はまた、第２の区画内の水位が許容可能であるかどうかを決定することを要求する（動作４２４）。第２の区画内の水位が許容可能であるかどうかを決定することは、例えば、水位センサ（例えば、超音波センサ）からの測定値を分析することによって達成される。水位が許容できない場合、プロセス４００は、処理水を第１の区画に注入し続けることを要求する（動作４２０）。
【０１７３】
第２の区画内の水位が許容可能になると、プロセス４００は、第２の区画内の水の特性が許容可能であるかどうかを決定することを要求する（動作４２８）。第２の区画の水の特性が許容できない場合、プロセス４００は、処理水を第１の区画に注入し続けることを要求する（動作４２０）。
【０１７４】
第２の区画内の水の特性が許容可能になると、プロセス４００は、第１の区画への処理水の注入を停止することを要求する（動作４３２）。次にプロセス４００は、処理水が第１の区画において必要とされるかどうかを決定することを要求する（動作４０４）。
【０１７５】
図４は、家畜管理のための例示的なプロセスを示しているが、家畜管理のための他のプロセスは、より少ない、より多い、および／または異なる構成の動作（動作）を含み得る。例えば、プロセスは、第２の区画内の水の特性を分析することを含まなくてもよい。したがって、処理水の注入は、第２の区画内の水位が許容可能であるときに停止することができる。別の例として、プロセスは、分析及び第２の区画への水の注入を含まなくてもよい（例えば、水槽が１つの区画しか有しない場合）。さらなる例として、プロセスは、動物の近さを検出すること、および該検出に基づいてまたは動物のアイデンティティに基づいて、処理水を第１の区画に注入することを含み得る。さらなる例として、プロセスは貯蔵タンクを満たすことを含み得る。
【０１７６】
図５は、家畜管理のための他の例示的なプロセス５００を示す。プロセス５００は、例えば、システム１００内の制御システム１２０と同様のシステムによって実施されてもよく、および／またはプロセス４００と同様のプロセスと共に使用されてもよい。
【０１７７】
プロセス５００は、動物が水槽に接近しているかどうかを決定することを要求する（動作５０４）。動物が水槽に近づいているかどうかを判断することは、例えば、動物が水槽の近くにいるかどうかを判断することによって達成される。動物が水槽の近くにいるかどうかを決定することは、例えば、動物のタグを検出することによって（例えば、電気的または光学的に）達成される。多くの通信プロトコル（例えば、近距離無線通信）は非常に限られた範囲（例えば数メートル）を有する。したがって、動物のタグ（ターゲットなど）が、対応する通信機器（イニシエータなど）の範囲内にある場合は、水槽の近くにいる動物が近づいている可能性がある。動物が水槽に近づいていない場合、プロセス５００は、動物が水槽に近づいているかどうかを判定し続けることを要求する。
【０１７８】
動物が水槽に接近していると、プロセス５００は、その動物が潜在的に不健康であるかどうかを決定することを要求する（動作５０８）。動物が潜在的に不健康であるかどうかを判断することは、例えば、タグに関連付けられた識別子を決定し、その識別子が潜在的に不健康な動物に関連付けられているかどうかを決定することによって達成される。動物が潜在的に不健康ではない場合、プロセス５００は、動物が水槽に近づいているかどうかの判断に戻ることを要求する。
【０１７９】
動物が潜在的に不健康である場合、プロセス５００は、水槽内の水が許容可能であるかどうかを決定することを要求する（動作５１２）。水槽内の水が許容可能であるかどうかを決定することは、例えば、水質センサ（例えば、ＯＲＰまたはｐＨセンサ）からの測定値を分析することによって達成される。水槽が複数の区画を有する場合、測定は水槽の区画から行われてもよい。水が許容可能である場合、プロセス５００は、動物が水槽に近づいているかどうかを判断するために戻ることを要求する（動作５０４）。水が許容できない場合、プロセス５００は処理水を水槽に注入することを要求する（動作５１６）。処理水は、例えば、水が許容可能になるまで水槽に注入される。
【０１８０】
図５は、家畜管理のための例示的なプロセスを示しているが、家畜管理のための他のプロセスは、より少ない、より多い、および／または異なる動作構成を含み得る。例えば、プロセスは、動物が潜在的に不健康であるかどうかを判定することを含まなくてもよい。したがって、動物が水槽に近づいているときに、処理水を水槽に注入することができる。別の例として、プロセスは、動物がどれだけの水を飲んだかを決定することを含み得る。例えば、水位センサを監視して、動物が飲んだときにどれだけ水位が変化したかを決定することができる。これは、水槽の形状に基づいて体積を計算するために使用できる。別の実施形態では、動物が飲んだ後に水槽に水を補充するのに必要な水量を決定するために流量計を監視することができる。特定の実施態様では、消費された水の種類（例えば、飲用に適した、それほど好ましくない、好ましいなど）もまた決定される。さらなる例として、プロセスは、それが確実に所望の特性を達成したことを確認するために水槽内の水を監視することを含むことができる。
【０１８１】
図６は、家畜管理のための他の例示的なプロセス６００を示す。プロセス６００は、例えば、システム１００内の制御システム１２０と同様のシステムによって実施されてもよく、および／またはプロセス５００と同様のプロセスと共に使用されてもよい。
【０１８２】
プロセス６００は、潜在的に不健康な動物のための識別子が利用可能であるかどうかを決定することを要求する（動作６０４）。識別子は、例えば、動物分析システムから送信されるか、または（例えば、動物の飲酒パターンを分析することによって）決定される。潜在的に不健康な動物の識別子が利用できない場合、プロセス６００は、潜在的に不健康な動物の識別子が利用可能になるのを待つことを要求する。
【０１８３】
潜在的に不健康な動物のための識別子が利用可能になると、プロセス６００は識別子を記憶することを要求する（動作６０８）。識別子は、例えばデータベースに格納することができる。
【０１８４】
図６は、家畜管理のための例示的なプロセスを示しているが、家畜管理のための他の例示的なプロセスは、より少ない、追加の、および／または異なる動作構成を含み得る。例えば、プロセスは、動物に関するデータ（例えば、水の消費、水槽への移動、消費された水の種類など）を記憶すること、およびこのデータを遠隔のコンピュータシステム（例えば、動物分析システム）に送信することを含み得る。別の例として、プロセスは、水システムの動作に関するデータ（例えば、水槽内の水の特性、水処理ユニットの状態、処理水の量など）を記録し送信することを含み得る。さらなる例として、プロセスは、制御システムの動作に関するコマンド（例えば、水槽内の水の特性、水処理ユニットによる水の処理など）を受信すること、およびコマンドを実行することを含み得る。
【０１８５】
図７は、家畜管理のための追加の例示的プロセス７００を示す。プロセス７００は、例えば、システム１００内の制御システム１２０と同様のシステムによって実施することができる。
【０１８６】
プロセス７００は、処理水が水槽に必要とされるかどうかを決定することを要求する（動作７０４）。処理水が水槽内で必要とされるかどうかを決定することは、例えば、水槽内の水の特性（例えば、ＯＲＰ）または水槽内の水位を分析することによって達成される。例えば、特性が不適切である場合（例えば、高ＯＲＰまたは低ｐＨ）、処理水はその特性を調整するために必要とされる。処理水が水槽内で必要とされるかどうかを決定することは、例えば、時間またはイベント駆動型であり得る。例えば、決定は一定の間隔で（例えば、１時間ごとに、１０分ごとに、１分ごとに、または１秒ごとに）またはイベントが発生したとき（例えば動物が水槽に近づいたとき）に行うことができる。
【０１８７】
処理水が水槽に必要とされない場合、プロセス７００は、貯蔵タンク内の水位が許容可能であるかどうかを決定することを要求する（動作７３４）。貯蔵タンクは、（例えば、多数の動物が一度に接近するとき、または不健康な動物が接近するとき）水槽への迅速な注入のために処理水を貯蔵することができる。貯蔵タンク内の水位が許容可能であるかどうかを決定することは、例えば、センサからの測定値を分析することによって達成される。貯蔵タンク内の水位が許容可能であるかどうかを決定することは、例えば、時間またはイベント駆動型であり得る。例えば、決定は、規則的な間隔（例えば、１時間ごとに、１０分ごとに、１分ごとに、または１秒ごとに）または不規則な間隔で行われる。
【０１８８】
貯蔵タンク内の水位が許容可能である場合、プロセス７００は、水処理システムが水を処理しているかどうかを判定することを要求する（動作７４４）。水処理システムが水を処理している場合、プロセス７００は水処理システムを停止することを要求する（動作７４８）。水処理を停止することは、例えば、給水用の制御弁を閉じることによって達成される。水処理システムが稼働していないかまたは停止されている場合、プロセス７００は、処理水が水槽に必要であるかどうかを再度決定することを要求する（動作７０４）。
【０１８９】
処理水が水槽内で必要とされる場合、プロセス７００は、処理水（例えば、低ＯＲＰおよび高ｐＨ）を水槽内に注入することを要求する（動作７０８）。処理水を水槽に注入することは、例えば、貯蔵タンクからの処理水を水槽に流すことを可能にするポンプを作動させること、及び／又は弁を開くことによって達成される。
【０１９０】
プロセス７００はまた、水槽内の水の特性が許容可能であるかどうかを決定することを要求する（動作７１２）。水槽内の水の特性が許容可能であるかどうかを決定することは、例えば、水質センサ（例えば、ｐＨセンサ）からの測定値を分析することによって達成される。
【０１９１】
水の特性が許容できない場合、プロセス７００は、貯蔵タンク内の水位が許容できるかどうかを決定することを要求する（動作７１６）。場合によっては、水槽内水の特性は、少量の水（例えば、水槽内の水の１０％）で調整することができる。したがって、貯留タンクから大量の水を引き出すものでなければ（例えば、２５％）、水処理システムを非活動状態のままにすることができる。貯蔵タンク内の水位が許容可能である（例えば、５０％を超える）場合、プロセス７００は、処理水を水槽に注入し続けることを要求する（動作７０８）。しかしながら、貯蔵タンク内の水位が許容できない場合（例えば、２５％未満）、プロセス７００は水処理システムを用いて水を処理することを要求する（動作７２０）。従って、水処理システムは、水がそこから除去されている間に貯蔵タンク内の水を補充し始めるであろう。水処理システムを用いて水を処理することは、水処理システムを作動させること、および／または水処理システムに水を供給することを含み得る。次にプロセス７００は、処理水を水槽に注入し続けることを要求する（動作７０８）。
【０１９２】
水槽内の水の特性が許容可能であると、プロセス７００は、水槽内の水位が許容可能であるかどうかを決定することを要求する（動作７２４）。水槽内の水位が許容可能であるかどうかを決定することは、例えば、水位センサ（例えば、フロートスイッチまたは超音波センサ）からの測定値を分析することによって達成される。水槽内の水位が許容できない場合、プロセス７００は、水処理システムを用いて水を処理することを要求する（例えば、処理を開始する、または処理し続ける）（動作７２８）。水の特性を調整することは、しばしば少量の水で行うことができる。したがって、水の特性のみを調整する必要がある場合、水処理システムを稼働させる必要はないかもしれない。しかしながら、水槽を満たすことはしばしば大量の水を必要とする。したがって、水槽内の水位が低いとき、水槽を満たしながら水処理システムを稼働することができる。動作７００はまた、処理水を水槽に注入し続け（動作７３０）、再び水槽内の水位を確認する（動作７２４）ことを要求する。
【０１９３】
水槽内の水位が許容可能になると、プロセス７００は水槽への水の注入を停止することを要求する（動作７３２）。水の注入を停止することは、例えば、弁を閉じることおよび／またはポンプを停止することによって達成される。
【０１９４】
次に、プロセス７００は、貯蔵タンク内の水位が許容可能であるかどうかを決定することを要求する（動作７３４）。貯蔵タンク内の水位が許容可能である場合、プロセス７００は、水処理システムが水を処理しているかどうかを判定し（動作７４４）、そうであればそれを停止することを要求する（動作７４８）。水処理システムを停止することは、例えば、弁を閉じること、ポンプを停止すること、および／または水処理ユニットを停止することを含み得る。しかしながら、貯蔵タンク内の水位が許容できない場合、プロセス７００は水処理システムを用いて水を処理することを要求する（動作７３６）。水処理システムからの水は貯蔵タンクに貯蔵される。
【０１９５】
プロセス７００はまた、貯蔵タンク内の水位が許容可能であるかどうかを決定することを要求する（動作７４０）。貯蔵タンク内の水位が許容できない場合（例えば、７５％未満）、プロセス７００は、水処理システムを用いて水を処理し続けることを要求する（動作７３６）。貯蔵タンク内の水位が許容可能になると、プロセス７００は、水処理システムを停止し（処理７４８）、処理水が水槽に必要かどうかの確認に戻る（処理７０４）。
【０１９６】
図７は、家畜管理のための例示的なプロセスを示しているが、家畜管理のための他のプロセスは、より少ない、より多い、および／または異なる構成の動作（動作）を含み得る。例えば、プロセスは、貯蔵タンク内の水の特性が適切でない場合、貯蔵タンク内の水の１つまたは複数の特性を分析すること、および水処理システムを用いて水を処理することを含み得る。別の例として、プロセスは、水槽の複数の区画における水の特性を監視し変更することを含み得る。さらなる例として、プロセスは、貯蔵タンク内の水位が許容可能であるかどうかを判定することを含まなくてもよい。例えば、水処理システムは、貯蔵タンクの水位が低下したときはいつでも運転することができる。別の例として、プロセスは貯蔵タンクを含まなくてもよい。
【０１９７】
タグの例
図８は、家畜管理のための例示的なタグ８００の選択された構成要素を示す。タグ８００は、動物の耳に付けることも、動物の首輪に付けることもできる。タグ８００は、例えば、システム１００と同様のシステムの一部であり得る。とりわけ、タグ８００は、動きセンサシステム８１０、温度センサ８２０、制御装置８３０、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機８４０、ＧＰＳアンテナ８５０、および長距離通信システム８６０を含む。
【０１９８】
動きセンサシステム８１０は、動物の動きを検出するようになっている。動きセンサシステムは、例えば、１つ以上の加速度計を含み得る。検出された動きに基づいて、制御装置８３０は、動物が潜在的に不健康であるかどうかを判定してもよい。例えば、健康な動物は典型的には１日を通して様々な動き及び該動きに関連した移動距離を有する。しかし、病気の動物は嗜眠状態になる傾向がある。したがって、動物の動きを感知し、それらを分析することによって（例えば、その動物の以前の動きまたはある領域内の他の動物の動きと比較して）、動物が潜在的に不健康であるかどうかに関する判定を行うことができる。
【０１９９】
温度センサ８２０は、動物の体温を検出するようになっている。検出された動物の体温に基づいて、制御装置８３０は、その動物が潜在的に不健康であるかどうかを判定してもよい。例えば、健康な牛の体温は一般に１０１〜１０２°Ｆである。高温（例えば、１０４°Ｆ超）は、動物が苦しんでいることを意味し得る。温度は、動物の以前の体温またはある領域内の他の動物の体温と比較することができる。特定の実施形態では、動物の動きと組み合わせて体温を分析して、動物が潜在的に不健康であるかどうかを評価することができる。
【０２００】
上述のように、制御装置８３０は、動きセンサシステム８１０および温度センサ８２０によって感知されたデータを分析することを担当する。制御装置８３０はまた、ＧＰＳ受信機８４０によって感知されたデータを分析すること、および、例えば、長距離通信システム８６０を用いて、動物に関するデータを遠隔システムに伝達することを担当する。制御装置８３０は、１つまたは複数のプロセッサ（例えば、マイクロプロセッサ、マイクロ制御装置、またはデータを論理的に操作するための他の任意の装置）、および命令やデータを記憶することができるメモリを含み得る。
【０２０１】
ＧＰＳ受信機８４０は、動物の地理的位置を決定することを担当する。ＧＰＳ受信機８４０は、アンテナ８５０を介して複数（例えば４つ）の衛星から信号を受信し、三辺測量および／または差動ＧＰＳを介して位置を決定する。
【０２０２】
長距離通信システム８６０は、長距離（例えば、１００ｍを超える）にわたってデータを送受信することができる。特定の実施形態では、長距離通信システム８６０は、セルラー通信システム（例えば、ＧＳＭ、ＣＤＭＡなど）を介してデータを送信することができる。データは、インバンドまたはアウトオブバンドで送信される。
【０２０３】
タグ８００はまた、短距離通信システム８７０を含む。短距離通信システム８７０は、短い距離（例えば、３０ｍ未満）にわたってデータを送受信することができる。短距離通信システム８７０は、様々なプロトコル（例えば、ブルートゥース、ＲＦＩＤ、ＮＦＣなど）のうちのいずれかを使用してデータを送信することができる。
【０２０４】
タグ８００は、電源８８０をさらに含む。電源８８０は、制御装置８３０、ＧＰＳ受信機８４０、長距離通信システム８６０、および短距離通信システム８７０に電力を供給するようになっている。電源８８０は、化学（例えば、電池）、電磁気（例えば、太陽）、および／または任意の他の適切な技術により動作し得る。
【０２０５】
特定の動作モードでは、動きセンサシステム８１０は動物の動きを感知し、その動きを表す信号を制御装置８３０に送ることができる。温度センサ８２０はまた、動物の温度を感知して温度を表す信号を制御装置８３０に送ることができる。制御装置８３０は、動物が健康であるかまたは潜在的に不健康であるかどうかを判定するために感知された動きおよび／または温度を分析することができる。動物が健康である場合、制御装置８３０は動きデータおよび温度データを受信し続け、動物が健康であるか不健康であるかを判定してもよい。動きデータおよび温度データもまた制御装置によって記憶されてもよい。このデータは、通信システム８６０を介して要求されたときに遠隔システム（例えば、動物分析システム）に伝達されてもよい。
【０２０６】
動きセンサシステム８１０は、例えば、動物の動きを検出することができる加速度計を含むことができる。加速度計は、例えば、３軸加速度計とすることができるが、いくつかの実施態様では、２軸加速度計を使用することもできる。典型的には、動物、特に放牧動物があまりにも長く静止している場合、病気である。例えば、牛が２時間未満連続して横になっていれば、通常は健康である。しかし、２〜４時間連続して横になっていれば、病気の可能性があり、４時間以上連続して横になっていれば、おそらく病気である。加速度計は通常、牛が横になっている間、加速、とりわけ横方向の加速がほとんどないか、全くない状態を記録する。
【０２０７】
特定の実施態様では、動きのパターン（例えば、前方に倒れ、その後後方に倒れる）を記憶し、動物がいつ横になっているのかを決定するために参考にしてもよい。加えて、牛が横たわっている間（例えば、夜間）に測定値を取ることは、将来牛が横たわっているときについての洞察を提供し得る。
【０２０８】
別の例として、タグは、地面からのタグの高さを決定することができるセンサを含み得る。例えば、牛は、通常、放牧して移動するため、日中に頭を上げ下げすることがある。しかしながら、病気の牛は一般的に長期間頭をぶら下げる。例えば、牛が３時間未満連続して頭を低くぶら下げた場合、健康と見なされる。しかし、牛が３〜４時間連続して頭を低くぶら下げた場合、健康である可能性があり、連続して４時間を超えて頭を低くぶら下げた場合、おそらく病気である。
【０２０９】
頭の高さを測定するために、加速度計を用いて、動物が頭を低くぶら下げていることを決定してもよい。牛が頭を落としてからしばらくの間頭を上げなかったことを感知することによって、この決定がなされる。特定の実施形態では、動物の頭の上げ下げを一定期間にわたって監視することができる。これから、頭部位置の統計的分析（例えば、ヒストグラム）を生成することができた。ベースラインが確立されると、偏差を検出するために日々の傾向を求めることができる。
【０２１０】
いくつかの実施形態は、地面からの頭部の距離を測定するために超音波または光学センサ（例えば、赤外線のレーザ）を使用することができる。１日の平均値（測定値）を使用することで、牛が頭を低くぶら下げている兆候が得られる。電力を節約するために、測定は定期的に行われてもよい。いくつかの実施形態では、動物の頭が低くぶら下がっていることを確認するために（例えば、加速度計からのデータが、これが起こっている可能性があることを示す場合）、センサ（例えば、超音波）によって測定を行うことができる。
【０２１１】
タグぶら下げ幾何学およびヘッド角における変動のために、垂直でない測定を考慮することは有益であり得る。したがって、いくつかの実施形態では、測定時にタグが垂直からどれだけ離れているかを決定するために加速度計を含めることは価値があり得る。
【０２１２】
別の種類の動きセンサは、牛の耳の動きを検出することができる。牛は反すうすると耳を動かすのが普通であるが、健康的なときにはもっと反すうする。例えば、一般的に、牛が１日８時間以上反すうするならば、健康である。しかし、牛が１日６〜８時間反すうすると病気である可能性があり、牛が１日６時間未満反すうするとおそらく病気である。
【０２１３】
耳の動きを検出するために、多軸加速度計を使用することができ、小さな、周期的な動き（咀嚼運動によって生じる）を独自に検索することができる。数学の計算はバッテリを消費するので、観測のウィンドウを短くするためにトリガーを確立する必要があり得る。例えば、動物が通常横になっている場合は、それがアルゴリズムを開始するトリガーであり得る。また、反芻が別のイベント（例えば、給餌、散水、横になることなど）の後にＸ回起こる場合には、検出を開始するためにタイマーを確立することができる。より大きい動物と小さい動物の既知のケイデンス（頻度）、独自の品種パターンなどがある場合は、それをタグのファームウェアにプログラムして、必要に応じて調整することができる。
【０２１４】
一群の動物の行動（例えば、動いている、横たわっている、頭を低くしている、反芻など）は、いくつかのことによって影響を受ける可能性がある。例えば、天候は屋外の動物にとって大きな要因である。雨、寒さ、風、雪、そして暑さは動物の行動に大きな影響を与える。したがって、特定の実施形態では、牛が潜在的に病気であるかどうかを判定するためにグループ平均および偏差を使用することができる。例えば、グループが突然の行動変化をした場合（即ち、数時間連続して静止している場合）、健康の測定基準はグループ平均に調整されてもよい。病気の測定基準はまた、平均的な行動の上／下になるように調整されてもよい。平均からの逸脱（例えば、５％）は、動物が病気である可能性があると推測するために使用され、平均からの大きい逸脱（例えば、１０％）は、動物が病気であると推測するために使用される。
【０２１５】
温度センサ８２０は、例えば、サーミスタ、アナログ温度センサ、またはデジタル温度センサとすることができる。正確さを増すために、これらは、温度ができるだけ耳装着点の近く（ダーツレセプタクルの近く）で測定されるように配置されてもよい。サーミスタは小型の２端子装置なので、２線式または小型のカスタムフレックス回路を使用すると、メインボードから離れた場所に配置できる。制御装置は定期的にサーミスタを測定し、温度を推定するために非線形補正を適用する。デジタル温度センサには、しきい値を超えるとメインボードに自動的に警告を出すことができる、プログラム可能なしきい値／ウェイク機能を備えた較正装置であるという利点がある。
【０２１６】
温度センサは比較的実装が容易であるので、いくつかの実施形態は、取り付けタブの一部が耳から離れている場合（例えば、最も高い温度の測定値を使用する）、耳穴の周りに複数のそのようなセンサ（例えば、それらのうち２〜３個）を使用し得る。これは、ゆるいタグ、感染などを検出するというさらなる利点を有し得る。特定の実施形態では、タグ／環境基準温度が有用であり得る。したがって、いくつかの実施形態は、メインボード上（耳の下）に別の温度センサを含み得る。
【０２１７】
耳装着点付近の熱伝達を向上させるために、タグタブのドーナツ部分をサーミスタの耳／体熱を蓄積することができる熱伝達材料で裏打ちすることができる。例えば、熱転写材料は、大阪、カドマのパナソニック社（日本）からの熱分解グラファイトシート（ＰＧＳ）であり得る。必要であれば、断熱シートを熱転写材料の上に使用して（例えば、太陽からの）熱を遮断して、より正確な温度の測定値を提供することができる。断熱シートの例は、パナソニック社のＮａｎｏ  Ｓｉｌｉｃａ  Ｂａｌｌｏｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ（ＮＡＳＢＩＳ）である。
【０２１８】
表面に固定された耳タグを使用して動物の絶対温度を測定することは、結果が一貫しておらず、それらが外部の環境（例えば、太陽、風、雨、温度など）によって影響されるので、困難である。したがって、内部に配置されたタグが最も正確であるが、侵襲的な手順なしに実装するのは困難である。しかしながら、表面実装型温度センサは、それらが動物間の相対的な温度を提供するために使用される場合には、健康の指標を提供し得る。
【０２１９】
例えば、動物の標準的な健康な時の温度が１００°Ｆであり、それが１０４°Ｆの温度を有する場合、それは不健康であると仮定する。しかしながら、暖かく、晴れた日には、外付けセンサの温度は、太陽からの放射および／または気温の上昇のため、わずかに高く登録する（例えば、１０２°Ｆ）。しかし、すべての温度センサが同じような影響を受けるのであれば、動物の体温がグループの平均から大きく外れていなければ（例えば、４°Ｆ）、それはおそらく健康である。したがって、暖かく晴れた日にグループの平均が華氏１０２度である場合、１０５°Ｆと登録されている動物は、グループの気温の上昇からの偏差が小さいために健康であると見なすことができる。これは絶対温度ではないかもしれないが、健康状態を分類するのに十分な温度の指標である。
【０２２０】
動物の地理的位置を決定することができるタグについては、互いに対する群れ動物の位置を健康分類子として使用することができる。例えば、牛は群れ動物であるため、それらは典型的には互いに比較的近く（例えば１５０ｍ以内）にとどまるが、短期間（例えば０．５時間〜１．０時間）の間漂流することがある。牛が１５０ｍの群れにとどまるか、または連続した１．５時間以内に群れから離れた場合、それらは健康と分類し得る。しかし、牛が１５０ｍから２１０ｍの間に群れから離れたり、１．５時間から２時間の間に群れから離れたりした場合、それらは潜在的に病気として分類し得る。牛が群れから２１０ｍ超、または連続して２時間以上離れている場合、それらは病気として分類し得る。
【０２２１】
いくつかの実施形態では、制御装置８３０は、クエリ（例えばｐｉｎｇ）を受信し、応答を生成することができる。クエリは、タグまたはタグのグループ（例えば、ペンの中）に特に向けられてもよい。応答はタグの識別子を含み得る。応答はまた、関連する動物に関するデータ（例えば、位置履歴、病歴、体温履歴、運動履歴など）を含むことができ、それらはメモリに記憶することができる。
【０２２２】
動物が不健康である可能性があると制御装置８３０が判断した場合、制御装置はＧＰＳ受信機８４０を起動し、（例えば、定期的に）動物の位置を測定するようにそれに命令することができる。ＧＰＳ受信機は、定期的に（例えば、毎時、１０分毎に、毎分）またはイベント駆動型（例えば、動物が動いているとき）に動物の位置を測定することができる。
【０２２３】
動物の動きは、所与の期間における動物の状態を理解するのに役立つ。制御装置８３０は、位置データを処理して動きデータを生成することができ、あるいは位置データを分析のために遠隔コンピュータシステムに送信することができる。
【０２２４】
いくつかの動作モードでは、タグ８００は、それ自体で（例えば、問い合わせられることなく）データ（例えば、タグ識別子および／またはステータス）を送信することができる。タグは、例えば、時間またはイベントに基づいてこれを達成することができる。
【０２２５】
近距離通信システム８７０は、それが別の近距離通信装置の近くにあるとき（例えば、水槽の上または近くにあるとき）を検出し、特定の実施形態では動物に関するデータと共に、タグに関連する識別子を通信し得る。いくつかの実施形態では、短距離通信システム８７０および他の短距離通信装置は、ターゲット−イニシエータペアを形成し得る。短距離通信システム８７０は、他の短距離通信装置と通信するシステム（例えば、制御システム１２０など）が、動物が場所（例えば、水槽）に接近している時を検出することを可能にする。
【０２２６】
図８は、家畜管理システムのための例示的なタグを示すが、他の例示的なタグはより少ない、追加の、および／または異なる構成の構成要素を含むことができる。例えば、タグにユーザインターフェースを含めることができる。ユーザインターフェースは、例えば、１つ以上のユーザ入力装置（例えば、ボタン、タッチパッド、スタイラス、またはマイクロフォン）および／または１つ以上のユーザ出力装置（例えば、ディスプレイ、スピーカ、またはインジケータ）を含めることができる。別の例として、タグは電源を含まなくてもよい。特定の実施形態では、例えば、タグは、要求に基づいて無線で電力を供給される。そして、長距離通信システムは存在しなくてもよい。特定の実施態様では、タグは動きセンサシステムを含まなくてもよい。代わりに、例えば、動きはＧＰＳ測定値に基づいてもよい。クエリレートが十分に高い場合、タグは、カスタマイズされた散水（例えば、特定の動物のために処理水を水槽に移動させること）を可能にし得る。したがって、近距離通信システムは存在しなくてもよい。いくつかの実施形態では、位置情報は、通信システム（例えば、長距離通信システム）内の信号の三辺測量に基づいて計算して、ＧＰＳ受信機をオプションにすることができる。さらなる例として、タグは温度センサを含まなくてもよい。
【０２２７】
図９は、例字的な動物タグ９００の電子的構成要素を示している。タグ９００は、例えば、動物の耳の中または動物の首かせの上に装着することができる。
【０２２８】
一般に、タグは、受動的または能動的に無線送受信機と通信することができる。受動的な方法では、タグは、無線送受信機からの信号によって付勢され、このエネルギーを使用して他の情報（例えば、関連する動物に関するデータ）と共にそれらの識別子を無線送受信機に送り返すことができる。能動的な方法では、タグは、（例えば、化学反応によって）それら自身の電力を生成し、（例えば、要求されたときまたはスケジュール通りに）それらの情報を無線送受信機に送信することができる。図示の実施形態では、タグ９００は無線周波数識別（ＲＦＩＤ）技術を使用する。ＲＦＩＤチップは、動物の識別子および／または動物に関する情報履歴を記憶することができる。記憶されているデータは、無線送受信機を介して送信することができる。タグは、動物がシステム１００に到着したときに該動物上にあってもよく、動物が到着したときにそれらに配置されてもよい。適切なＲＦＩＤタグはＡｌｌｆｌｅｘから入手可能であり、適切なＲＦＩＤチップはＮＸＰ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓから入手可能である。
【０２２９】
とりわけ、タグ９００は、無線送受信機９１０、アンテナ９２０、制御装置９３０、電源９４０を含む。送受信機９１０は、ＲＦ技術を用いて情報を無線で送受信するようになっている。特定の実施態様では、送受信機９１０はＲＦＩＤチップとすることができ、ＵＨＦ帯の無線周波数（例えば、約９００ＭＨｚ）を使用することができる。送受信機は、例えば、ＮＸＰ  ＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓのＳＬ３Ｓ４０２１であり得る。
【０２３０】
無線送受信機９１０はその中にメモリ９１２を含む。メモリは、例えば、不揮発性メモリ（例えば、ＥＥＰＲＯＭ）であり得る。メモリ９１２は、タグの識別子、ならびに制御装置９３０からのデータ（例えば、電力レベル、タイマー、タグ温度、ローカルアラートステータスなど）およびゲートウェイからのデータ（例えば、メディアレコード）を記憶することができる。このデータは、タグがタグリーダーの送信範囲内にあるときに無線送受信機９１０によって送信されてもよい。
【０２３１】
アンテナ９２０は、送受信機９１０と共に動作し、特定の周波数でＲＦ送信を放射および吸収するようになっている。アンテナは、例えば、プリント回路基板（ＰＣＢ）に埋め込むことができる。特定の実施形態は２つのアンテナを使用してもよい。
【０２３２】
制御装置９３０は、ＲＦ送信を分析し、応答するかどうか、そしてどのように応答するかを決定するようになっている。特定の動作モードでは、制御装置９３０は、タグに格納されているデータで応答することができる。このデータは、例えば、関連する動物に関する健康および治療データおよび／またはタグに関するデータ（例えば、電力レベル）を含み得る。制御装置９３０は、一般に論理駆動型装置であり、例えば、マイクロプロセッサまたはマイクロ制御装置であり得る。特定の実施態様では、制御装置９３０は、ＳＴＭｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｓ（Ｇｅｎｅｖａ、ＣＨ）からのＳＴＭ３２Ｌ０１１Ｆ４Ｕ６である。
【０２３３】
制御装置９３０は、電源９４０から電力の供給を受けることができる。電源９４０は、例えば、バッテリ（例えば、リチウムチオニルクロライドセル）とすることができる。
【０２３４】
タグ９００はまた、電力センサ９５０、ローカル信号装置９６０、起動／リセット装置９７０、およびプログラミングインターフェース９８０を含む。電力センサ９５０は、電源９４０の電圧レベルを感知してデジタル値を制御装置９３０に提供するようになっている。ローカル信号装置９６０は、制御装置９３０によって起動されるようになっている。ローカル信号装置９６０は、可聴および／または視覚的警告を提供することができる。特定の実施態様では、ローカル信号装置９６０は発光ダイオード（ＬＥＤ）（例えば、ドイツ、バイエルン州レーゲンスブルクのＯｓｒａｍ  Ｏｐｔｏ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ製のＬＪ  ＣＫＢＰ−ＪＺＫＺ−２５−１）を含む。
【０２３５】
起動／リセット装置９７０は、動作を開始および／またはリセットするように制御装置９３０に警告するようになっている。起動／リセット装置９７０は、例えば、スイッチであり得る。特定の実施形態では、起動／リセット装置９７０はリードスイッチであり得る。リードスイッチの上に磁石を通過させるとそれが閉じられ、制御装置９３０へ磁気パルスを発生させ、それを喚起する。
【０２３６】
プログラミングインターフェース９８０は、制御装置９３０がプログラムされることを可能にする。プログラミングインターフェース９３０は、例えば、シリアルワイヤデバッグインターフェースであり得る。
【０２３７】
特定の動作モードでは、制御装置９３０は、動物が水に近づいてからの経過時間を監視することができる。例えば、制御装置は、動物が水に接近しているときの代理として、ＲＦセンサによるタグの検知を使用することができる。制御装置は、動物が最後に水に近づいたときをメモリに記憶することができる。定期的に、制御装置は、動物が最後に水槽に接近してからどれだけの時間が経過したかを決定してもよい。その期間が長すぎる（例えば、８時間を超える）場合、制御装置はローカル信号装置９６０を起動することができる。
【０２３８】
いくつかの実施態様では、タグ９００は、関連する動物に関する位置データを中央制御装置に伝達してもよい。例えば、タグは。（例えばＧＰＳ測定により）動物の位置を決定して記憶し、これを中央制御装置に渡してもよい。遠隔制御装置は、例えば、ある期間（例えば、１日）にわたる牛の全体的な動きを分析することができる。例えば、１日の間に牛が移動した距離を分析することができる。あるタイプの統計的分散（例えば、分散分析）で、牛が、異常に、または同じペンの他の牛と比較して、行動しているかどうかを判定するために、距離をそれ自体（例えば、しきい値に対して）分析することができる。
【０２３９】
タグ９００はまた、動きセンサを含み得る。動きセンサは、動物の動き／動きなし（例えば、横になっている、頭を下げている、反芻している）を検出することができ、制御装置９３０は、無線リーダーの範囲内にあるときにゲートウェイに報告するためにそれらを記憶することができる。動きセンサは、例えば加速度計とすることができる。動物の動き（例えば、休息時間）に基づいて、動物について健康状態の判定を行うことができる。
【０２４０】
特定の実施態様では、タグ９００は温度センサを含み得る。温度センサは、動物の耳の横になるようにタグの筐体の裏側に取り付けることができる。温度センサは動物に温度を与えるかもしれないが、この温度は絶対的な意味で正確ではないかもしれない。しかしながら、それは同じ囲い（例えばペン）内の他の動物に対して正確さを提供するべきである。動物の相対的な体温に基づいて、前述のように動物の健康状態を判断することができる。
【０２４１】
図９Ａ〜図９Ｃは、動物の耳に配置されるタグ用の例示的なハウジング９９０を示す。ハウジング９９０は、例えば、タグ８００またはタグ９００に使用されてもよい。とりわけ、ハウジング９９０は、基部９９２およびカバー９９６を含む。
【０２４２】
この実施態様では、基部９９２は細長い涙滴形をしている。頂部には、基部９９２は開口部９９４を含み、それを通してハウジングを当該技術分野で既知の手段によって動物の耳に固定することができる。特定の実施態様では、基部９９２は、動物の耳に固定されたとき（例えば、牛の耳介内の軟骨の間）に、基部の最も広い部分が耳の下にぶら下がるようにサイズ設定されている。ＲＦセンサ用のアンテナは、アンテナへの明確な経路を提供するように（例えば、それが耳介によって遮蔽されないように）基部の最も広い部分に配置されてもよく、これは性能を向上させるはずである。図示の実施形態では、基部９９２はプラスチック製であるが、一般に、家畜に取り付けられている間屋外で何ヶ月も耐えられ、低電力ＲＦ信号を著しく妨害しない任意の材料でできている。
【０２４３】
カバー９９６は、ＰＣＢおよび／または電池の挿入および引き抜きを可能にするために基部から取り外し可能である。図示の実施形態では、カバー９９６はプラスチック製であるが、一般に、家畜に取り付けられている間に屋外で何ヶ月も耐えられ、低電力ＲＦ信号を著しく妨害しない任意の材料で作ることができる。図示の実施形態では、カバー９９６は、それを介してローカル信号装置（例えば、ＬＥＤ）を見ることができるように透明であるが、他の実施形態では、不透明で半透明であり得る。
【０２４４】
図示の実施態様では、基部９９２およびカバー９９６は、障害物となり得る部分（例えば、フェンス、木など）があるとしても、それらがほとんどないように設計されている。いくつかの実施態様では、カバー９９６は基部９９２に超音波溶接されてもよい。
【０２４５】
図１０は、例示的な動物装着タグ１０００を示す概略図である。タグ９００と同様に、タグ１０００は、ＲＦＩＤチップ１０１０、ＲＦアンテナ１０２０、制御装置１０３０、電源１０４０、電力センサ１０５０、ローカル信号装置１０６０、起動／リセットスイッチ１０７０、及びプログラミングインターフェース１０８０を含む。タグ１０００はまた、クロック１０９０を含む。
【０２４６】
ＲＦＩＤチップ１０１０は、ＲＦ技術を用いて無線で情報を送受信するようになっている。特定の実施形態では、チップ１０１０は、ＵＨＦ帯域の無線周波数（例えば、約９００ＭＨｚ）を使用することができる。送受信機は、例えば、ＮＸＰ  ＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓのＳＬ３Ｓ４０２１であり得る。
【０２４７】
無線送受信機１０１０はその中にメモリを含む。メモリは、例えば、不揮発性メモリ（例えば、ＥＥＰＲＯＭ）であり得る。メモリは、タグの識別子ならびに制御装置１０３０からのデータ（例えば、電力レベル、タグ温度など）を記憶することができる。このデータは、タグがタグリーダーの送信範囲内にあるときに無線送受信機１０１０によって送信されてもよい。
【０２４８】
アンテナ１０２０は、プリント回路基板のスロット内に形成され、特定の周波数でＲＦ送信を放射および吸収するようになっている。アンテナ１０２０はＲＦ送信を送信するためにＲＦＩＤチップ１０１０と連携して動作する。
【０２４９】
特定の動作モードでは、制御装置１０３０は、タグに関連付けられた動物が水に近づいてからどれくらいの時間が経過したかを監視することができる。例えば、制御装置は、動物が水に接近しているときの代理として、ＲＦセンサによるタグの読み取りを使用してもよい。動物がいつ水槽に近づいているかを理解するために、タグリーダーは、動物が水槽に近づいているときにタグメモリに書き込むことができる。タグ制御装置は次に、この書き込まれたデータを使用して、最後に動物が水槽に接近したことと内部でカウントダウンタイマーをリロードしたことを理解した。次に、制御装置は、動物が最後に水槽に接近してからどれだけの時間が経過したかを決定することができる。期間が長すぎる（例えば、８時間を超える）場合、制御装置はローカルシグナリング装置１０６０を起動することができる。ローカルシグナリング装置１０６０は所定の期間（例えば、２時間）アクティブのままにすることができる。起動はバッテリ寿命を延ばすようにプログラム可能である。
【０２５０】
特定の実施において、制御装置１０３０は、制御装置１０３０とＲＦＩＤチップ１０１０との間のＩ２Ｃバスを介してＲＦＩＤチップ１０１０を介してデータブロックを送信および／または受信することができる。制御装置に送信されるデータは、遠隔制御装置のロジック、またはユーザ（例：牧場主や獣医師）がクラウド側のアプリケーションを介して入力した指示に基づいて、決定されてもよい。
【０２５１】
特定の動作モードでは、制御装置１０３０は、タグに関連付けられた動物が水に近づいてからどれくらいの時間が経過したかを監視することができる。例えば、制御装置は、動物が水に接近しているときの代理として、ＲＦセンサによるタグの読み取りを使用してもよい。動物がいつ水槽に近づいているかを理解するために、タグリーダーは、動物が水槽に近づいているときにタグメモリに書き込むことができる。タグ制御装置は次に、この書き込まれたデータを使用して、最後に動物が水槽に接近したことを理解し、内部でカウントダウンタイマーをリロードし得る。次に、制御装置は、動物が最後に水槽に接近してからどれだけの時間が経過したかを決定することができる。期間が長すぎる（例えば、８時間を超える）場合、制御装置はローカルシグナリング装置１０６０を起動することができる。ローカルシグナリング装置１０６０は所定の期間（例えば、２時間）アクティブのままにすることができる。起動はバッテリ寿命を延ばすようにプログラム可能である。
【０２５２】
制御装置１０３０は、電源１０４０から電力の供給を受ける。電源１０４０は、この実施形態では電池である。電源１０４０はまた、電力センサ１０５０およびローカル信号装置１０６０に電力を供給する。
【０２５３】
電力センサ１０５０は、電源１０４０の電圧レベルを感知してデジタル値を制御装置１０３０に提供するようになっている。ローカル信号装置１０６０は、制御装置１０３０によって起動されるようになっている。この実施形態では、ローカル信号装置１０３０は発光ダイオード（ＬＥＤ）（例えば、ドイツ、バイエルン州、レーゲンスブルクのＯｓｒａｍ  Ｏｐｔｏ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ製のＬＪ  ＣＫＢＰ−ＪＺＫＺ−２５−１）である。
【０２５４】
起動／リセット装置１０７０は、動作を開始および／またはリセットするように制御装置１０３０に警告するようになっている。起動／リセット装置１０７０は、例えば、スイッチであり得る。この実施態様では、起動／リセット装置１０７０はリードスイッチである。
【０２５５】
プログラミングインターフェース１０８０は、制御装置１０３０がプログラムされることを可能にする。この実施形態では、プログラミングインターフェース１０３０はシリアルワイヤデバッグインターフェースである。
【０２５６】
特定の動作モードでは、制御装置１０３０は、タグに関連付けられた動物が水に近づいてからどれくらいの時間が経過したかを監視することができる。例えば、制御装置は、動物が水に接近しているときの代理として、ＲＦセンサによるタグの読み取りを使用してもよい。動物がいつ水槽に近づいているかを理解するために、タグリーダーは、動物が水槽に近づいているときにタグメモリに書き込むことができる。次に、タグ制御装置は、この書き込まれたデータを使用して、いつ最後に動物が水槽に接近したかを把握し、内部でカウントダウンタイマーをリロードし得る。次に、制御装置は、動物が最後に水槽に接近してからどれだけの時間が経過したかを決定することができる。期間が長すぎる（例えば、８時間を超える）場合、制御装置はローカルシグナリング装置１０６０を起動することができる。ローカルシグナリング装置１０６０は所定の期間（例えば、２時間）アクティブのままにすることができる。起動はバッテリ寿命を延ばすようにプログラム可能である。
【０２５７】
特定の実施態様では、タグ１０００は、関連する動物に関する位置データを中央制御装置（例えば、ゲートウェイ）に伝達してもよい。例えば、タグは（例えば、ＧＰＳ測定により）動物の位置を決定して記憶し、これをゲートウェイに渡してもよい。ゲートウェイは、例えば、ある期間（例えば、１日）にわたる牛の全体的な動きを分析することができる。例えば、１日の間に牛が移動した距離を分析することができる。あるタイプの統計的分散（例えば、分散分析）で、牛が、異常にまたは同じペンの他の牛と比較して、行動しているかどうかを判定するために、距離をそれ自体（例えば、しきい値に対して）分析することができる。
【０２５８】
タグ１０００はまた、動きセンサを含み得る。動きセンサは動物の動きを検出することができ、制御装置９３０は無線読取装置の範囲内にあるときにゲートウェイに報告するためにそれらを記憶することができる。動きセンサは、例えば加速度計とすることができる。動物の動き（例えば、休息時間）に基づいて、動物について健康状態の判定を行うことができる。
【０２５９】
電源１０４０を使用することによって、タグ１０００は、追加の情報を決定してゲートウェイに供給し、潜在的に病気の動物を突き止めるための信号を提供することができる。電源１０４０はまた、タグ１０００がＲＦＩＤリーダーに応答できる範囲外にあるときにタグ１０００に書き込まれることを可能にし得る。電力を供給されることによって、着信メッセージ（例えば、データおよび／または命令を含む）は、それらがタグ１０４０に到達することができると仮定して、制御装置１０３０によって検索され、その上で動作することができる。例示的な命令は、ローカル信号装置を活動化または非活動化することである。
【０２６０】
しかしながら、タグ１０００は、ＲＦＩＤチップ１０１０が電源１０４０からの電力に依存しないために電源１０４０が故障したとしても有用である。したがって、タグのアイデンティティは依然としてＲＦＩＤリーダー及びゲートウェイに提供された動物の接近によって読み取られることが可能である。
【０２６１】
特定の実施形態において、タグ１０００は、それらを環境から保護するために電子機器の表面上に塗布されたコンフォーマルコーティングを有することができる。コンフォーマルコーティングは、スプレーまたはブラッシングされたアクリルまたはプラスチックであり得る。
【０２６２】
図１１は、家畜管理のための他の例示的なプロセス１１００を示す。プロセス１１００は、例えば、制御装置９３０と同様の制御装置によって実施することができる。
【０２６３】
プロセス１１００は、動物が水槽に接近しているかどうかを決定することを要求する（動作１１０４）。動物が水に近づいているかどうかを判断することは、例えば、タグがＲＦＩＤセンサの近くに来たかどうかを判断することによって達成される。動物が水に接近している場合、プロセス１１００は接近時間を記憶することを要求する（例えば、動作１１０８）。時間は、例えばコンピュータメモリに記憶されてもよい。次にプロセス１１００は、動物が水に接近しているかどうかを再び決定することを要求する（動作１１０４）。
【０２６４】
動物が水に接近していない場合、プロセス１１００は、動物が水槽に接近してからの時間を決定することを要求する（動作１１１２）。動物が水槽に接近してからの時間を決定することは、現在の時間を動物が水槽に接近した最後に記憶された時間と比較することによって達成される。プロセス１１００はまた、水槽に近づくための時間が経過したかどうかを決定することを要求する（動作１１１６）。例えば、通常、健康な牛は５時間を満たない間隔で水に近づき、軽い病気の牛は５〜１０時間ごとに水に近づき、病気の牛は１０時間を超える間隔で水に近づく。したがって、例えば、牛が１０時間を超えても水槽に近づかない場合、水槽に近づくための時間（牛は病気であると適切に分類可能できる時間）を超えている。
【０２６５】
水槽に接近するための時間を超えていない場合、プロセス１１００は、動物が水槽に接近しているかどうかを判定し続けることを要求する（動作１１０４）。しかしながら、水槽に近づくための時間を超えた場合、プロセス１１００はローカル信号装置を作動させることを要求する（動作１１２０）。ローカル信号装置は、例えば、点滅する発光装置（例えばＬＥＤ）とすることができる。ローカル信号装置は、例えば、潜在的に病気の動物を突き止める際に係員を補助することができる。電力を考慮すると、特定の実施形態では、ローカル信号装置は、ある期間（例えば、２〜４時間）だけ動作することがある。いくつかの実施形態では、ローカル信号装置は、夜明けおよび／または夕暮れに動作してもよい。
【０２６６】
家畜管理システムの例
図１２Ａ〜１２Ｃは、例示的な家畜管理システム１２００の選択された構成要素を示す。とりわけ、システム１２００は、水槽１２１０、水槽１２２０、第１のＲＦセンサ１２３０、第２のＲＦセンサ１２４０、および第３のＲＦセンサ１２５０を含む。ＲＦセンサ１２３０〜１２５０は、それが水槽１２１０に近接しているときに動物に取り付けられたタグを感知するようになっている。
【０２６７】
水槽１２１０は、一般に任意の量の水を保持するように構成された壁１２１２を含む。図示の実施形態では、壁１２１２は、部分的な八角形を形成し、水槽１２１０が約２５０ガロンを保持することを可能にする傾斜部分である。水槽内の水は、標準的な飲用水であっても処理水であってもよい。水槽１２１０は、例えば、プラスチック（例えば、コポリマーポリプロピレン）または金属（例えば、アルミニウム）で作られていてもよい。
【０２６８】
特定の実施において、水は、アルカリ性条件（即ち、７．０を超えるｐＨ）および／または負のＯＲＰ（例えば、−２００ｍＶ）を達成するためにイオン化によって処理されてもよい。特定の実施態様では、処理水は、約９．０のｐＨおよび約−８００ｍＶのＯＲＰを有してもよい。負のＯＲＰは、抗酸化力を提供する多数の負に帯電したイオンを提供する。酸化防止剤はフリーラジカルによって引き起こされる損傷を遅らせるか、または防ぐことによって働く。例えば、牛は、出荷されたり、病気になったりするというストレスにより、フリーラジカルが過負荷になることがある。水はイオン化（例えば、マイクロクラスター化）されていてもよい。
【０２６９】
貯水槽１２２０は、水槽１２１０の上方に配置され、水槽１２１０に供給するための処理水を貯蔵するためのタンク１２２２を含む。図示の実施形態では、水は重力によってタンク１２２２から水槽１２１０に供給されるが、他の実施形態では他の手段（例えば、ポンプ）によって供給される。タンク１２２２は、タンクの底部からの水の流れを促進するための傾斜壁１２２３を含む。壁１２２３は一般に、流れを促進するために１０°から４０°の間の角度を付けられてもよい。図示の実施形態では、貯水槽１２２０は約５０ガロンを保持し、壁１２２３は水平面から約２４°傾斜している。これにより、約１５秒でタンクからすべての水が流出する。タンク１２１２は他の実施形態では他の量を保持してもよい。
【０２７０】
水貯留部１２２０はまた、タンク１２２２から水槽１２１０への水の流れを調整するための弁１２２４を含む。弁１２２４は、例えば、バタフライ弁、ゲート弁、またはボール弁であり得る。弁１２２４は、例えば、約１５秒で貯水器１２２０内の全ての水を放出するような大きさにすることができる。弁１２２４は、弁を作動させるためにそれに結合された電気制御装置１２２６を有する。制御ユニット１２２６は、制御装置（以下に説明される）の制御下で動作される。制御ユニット１２２６は、例えばソレノイドを含み得る。図示の実施形態では、弁１２２４は３インチ弁である。
【０２７１】
タンク１２２２から弁１２２４を通って放出された水は、貯水器１２２０の壁１２２８と接触し、スロット１２２１を通って水槽１２１０に流れ出る。壁１２２８は、例えば、貯水器１２２０の床または内壁であり得る。図示の実施形態では、壁１２２８は、水をスロット１２２１に向けるために水平から水槽１２１０に向かって上向きに傾斜している。壁１２２８を上向きに傾斜させると、弁１２２４の端から壁１２２８への水滴が減少し、壁に接触したときに水の方向の変化が減少する。これは処理水の攪拌を減少させ、それは処理水のＯＲＰを失わせるか、または少なくとも劇的に減少させることができる。壁１２２８の角度は、単位時間当たりに放出されるべき水の量に基づいて調整されてもよいが、一般に５°から３０°の間であってもよい。図示の実施形態では、角度は約８°である。
【０２７２】
ＲＦセンサ１２３０は、貯水槽１２２０の上方に配置されており、水槽から遠距離場にある動物に取り付けられた無線周波数識別（ＲＦＩＤ）トランスポンダを読み取ることができる。タグは、例えば動物の耳に付けることができる。
【０２７３】
ＲＦセンサ１２３０は、例えば、動物装着型ＲＦＩＤトランスポンダを約８〜１２ｍの有効範囲で読み取ることができる。ＲＦセンサ１２３０は、ＵＨＦ帯域（例えば、約９００ＭＨｚ）で動作し、約７０°の円形ビーム幅を有することができる。特定の実施形態では、ＲＦセンサ１２３０は、ＮＲＷ州エスペルカンプのＨａｒｔｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ＧｍｂＨ＆Ｃｏ（ドイツ）製のＨａ−ＶＩＳ  ＲＦ−ＡＮＴ−ＷＲ３０−ＵＳであり得る。地面から約１．６ｍに取り付けられたとき、ＲＦセンサ１２３０は約１０ｍの範囲を提供することができる。範囲は、ＲＦリーダーによって供給される電力及びアンテナパターンによって制御することができる。用途に応じて、ＲＦセンサ１２３０を様々な高さに取り付けることができる。
【０２７４】
ＲＦセンサ１２４０も貯水槽１２２０の上に配置され、水槽から中間の場にいる動物に取り付けられた無線周波数識別ターゲットを読み取ることができる。例えば、ＲＦセンサ１２４０は、約４〜６ｍの有効範囲で動物装着型ＲＦＩＤトランスポンダを読み取ることができる。この場を提供するために、ＲＦセンサ１２４０は、ＲＦセンサ１２３０に対してある角度（例えば、約８０°）で配向されている。ＲＦセンサ１２４０は、例えば、ＵＨＦ帯域（例えば、約９００ＭＨｚ）で動作し、約７０°の円形ビーム幅を有することができる。地面から約２．５ｍに取り付けられたとき、ＲＦセンサ１２４０は約３ｍの範囲を提供することができる。範囲は、ＲＦリーダーによって供給される電力およびアンテナパターンによって制御することができる。用途に応じて、ＲＦセンサ１２４０を様々な高さに取り付けることができる。さらに、いくつかの実施形態では、ＲＦセンサ１２４０は上向きに（例えば、０〜４５°から）傾斜していてもよい。位置合わせを可能にするために、ＲＦセンサ１２４０を調整可能なピボットに取り付けることができる。
【０２７５】
図示の実施形態では、ＲＦセンサ１２３０およびＲＦセンサ１２４０は、後部または水槽１２１０および水タンク１２２０に結合されたポール１２６０に取り付けられている。ポール１２６０は、好ましくはプラスチックまたは金属でできている。
【０２７６】
特定の動作モードでは、制御装置１０３０は、タグに関連付けられた動物が水に近づいてからどれくらいの時間が経過したかを監視することができる。例えば、制御装置は、動物が水に接近しているときの代理として、ＲＦセンサによるタグの読み取りを使用してもよい。動物がいつ水槽に近づいているかを理解するために、タグリーダーは、動物が水槽に近づいているときにタグメモリに書き込むことができる。次に、タグ制御装置は、この書き込まれたデータを使用して、最後に動物が水槽に接近したことを理解し、内部でカウントダウンタイマーをリロードし得る。次に、制御装置は、動物が最後に水槽に接近してからどれだけの時間が経過したかを決定することができる。期間が長すぎる（例えば、８時間を超える）場合、制御装置はローカル信号装置１０６０を起動することができる。ローカル信号装置１０６０は所定の期間（例えば、２時間）アクティブのままにすることができる。起動はバッテリ寿命を延ばすようにプログラム可能である。
【０２７７】
ＲＦセンサ１２３０、ＲＦセンサ１２４０、およびＲＦセンサ１２５０は、ＲＦＩＤリーダー（これらの図面には見えないが、以下に示され論じられる）に結合されている。ＲＦＩＤリーダーは、動物に取り付けられたタグが対応するＲＦセンサにいつ接近したかを検出し、動物に取り付けられたタグから識別子を読み取る。次に、動物に取り付けられたタグからの識別子が制御装置によって動物に関連付けられ（これらの図には見えないが、以下に示され論じされる）、決定はこの動物のアイデンティティに基づいて行われる。ＲＦＩＤリーダーはまた、タグからデータ（例えば、電力レベル）を読み取り、タグに命令を送信してもよい（例えば、ローカル信号装置を起動／停止する）。
【０２７８】
特定の動作モードでは、水槽１２１０は様々なレベルのうちのいずれかで水を有することができ、水槽１２２０のタンク１２２２は典型的にはかなり水で一杯になっているか、または補充中である。図示の実施形態では、水槽１２１０は水で一杯であるが、水槽内の水の特性を調整することを可能にするために、水位を実際には満杯よりもわずかに少ない程度に保つことができる。
【０２７９】
一般に、ＲＦセンサ１２３０は、そのより長い範囲のために動物の接近を検出する最初のＲＦセンサとなるであろうが、様々な幾何学的形状および妨害構造物（例えば、他の動物）のために動物装着タグを感知することは保証されない。ＲＦセンサ１２３０が水槽１２１０に接近する（例えば、水槽の周りに外側の気泡が入る）動物装着タグを検出すると、センサ１２３０は動物に関連するタグの識別を読み取ることができる。次に、タグのアイデンティティは制御装置に送信され、制御装置は（例えば、データベースを調べることによって）動物の健康分類を決定する。その動物が健康であると分類されると判定された場合、何の行動もとらないこともあり得る。しかしながら、動物が不健康であると判定された場合、制御装置は、動物が到着する前に弁制御ユニット１２２６に弁を開いて決定された量の処理水を水槽１２１０に入れるように命令することができる。弁の放出速度は、動物の予想到着時間と合わせることができる。例えば、牛が典型的には１０ｍから水槽１２１０に到達するのに約１５秒かかる。
【０２８０】
ＲＦセンサ１２４０は、動物が水槽１２１０に向かっていることをさらに確認するために、または動物が水槽１２１０に向かっている（例えば、水槽の周りの中間気泡に入る）という初期決定を行うために使用される。したがって、ＲＦセンサ１２４０は、ＲＦセンサ１２３０に余分（ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ）を与える。幾何学的形状の違い、閉塞（例えば、他の動物の体による）、およびＲＦ経路（例えば、マルチパス）に起因して、１つのＲＦセンサの信頼性は高くないかもしれない。したがって、第２のＲＦセンサ１２４０はシステムの性能を向上させる。
【０２８１】
動物が水槽に到着すると、動物装着タグはＲＦセンサ１２５０によって感知されてもよい。これは、動物が水槽に到着したことを確認し、動物が実際に水を飲んでいるという兆候を与える。動物が水槽から飲んでいる間、タグは検知され続けてもよい。動物が水槽から離れると、ＲＦセンサ１２５０は動物のタグを検知することをやめ、水槽への動物の到着時間および滞留時間を記憶することができる。
【０２８２】
いくつかの実施態様において、動物の到着時間および水槽での滞留時間は、動物の健康状態を決定するために使用される。例えば、動物が水槽１２１０を訪問する頻度およびそれが平均して水槽に滞在する期間を追跡することによって、動物の健康の評価を行うことができる。例えば、健康な牛は典型的には５時間未満で水槽を訪れてその水槽で１５秒以上を過ごすが、健康でない牛は１０時間以上の間隔で水槽を訪れてその水槽で５秒未満を費やす。したがって、牛がいつ水槽に到着したか、および一定期間（例えば、２４時間）にわたってどれだけの期間滞在したかを追跡することによって、動物の健康状態の評価を行うことができる。
【０２８３】
図示の実施形態では、システム１２００は、水位センサ１２７０も含む。水位センサ１２７０は、水槽１２１０内にどれだけの水があるかに関して制御装置に通知することができる。次いで、制御装置は、その中の水に影響を与えるために貯水槽１２２０から水槽１２１０のほうに放出する水の量を決定することができる。制御装置はまた、水のＯＲＰが経時的に低下するにつれて水がどれくらいの時間水槽内にあるかを考慮に入れることができる（例えば、５日後に低レベルに低下することが多い）。水槽内の水に対する処理水の適切な比率は、１：２から１：１０の間であると考えられる。水位センサは、例えば、圧力に基づく技術によって動作することができる（例えば、膜上の圧力の量は、水槽内の水の量の兆候を与えることができる）。貯水器１２２０は、制御装置がいつ貯水槽を補充するかを知ることができるように、水位センサも含むことができる。特に、水位センサは水中水圧レベル変換器とすることができる。
【０２８４】
システム１２００は、加熱要素１２８０をさらに含む。加熱要素１２８０は、寒い天候の間に氷の形成を防ぐのに有用である。加熱要素１２８０は、例えば、米国コロラド州コロラドスプリングのＫ＆Ｈ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ製のストックタンク凍結防止剤であり得る。
【０２８５】
システム１２００は様々な機能を有する。例えば、処理水は動物のｐＨバランスを高め、そしてそれらの抗酸化能力を向上させ、それらが病気を撃退するのを助ける。これは、動物の生産および管理に使用される高価な抗生物質および他の薬物動態学の必要性を減少させる可能性があり、それはまた薬物使用および過負荷を減少させることによって動物の副産物の毒性流出（例えば、尿を介して）を減少させ、動物事業の環境への影響を減らす。
【０２８６】
さらに、動物用の水を制御することができることによって、処理水を効率的な方法で１以上の動物に提供することができる。処理水の有益な特性は、ある期間（例えば、１〜６日）後に低下する。従って、水槽内の水を、新たに処理された水で時々活性化しなければならない。そして有益な結果を達成するために全水量のほんの一部だけ注入すればよいとはいえ、処理水は単なる標準的な水よりもかなり高価である。したがって、処理水を効率よく注入することができることにより、費用効果の高い方法で適切な水を提供することができる。これにより、高品質の動物、群れ損失の減少、フィードロットの収益性の向上、および潜在的なコスト削減が実現されるだけでなく、大規模なフィードロット事業の環境への影響も軽減される。
【０２８７】
さらに、動物の存在を検出することができることにより、必要なときに処理水を提供することが可能になる。例えば、長期間にわたっていかなる動物も水槽に接近しない場合、水はその最高レベルに維持される必要はない。しかし、動物が近づくと、水はすぐに回復される。加えて、動物の存在を検出することができることはまた、潜在的に不健康な動物に非常に好ましい水を与えることを可能にする。したがって、システム、プロセス、および技法は、電力を節約しながら動物の健康を向上させるので、環境に優しい解決策を提供することができる。全ての動物（例えば、健康な動物、病気の可能性のある動物、病気の動物）に処理水を提供することは可能であるが、それは水処理プロセスにかなりの量の電気を必要とする。
【０２８８】
システム１２００はまた、動物、特に潜在的に不健康な動物の行動への洞察を提供する。動物の存在を検出し、それらのアイデンティティを決定することによって、システム１２００は、動物がどれだけの頻度で水を消費しているか、そして特定の実施態様では、それらがどれくらい消費しているかに関するデータを提供する。これは動物の健康全般についての洞察を提供し得る。また、それは実際に抗生物質または他の治療を必要とする動物への早期介入を提供し、客観的基準と予防接種の減少に基づいて群れ全体の管理を提供する。
【０２８９】
図１２Ａ〜図１２Ｃは、家畜管理のためのシステムの一実施形態を示しているが、家畜管理のための他のシステムはより少ない、追加の、および／または異なる構成の構成要素を含むことができる。例えば、システムは、２つの区画（例えば、１つは処理水を受け取るためのもの、そしてもう一つ第１の区画のオーバーフローとして役立つもの）を有する水槽を含み得る。別の例として、システムは区画間で水を移動させるための１つ以上のポンプを含み得る。さらなる例として、水槽および／または貯蔵タンクは、水の特性（例えば、ｐＨ、ＯＲＰなど）を決定するためのセンサを含み得る。水の特性は、どの程度の量の処理水を水槽に注入するかを評価するのに使用することができる。さらなる例として、ＲＦセンサ１２３０、１２４０は水槽に取り付けられたものとして示されているが、これらのセンサは他の構造物（例えば、フェンス）に取り付けられてもよい。
【０２９０】
さらに、システム１２００と同様のシステムを供給トラフ（ｆｅｅｄ  ｔｒｏｕｇｈ）で使用することができる。システム１２００と同様に、そのようなシステムは、動物が供給トラフに接近しているとき（例えば、遠距離場センサを介して）および動物が実際に供給トラフにいるとき（例えば、近距離場センサを介して）を検出することができる。いくつかの実施形態では、動物の健康状態に応じて（例えば、シュートのゲートを作動させることによって）飼料を放出することができる。
【０２９１】
動物の接近および滞留時間を感知することによって、健康状態の判定を下すことができる。例えば、健康な牛は通常、１２時間よりも短い間隔で供給トラフを訪れ、少なくとも１５分間は食べる。しかし、潜在的に病気の牛は１２〜２４時間ごとに供給トラフを訪れて５〜１５分間食べるが、病気の牛は２４時間未満の間隔で供給トラフを訪ねて５分未満食べる。したがって、到着時間および滞留時間を監視することによって、動物の健康状態の判定を下すことができる。
【０２９２】
特定の実施態様では、システム１２００は、水源（例えば、地方自治体の上水道または井戸）に結合されたフィルタを含み得る。フィルタは飲料水を浄化するように適合されてもよい。例えば、フィルタは、飲用水から粒子（例えば、重金属、フッ化物、農薬、カルシウム、クロラミン、塩素、硝酸塩など）および／またはガス（例えば、硫黄）を抽出することができる。フィルタは、例えば、カートリッジ型フィルタであり得る。特定の実施において、別のフィルタの挿入物は、危険にさらされている動物へのミネラル／栄養素補給のより標的化された放出の可能性と共に、濾過された水の中に特定のミネラル（例えば、カルシウム）を（例えば、時間の経過とともに）放出し得る。
【０２９３】
システム１２００は、主に牛に関して論じられてきたが、システム１２００の様々な態様は他の種類の家畜にも有用であり得る。例えば、処理水を生産することは、ブタ、ヒツジ、ヤギ、ニワトリ、ウマ、または任意の他の適切な種類の家畜にとって有用であり得る。
【０２９４】
さらに、システム１２００はフィードロットの文脈で説明されてきたが、システム１２００の様々な態様は他の設定で使用されてもよい。例えば、動物位置追跡および健康状態予測は、ある分野において有用であり得る。さらに、処理水（例えば、負のＯＲＰ）は、健康に関係なく一連の動物に直接提供されてもよい。これは、例えば、処理水が各動物に直接（例えば給水器を介して）供給される家禽事業おいて有用であり得る。さらに、処理水は、搾乳された直後に乳牛に供給されることがある。したがって、動物を追跡することは利益をもたらすために必要とされない。
【０２９５】
いくつかの実施形態では、「漏洩」同軸ケーブルは、コーンアンテナまたはファンアンテナと交換することができる。そのようなアンテナは、典型的には、プリント回路板製造または打ち抜かれた板金製品に基づいている。例えば、これらのアンテナのうちの１つを水槽１２１０の楕円形の端部に取り付けることにより、水槽領域全体にわたって読み取り範囲を提供することができる。
【０２９６】
図１３は、システム１２００と同様の家畜管理システム用の電子システム１３００を示す。システム１３００は、遠距離アンテナ１３１０、中距離アンテナ１３２０、近距離アンテナ１３３０、タグリーダー１３４０、および制御装置１３５０を含む。
【０２９７】
それらの名前が示唆するように、アンテナ１３１０〜１３３０は異なるゾーンで動物に取り付けられたタグを感知することができる。遠距離アンテナ１３１０は、例えば、約８〜１２ｍでタグを検出することができる。そして、中距離アンテナ１３２０は、例えば、約４〜６ｍでタグを検出することができる。近距離アンテナ１３３０は、１ｍ未満の範囲でタグを検出することができる。アンテナ１３１０〜１２３０によって形成されたゾーンは、例えば、水槽の周りにあり得る。
【０２９８】
タグリーダー１３４０は、アンテナ１３１０〜１３３０に結合され、アンテナのゾーン内のタグの存在を検出し、そしてタグから識別子を読み取ることもできる。タグリーダー１３４０は、タグからのデータを制御装置１３５０にアップロードし、タグメッセージを制御装置からダウンロードすることもできる。タグリーダー１３４０は、例えば、ＨａｒｔｉｎｇからのＲＦ−３５０のようなＲＦＩＤリーダーであり得る。
【０２９９】
制御装置１３５０は、アンテナのうちの１つの近くにいる動物および水槽１２１０内の水に関するデータを受信し、そこへの水の流れを調整するように適合されている。特に、制御装置１３５０は、動物の接近に基づいて処理水を水槽に流すことができるように制御弁に命令することができる。制御装置１３５０は、システム１２００と同様のシステムの一部であり得るか、または遠隔に配置される。いくつかの実施形態では、制御装置１３５０はゲートウェイの一部であり得る。
【０３００】
動作中、制御装置１３５０は、所定の時間に（例えば、３秒ごとに）データを生成することができる。特に、制御装置上の、および遠隔動物分析システム内のデータベーステーブルは、タグが感知された時間およびアンテナのように、各イベントを追跡することができる。データベースは、動物が最後にアンテナバブル内にいたときのような項目で更新されてもよい。水槽のアンテナがタグを感知すると、そのタグのデータベース記録は、水飲みが始まる時間を反映するように更新される。アンテナ読み取り組み合わせが、動物が水槽にいないことを示すとき、そのタグのデータベース記録に、動物が飲酒を止めたという時間を加えることができる。
【０３０１】
図示のように、制御装置１３５０は、プロセッサ１３５２、メモリ１３５４、および通信インターフェース１３５６を含む。プロセッサ１３５２は、一般に、システムを自動的に調整するための任意の論理ベースのユニット（例えば、マイクロプロセッサまたはマイクロ制御装置）を含み得る。特定の実施形態では、制御装置１３５０は複数のプロセッサを含み得る。
【０３０２】
メモリ１３５４は、揮発性メモリ（例えば、ランダムアクセスメモリ、レジスタなど）および／または不揮発性メモリ（例えば、ディスクメモリ、読み取り専用メモリなど）を含み得る。メモリ１３５４は、プロセッサ１３５２に対する命令および監視されている動物に関するデータを記憶することができる。
【０３０３】
通信インターフェース１３５６は、制御装置１３５０が情報（例えば、データおよび命令）を送受信することを可能にする。例えば、制御装置１３５０は、水槽への動物の接近に関するデータを受信し、動物の健康分類を決定し、水槽に水を放出するかどうかを決定し、そして（例えば、水槽内の水の量に基づいて）放出を制御する。そして（例えば、水槽内の水の量に基づいて）放出を制御する。通信インターフェース１３３０は、有線（例えば、ＲＳ−２３２、ＲＳ−４８５、ＵＳＢ、イーサネット（登録商標）など）または無線（例えば、ブルートゥース、Ｗｉ−Ｆｉ、ＺｉｇＢｅｅなど）技術によって動作し得る。
【０３０４】
特定の実施態様では、制御装置１３５０は、水槽内の水に関する追加の情報を知っていてもよい。例えば、水槽は特性センサおよび流量計を含み得る。特性センサは、水槽に結合され、その中の水の１つまたは複数の特性（例えば、ｐＨ、ＯＲＰ、温度、塩分、塩素含有量など）を検出するように適合される。特性センサとしては、例えば、プローブ式の水質センサが挙げられる。そのようなセンサは、Ｓｅｎｓｏｒｅｘなどの多くの会社から入手可能である。例示的なＯＲＰセンサは、ＳｅｎｓｏｒｅｘからのＳ２７２ＣＤ−ＯＲＰである。ｐＨセンサの例は、ＳｅｎｓｏｒｅｘからのＳ２７２ＣＤＴＣである。
【０３０５】
流量計は、弁に流体的に結合されてもよく、水槽に流れる水の量を決定するように適合されてもよい。流量計は、例えば、ベーン／ピストン、差圧、タービン、またはポジティブプレースメント技術によって機能し得る。
【０３０６】
特定の実施態様において、処理水を供給するユニットは、飲料水を電気分解によって処理してもよい。電気分解では、水が、電荷に晒されている金属板（例えば、チタンまたは銅）の間を流れる。例示的な電解水処理装置は、日本のＮａｇｏ（沖縄）のＥｎａｇｉｃ社から入手可能である。
【０３０７】
特定の実施態様では、水処理システムは、比較的高いｐＨの水と比較的低いｐＨの水を生成することができる。水処理ユニットからの比較的高いｐＨの水は、８．０を超えるｐＨを有することがあり、特定の実施形態では、９．０を超えるｐＨを有することがある。特定の実施態様において、水は、８．５〜９．５の間のｐＨを有し得る。水処理ユニットからの比較的低いｐＨの水は、６．０未満のｐＨを有することがあり、特定の実施形態では、５．０未満のｐＨを有することがある。特定の実施において、比較的低いｐＨの水は、４．５〜５．５の間のｐＨを有し得る。低ｐＨ水も電気分解することができる（例えば、正電荷を有する）。この低ｐＨ水は、動物の封じ込め区域（例えば、ペン、屋台、ケージなど）において、その区域の浄化およびより健康な動物向け食品製造手順のためのその区域の処理のために細菌および他の感染性物質を殺すために使用される。低ｐＨ水は、例えば、乳製品、豚、および家禽の操作において特に有益であり得る。さらに、低ｐＨ水（例えば、約４．５）は植物に水をまくのに有用であり得る。
【０３０８】
図１４は、家畜管理システム用のアンテナ１４２０を取り付けた例を示している。この実施形態では、アンテナ１４２０は、水槽１４１０を通って配置されたケーブル（例えば、漏洩同軸ケーブル）である。水槽１４１０は、壁１４１２、リップ１４１４、およびカバー１４１６を含む。他の実施形態では、アンテナ１４２０は、例えば、リップ１４１４内のスロット内、壁１４１２内のスロット内、または任意の他の適切な場所に存在することができる。カバー１４１６は、任意の様々な技術（例えば、ねじ、接着剤、インターロックなど）によってリップ１４１４に固定されてもよい。
【０３０９】
図１５は、家畜管理のための例示的なプロセス１５００を示す。プロセス１５００は、例えば、制御装置２５０と同様の制御装置によって実施することができる。
【０３１０】
プロセス１５００は、動物が水槽に近づいているかどうかを判断することを要求する（動作１５０４）。動物が水槽に近づいているかどうかを判断することは、例えば、動物が水槽の近くにいるかどうかを判断することによって達成される。動物が水槽の近くにいるかどうかを判断することは、例えば、遠距離場または中距離場において動物上の（例えば、電気的に）タグを検出することによって達成される。多くの通信プロトコルは非常に限られた範囲（例えば数メートル）を有する。したがって、動物のタグ（ターゲットなど）が対応する通信機器（イニシエータなど）の範囲内にある場合は、水槽の近くにいる動物が近づいている可能性がある。動物が水槽に接近していない場合、プロセス１５００は、動物が水槽に接近しているかどうかを判定し続けることを要求する（動作１５０４）。
【０３１１】
動物が水槽に近づくと、プロセス１５００は、動物の健康分類を決定することを要求する（動作１５０８）。動物の健康分類を決定することは、例えば、動物に取り付けられたタグに関連付けられた識別子を読み取り、その識別子が健康な動物、潜在的に不健康な動物、または不健康な動物に関連付けられていると示されたかどうかを決定することによって達成される。
【０３１２】
動物の健康分類が決定されると、プロセス１５００は、動物が処理水を必要とするかどうかを決定することを要求する（動作１５１２）。例えば、潜在的に不健康または不健康と分類された動物は、処理水を必要とする場合がある。動物が処理水を必要としない場合、プロセス１５００は、動物が水槽にいるかどうかを決定することを要求する（動作１５２８）。
【０３１３】
しかしながら、動物が処理水を必要とする場合、プロセス１５００は水槽内の水の量を決定することを要求する（動作１５１６）。水槽内の水量を決定することは、例えば、水位センサ（例えば、水中圧力センサまたは超音波センサ）の出力を読み取ることによって達成される。プロセス１５００はまた、水槽水が許容可能であるかどうかを決定することを要求する（動作１５２０）。水槽内の水が許容可能であるかどうかを決定することは、例えば水位および／またはセンサ読み取り値（例えば、ｐＨ、ＯＲＰ）を評価することによって達成できる。水槽水が許容可能である場合、プロセス１５００は、動物が水槽にいるかどうかを決定することを要求する（動作１５２８）。
【０３１４】
しかしながら、水槽水が許容できない場合、プロセス１５００は、水槽に注入する処理水の量を決定することを要求する（動作１５２２）。水槽に注入する水の量を決定することは、水槽内の現在の水の量および／またはその特性に依存し得る。例えば、処理水と標準飲用水とを約１：４の比率で混合することが望ましい場合がある。したがって、水槽内の水の量を知っていれば、どれくらい（量）の処理水を水槽に注入すべきかが分かる。さらに、水槽内の水の現時点の特性（例えば、ｐＨ、ＯＲＰなど）は、水槽内に注入する水の量に影響を与える可能性がある。例えば、水槽内の水がすでにいくつかの望ましい特性を有する場合、水槽内に注入する処理水の量を減らすことができる。しかしながら、水槽内の水が既に望ましい特性を全く有していない場合、水槽内に注入する処理水の量を増やすことができる。水槽に注入する水の量はまた、接近する動物の健康分類に基づいて決めてもよい。例えば、動物が病気になる可能性があるだけの場合、病気の動物に提供される量よりも少ない量の処理水（例えば、２５％〜５０％）を水槽に提供することができる。
【０３１５】
水槽に注入する処理水の量が決定されると、プロセス１５００は、水槽に処理水を注入することを要求する（動作１５２４）。処理水を注入することは、例えば、所与の期間弁を開くことを含み得る。弁を開くことは、命令および／または制御信号を弁制御装置に送信することを含み得る。特定の実施態様では、処理水を注入することは、水を汲み上げるためにポンプを作動させることを含み得る。
【０３１６】
プロセス１５００はまた、動物が水槽に到着したかどうかを決定することを要求する（動作１５２８）。動物が水槽に到着したかどうかを判定することは、例えば、近接場ＲＦセンサで動物タグを検出することによって達成される。
【０３１７】
動物が水槽に到着していない場合、プロセス１５００は、動物の到着のための期間が経過したかどうかを決定することを要求する（動作１５３２）。所定の動物では、水槽の近くで動物が最初に検出されてから実際に水槽に到着するまでにかかる時間が予測できる。例えば、牛が１０ｍ移動するのに１５秒かかると推定されている。動物がある期間の経過後に水槽に到着しない場合（例えば、推定時間の２倍）、プロセス１５００は、動物が水槽に接近しているかどうかを判定するように戻ることを要求する。実際には、最初の検出イベントは誤検知として扱われ、無視される。
【０３１８】
しかしながら、動物が水槽に到着した場合、プロセス１５００は、動物がいつ水槽を離れるかを決定することを要求する（動作１５３６）。例えば、近距離場ＲＦセンサを使用して、動物が水槽にいる間ずっとセンサはタグからのヒットを受信し得る。
【０３１９】
ゲートウェイは、例えば、全面的なインベントリ要求をいつ／どの程度の頻度で行うか（例えば、２〜５秒ごとに）を決定してもよい。ゲートウェイはインベントリ要求をリーダーに発行し、次にリーダーはそのアンテナのセットを介して現在そのアンテナの到達範囲内にあるすべてのタグにスイープを実行する。バブル内の各タグのパッシブＲＦＩＤは、ゲートウェイへのレポートを返すリーダーへのインベントリ要求に応答する。したがって、ゲートウェイがインベントリスイープ要求を発行した直後に、見られたタグの固有のＩＤ番号のリストを受信する。ゲートウェイは、各タグから、バッテリの強度や温度などの他の要求されたデータを受信することもできる。
【０３２０】
しかしながら、一旦ヒットが止まると、動物は水槽から離れていると考えられる。動物が水槽から出ると、プロセス１５００は、水槽の訪問時間および滞在時間を記憶することを要求し（動作１５４０）、これは動物の健康状態を判定するために使用される。プロセス１５００は、動物が水槽に近づいているかどうかを再度判断することを要求する（動作１５０４）。
【０３２１】
図１５は、家畜管理のための例示的なプロセスを示しているが、家畜管理のための他のプロセスは、より少ない、追加の、および／または異なる動作構成を含み得る。例えば、接近する全ての動物にために、プロセスは水槽に処理水を注入することができる。したがって、すべての動物は処理水を受け取る。しかしながら、処理水の量は動物の健康状態に応じて調整することができる。別の例として、動物がＲＦＩＤリーダーの範囲内にいる間に、動物に装着されたタグからデータを読み取ることができる。データは、タグの性能パラメータ（例えば、バッテリレベル）または動物の健康パラメータ（例えば、相対温度、動きなど）を含み得る。
【０３２２】
移動式家畜管理システム
図１６は、別の例示的な家畜管理システム１６００を示す。とりわけ、システム１６００は、無人機１６１０（即ち、無人航空機）および基地局１６２０を含む。無人機１６１０は、例えば、７ｋｍの間、約２０ｋｇの荷物を運ぶことができる（ただし、他のサイズの他の無人機を他の構成で使用することもできる）。基地局１６２０は無人機用のドッキングステーションおよび再充電ステーションを提供する。基地局１６２０は、動物分析システム１６４０、ユーザ装置１６５０、およびゲートウェイ１６６０へのアクセスを提供する通信ネットワーク１６３０に通信可能に結合され、それらは前述のものと同様であり得る。
【０３２３】
とりわけ、無人機１６１０は、タグリーダー（例えば、ＲＦＩＤリーダー）と、動物装着タグを高度（例えば、３〜１０ｍ）から読み取ることができるアンテナとを含む。アンテナは、その中でタグを感知することができるビーム幅ＢＷ（例えば７０°）を有する。無人機１６２０は、領域Ａ（例えば、牧草地のペン）上のコース（例えば、ジグザグまたは正方形のパターン）を飛行するようにプログラムされてもよい。そうすることで、タグリーダーは動物に装着された耳タグを感知し、そこからデータを読み取ることができる。特定の実施形態では、無人機はＧＰＳ機能を含むことができる。これらの実施形態では、無人機の位置は、タグに関連付けられた動物のおおよその位置を示すためにタグ読み取りと調整されてもよい。
【０３２４】
いくつかの実施形態では、無人機は、その動作中に特定の動物（例えば、潜在的に病気の動物）を探すようにプログラムされてもよい。無人機がそのような動物を見つけた場合（例えば、関連付けられたタグを感知することによって）、それはその動物のビデオを記録するためにそのカメラを起動してもよい。ビデオは、無人機に格納されて、基地局へ戻ったときに該基地局にダウンロードされてもよく、（例えば、セルラー接続を介して）基地局にライブストリーミングされてもよい。基地局から、ビデオを動物分析システム１６４０、ユーザ装置１６５０、および／またはゲートウェイ１６６０に配信することができる。いくつかの実施形態では、ビデオをユーザ装置１６５０に直接配信することができる。
【０３２５】
いくつかの実施形態では、無人機に（例えば、タグからのＧＰＳ測定から）検査されるべき動物の座標を提供することができる。座標は、例えばゲートウェイから取得できる。無人機はそれから座標に飛び出して動物のタグを感知し得る。動物が感知された場合、無人機は他の動作（例えば、タグからのデータの読み取り、タグへのデータ／命令の書き込み、ビデオの記録など）を実行することができる。動物が提供された座標にいない場合、無人機はその座標から探索を開始することができる（例えば、螺旋状に）。
【０３２６】
特定の実施態様では、無人機および／またはカメラの位置決めは、ユーザによる制御であり得る。例えば、いったん無人機が興味のある動物を見つけたら、ユーザは、無人機に、その動物の上をホバリングする、その動物を囲む、またはその動物の上を下るように指示することができる。これにより、ユーザは動物の特定の状態（例えば、分娩中）のより詳細な図を得ることができる。
【０３２７】
システム１６００は様々な機能を有する。例えば、飛行することができることによって、無人機１６１０は、動物タグを感知するためのモバイルプラットフォームを提供する。したがって、無人機１６１０は、動物が静止位置（例えば、水槽１２１０）の近くにいないときでさえ、動物に関するデータを提供し、関連するタグをプログラムすることができる。タグの検知は、動物の分布が未知であるために多少ランダムになる可能性があるが、体系的な検索では、無人機は指定された領域内のすべてではないにしてもほとんどのタグを検知できる。したがって、１つの動物の状態（例えば、位置、温度など）の更新、およびタグの状態（例えば、電力レベル、プログラミング状態など）を取得することができる。
【０３２８】
さらに、無人機１６１０は、特定の割り当てで（例えば、一定期間水槽で報告されなかったか、または温度が上昇している動物を探すために）送ることができる。ひとたび位置が特定されると、無人機はタグからデータ（例えば、動物の体温）を読み取り、動物のビデオを取得することができ、それは動物をチェックするために人間を派遣するかどうかを評価する際に使用できる。したがって、無人機は、動物の捜索及び／又はレビューのために人間を派遣することよりも費用を節約することができる。
【０３２９】
図１７は、無人機１７００の一例を示す。無人機１７００は、例えば、システム１６００において有用であり得る。
【０３３０】
とりわけ、無人機１７００は、パッチアンテナ１７１０およびＲＦＩＤリーダー１７２０を含む。アンテナ１７１０およびＲＦＩＤリーダー１７２０を使用して、無人機１７００は、それらの上を飛行するときに動物に取り付けられたタグを感知することができる。アンテナ１７１０は円形のビーム幅ＢＷを有し、その中に動物タグが存在して感知されるべきである。ビームを用いて連続的な動きで領域を完全にスキャンすることによって、その領域内のタグは、全部ではないにしても大部分が検出される。
【０３３１】
無人機１７００はまた、高精細度カメラ１７３０を含む。カメラ１７３０を使用して、無人機１７００は、関心のある動物のビデオを記録することができる。
【０３３２】
無人機１７００は、プロセッサ１７４０をさらに含む。プロセッサ１７４０は、感知されたタグからのデータを処理し、感知されたタグにデータを送信することを担当する。
【０３３３】
無人機１７００はまた、携帯送受信機１７５０および電池パック１７６０を含む。携帯送受信機１７５０は、無人機の基地局への無線リンクを提供することを担当する。無線リンクを介して、無人機は、飛行中に意味のあるデータ（例えば、タグ識別子および動物データ）を伝達し、更新された指示（例えば、飛行経路、ホバー、カメラ起動など）を受信することができる。無人機１７００は、アンテナ１７１０上のビームで領域を漸進的に覆うことによって、関連するタグを有する動物を検索し得る。動物のタグが感知されると、識別子および任意の関連情報（例えば、動物の体温）がタグから読み取られ得る。無人機は、リアルタイムで、または戻ってドッキングしたときに、これを基地局に報告することができる。
【０３３４】
無人機１７００はまた、特定の動物のビデオを入手することができる。例えば、動物に関連付けられたタグが感知されたとき、無人機１７００は、ある期間（例えば、３０秒）の間、カメラ１７３０をホバリングし起動させることができる。その後、無人機１７００は、その区域上の飛行経路を継続することができる。
【０３３５】
コンピュータの実装
図中のフローチャートおよびブロック図は、本開示の様々な実施形態のシステム、方法、およびコンピュータプログラム製品のアーキテクチャ、機能、および動作を示している。これに関して、フローチャートまたはブロック図の各ブロックは、特定の論理機能を実施するための１つまたは複数の実行可能命令を含むことができるモジュール、区画、またはコードの一部を表すことができる。また、いくつかの代替実施形態では、ブロック内に示されている機能は、図に示されている順序とは異なる順序で行われてもよいことに留意されたい。例えば、連続して示されている２つのブロックは、実際には、実質的に同時に実行されてもよく、または含まれる機能に応じて時々逆の順序で実行されてもよい。また、ブロック図および／またはフローチャート図の各ブロック、ならびにブロック図および／またはフローチャート図内のブロックの組み合わせは、特定目的のハードウェアベースのシステム、特定機能若しくは動作の実施、又は、特定目的のハードウェア及びコンピュータ命令の組み合わせにって実行することができることに留意されたい。
【０３３６】
当業者には理解されるように、本開示の態様は、システム、方法、またはコンピュータプログラム製品として実装することができる。したがって、本開示の態様は、完全なハードウェア環境、完全なソフトウェアの実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む）、またはすべて一般に参照されるソフトウェアとハードウェアの態様（本明細書では、「回路」、「モジュール」、または「システム」と呼ぶ）を組み合わせた実装の形態を取り得る。さらに、本開示の態様は、その上に具現化されたコンピュータ可読プログラムコードを有する１つまたは複数のコンピュータ可読媒体に具現化されたコンピュータプログラム製品の形をとることができる。
【０３３７】
１つまたは複数のコンピュータ可読媒体の任意の組合せを利用することができる。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読信号媒体またはコンピュータ可読記憶媒体とすることができる。コンピュータ可読記憶媒体は、例えば、それだけに限らないが、電子、磁気、光学、電磁気、赤外線、または半導体のシステム、装置、または装置、あるいは前述の任意の適切な組合せとすることができる。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例（網羅的ではないリスト）には、以下のものが含まれる：１つまたは複数のワイヤを有する電気接続、ポータブルコンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードアクセスメモリ。メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、光ファイバ、携帯用コンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光記憶装置、磁気記憶装置、または任意のもの上記の適切な組み合わせ。本開示の文脈では、コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行システム、装置、または装置によって使用されるまたはそれらに関連して使用するためのプログラムを含むまたは格納することができる有形の媒体とすることができる。
【０３３８】
コンピュータ可読信号媒体は、例えばベースバンドで、または搬送波の一部として、その中に実施されたコンピュータ可読プログラムコードを含む伝搬されたデータ信号を含み得る。そのような伝搬信号は、電磁的、光学的、またはそれらの任意の適切な組み合わせを含むがこれらに限定されない、任意の様々な形態をとり得る。コンピュータ可読信号媒体は、コンピュータ可読記憶媒体ではなく、命令実行システム、装置、または装置による使用のために、又はそれに関連して、プログラムを通信、伝播、または移送することができる任意のコンピュータ可読媒体とすることができる。
【０３３９】
コンピュータ可読媒体上に具現化されたプログラムコードは、無線、有線、光ファイバケーブル、ＲＦなどを含むがこれらに限定されない任意の媒体を使用して送信することができる。
【０３４０】
本開示の態様に関する動作を実行するためのコンピュータプログラムコードは、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｃ＋＋などの１つまたは複数のプログラミング言語と「Ｃ」プログラミング言語または類似のプログラミング言語などの従来の手続き型プログラミング言語との任意の組み合わせで書くことができる。プログラムコードは、例えば、完全にユーザのコンピュータ上、部分的にユーザのコンピュータ上、単独のソフトウェアパッケージとして、部分的にユーザのコンピュータ上、および部分的にリモートコンピュータ上で、あるいは全体としてリモートコンピュータまたはサーバ上で実行される。後者のシナリオでは、リモートコンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）またはワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意の種類のネットワークを介してユーザのコンピュータに接続することができ、または外部コンピュータに接続することができる（例えば、インターネットサービスプロバイダを使用してインターネットを介して）。
【０３４１】
本開示の態様は、実施形態による方法、装置（システム）、およびコンピュータプログラム製品のフローチャート図および／またはブロック図を参照して以下で説明される。フローチャート図および／またはブロック図の各ブロック、ならびにフローチャート図および／またはブロック図内のブロックの組み合わせは、コンピュータプログラム命令によって実施できることを理解すべきである。これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータのプロセッサまたは他のプログラム可能なデータ処理装置を介して実行され、フローチャートおよび／またはブロック図のブロックで指定された機能／動作を実施するための手段を作成するように、汎用コンピュータ、特殊用途のコンピュータ、または他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサに提供されて機械を製造し得る。
【０３４２】
また、これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ、他のプログラム可読データ処理装置、または他の装置が特定の方法で機能するように指示することができるコンピュータ可読媒体に格納されて、前記コンピュータ可読媒体内に格納された命令がローチャートおよび／またはブロック図のブロックで指定された機能／動作を実施する命令を含む製品を製造し得る。
【０３４３】
また、これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ、他のプログラム可能なデータ処理装置、または他の装置上にロードされて、一連の動作がコンピュータ、他のプログラム可能な装置、または他の装置上で実行されるようにすることで、コンピュータまたは他のプログラム可能な装置上で実行される命令が、フローチャートおよび／またはブロック図の１つまたは複数のブロックにおいて指定された機能／動作を実施するためのプロセスを提供するように、コンピュータで実行されるプロセスを生成させる。
【０３４４】
図１８は、家畜管理を実行するための例示的なコンピュータシステム１８００の選択された構成要素を示す。システム１８００は、例えば、システム１００内のゲートウェイ１２６、タグ８００内の制御装置８３０、または制御装置１３５０の一部であり得る。とりわけ、システム１８００は、ネットワークシステム１８６０によって互いに結合された処理装置１８１０およびメモリ１８２０を含む。
【０３４５】
処理ユニット１８１０は、例えば、１つまたは複数のプロセッサ（例えば、マイクロプロセッサ、マイクロ制御装置、フィールドプログラマブルゲートアレイ、または特定用途向け集積回路）を含み得る。プロセッサは、例えば、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）または複合命令セットコンピュータ（ＣＩＳＣ）の原理に従って動作することができる。処理ユニット１８１０は、メモリ１８２０に格納されている命令および／または処理ユニット１８１０自体に符号化されている命令に従って動作することができる。一般に、処理装置１８１０は、論理的に情報を操作することができる任意の数の装置を含むことができる。
【０３４６】
メモリ１８２０は、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、および／またはディスクメモリを含み得る。様々な項目が様々な時点でメモリの異なる部分に格納される。メモリ１８３０は、一般に、情報を記憶するための装置の任意の組み合わせとすることができる。
【０３４７】
メモリ１８２０は、命令１８２２およびデータ１８２４を含む。命令１８２２は、オペレーティングシステム（例えば、ウィンドウズ（登録商標）、リナックス（登録商標）、またはユニックス）および１つ以上のアプリケーションを含み得る。特定の実施形態では、アプリケーションは、様々な時点で動物の位置を決定し、それらの動きを分析することを担当し得る位置分析器、（例えば、それらの動きに基づいて）動物の健康を判断することを担当し得る健康分析器を含み得る。動物用の処理水の生成を制御する責任があり得る。データ１８２４は、位置データ、健康評価、および給水システムの現在の動作状態を含み得る。
【０３４８】
ネットワークインターフェース１８３０は、１つまたは複数の通信インターフェースを含み得る。通信インターフェースは、例えば、ネットワークインターフェースカード（有線か無線かにかかわらず）またはモデム（有線か無線かにかかわらず）であり得る。通信インターフェースは、データネットワーク（例えば、インターネットまたはイーサネット（登録商標））または電話ネットワーク（例えば、セルラーネットワーク）とのデータ交換を可能にし得る。
【０３４９】
システム１８００はまた、ユーザ出力装置１８４０およびユーザ入力装置１８５０を含む。ユーザ出力装置１８４０は、例えば、ディスプレイ、スピーカ、またはインジケータ（例えば、ライト）であり得る。ユーザ入力装置１８５０は、例えば、キーボード、キーパッド、タッチパッド、スタイラス、マウス、またはマイクロフォンであり得る。
【０３５０】
ネットワークシステム１８６０は、処理装置１８１０、メモリ１８２０、ネットワークインターフェース１８３０、ユーザ出力装置１８４０、およびユーザ入力装置１８５０の間で情報を通信することを担当する。ネットワークシステム１８６０は、例えば、いくつかの異なる種類のバス（例えば、直列又は並列）を含み得る。
【０３５１】
特定の動作モードでは、コンピュータシステム１８００は、命令１８２２に従って、１つまたは複数のセンサ（例えば、センサアレイ内に）から受信したデータに基づいて、水槽内の水位および／または特性、あるいはその１つまたは複数の区画を監視することができる。区画内の水位が低いとコンピュータシステムが判断した場合、コンピュータシステムは、例えば制御弁を開位置（例えば、２５％、５０％、７５％、５０％、又は１００％）に指令することによって、水処理システムを起動することができる。特定の実施態様では、コンピュータシステムは、１つの制御弁と同じタスクを達成するいくつかの制御弁（例えば３つ）を作動させることができる。これは、水が、水を処理する水処理ユニットに流れることを可能にする。処理された後、処理水は、おそらくは第１の水槽区画に注入された後に、その区画に注入されるであろう。区画内の水位が低い場合、例えば水位センサからの測定値に基づいて、コンピュータシステムが区画内の水位が許容可能であると判断するまで、水は区画を満たす。次いで、コンピュータシステムは、（例えば、制御弁を閉じるように命令することによって）水処理システムを停止させ、それは、水処理ユニットへの、したがって水槽への水を遮断する。後続の水槽区画内の水が少ない場合、処理水は最初に第１の区画を満たし、その後次の区画を満たし始める。次の区画の水位が許容可能であるとコンピュータシステムが判断すると、コンピュータシステムは水処理システムを停止し、水槽への水を遮断する。
【０３５２】
コンピュータシステムはまた、１つまたは複数の区画内の１つまたは複数の水の特性を使用して、そこへの水の流れを制御することができる。第１の区画における水の特性（例えば、ＯＲＰまたはｐＨ）が不適切（例えば、高または低）であるとコンピュータシステムが判断した場合、コンピュータシステムは水処理システムを作動させることができ、それは適切な方法で水を処理する。処理後、処理水は第１の区画に注入される。第１の区画の水の特性が不適切である場合、コンピュータシステムが第１の区画の水の特性が許容できると判断するまで、水は第１の区画を満たす。第１の区画の水の特性が適切になると、コンピュータシステムは水処理システムを停止させるが、それは水槽への水を遮断する。後続の区画の水の特性が不適切な場合は、新しく処理された水が第１の区画を満たし、次に、もしあれば元より第１の区画にあった水と処理水と水の混合物で第２の区画が満たされる。コンピュータシステムが後続の区画の水の特性が適切であると判断すると、コンピュータシステムは水処理システムを停止し、水槽への水を遮断する。
【０３５３】
特定の実施態様では、コンピュータシステムは、第１の区画と後続の区画の水の特性を異なるレベルに維持することができる。例えば、後続の区画は、より大きい区画であってもよく、それほど好ましくないレベル（例えば、−２００ｍＶ）に保たれてもよい。これは動物が大規模なグループで水槽に到着したときに特に動物の一般的な散水を可能にする。小さい方の第１の区画は、より好ましいレベル（例えば、−４００ｍＶ）に維持されてもよい。この水は動物に好まれると考えられるので、たとえそれが水槽の中でより少ない体積を占めても、より大量に消費されるであろう。
【０３５４】
コンピュータシステムはまた、水源からの水の特性を、水質センサ（水特性センサ）を通して監視することができる。例えば、コンピュータシステムはｐＨおよびＯＲＰを監視し得る。水源からの水の特性を監視することによって、コンピュータシステムは、水処理ユニットを調整するかどうかおよび調整方法を決定することができる。例えば、コンピュータシステムが、水源からの水が高ＯＲＰまたは低ｐＨを有すると判断した場合、コンピュータシステムは、水処理ユニットに異なる動作モード（例えば、より高い電力）を命令することができる。しかし、水源からの水が低ＯＲＰまたは高ｐＨを有するとコンピュータシステムが判断した場合、コンピュータシステムは水処理ユニットに別の動作モード（例えば、より低い電力）を命令することができる。
【０３５５】
コンピュータシステムはまた、水処理ユニットの状態を監視してもよい。例えば、流量計を監視することによって、コンピュータシステムは、水処理ユニット内のフィルタおよび／またはプレートを交換する時期であると判断することができる。さらに、水質センサを用いて処理水の特性を監視することによって、コンピュータシステムは、水処理ユニットが適切に機能しているかどうかを判断することができる。例えば、水処理ユニットが水源からの水の特性を予想される程度に変化させていない場合、それは水処理ユニットに問題があることを示している可能性がある。
【０３５６】
コンピュータシステムはまた、動物の存在に基づいて水槽への水の流れを制御してもよい。上記のように、近接センサは、動物がいつ水の谷に近づいているかを判定するように適合されてもよく、それは水を飲みたい動物の代理として使用されてもよい。動物が水槽の近くにいるとき、コンピュータシステムは、第１の区画の水が許容できるかどうかを決定してもよい。水が許容できない場合、コンピュータシステムは、水槽内の水の体積のうちの小さな割合、またはその一部を水槽内に注入するように命令することができる。例えば、研究により、小さい割合（例えば、１０〜２５％）の負のＯＲＰ水が他の水の特性を劇的に変化させ得ることが示されている。したがって、少量の処理水を注入することによって、区画内の水を動物にとって許容可能にすることができる。
【０３５７】
コンピュータシステムはまた、水を注入するかどうかを決定する前に動物の健康状態を決定してもよい。特定の実施態様では、コンピュータシステムは、どの動物が潜在的に不健康であるかに関するデータを（例えば動物分析システムから）受け取ることができる。このデータは、例えば、データベース内の表に格納され、動物の識別子によって索引付けされてもよい。動物が近接センサによって検出されると、近接センサは（例えば、ＲＦＩＤチップ内のコードまたはタグ上の光学コードから）その動物の識別子を読み取り、これをコンピュータシステムに伝達することができる。コンピュータシステムは、次にデータに対して識別子をチェックし、動物が潜在的に不健康であるかどうかを決定する。動物が不健康である可能性があるという兆候がない場合、コンピュータシステムは水槽内の水に関して何の行動もとらない可能性がある。しかしながら、動物が潜在的に不健康である場合、コンピュータシステムは処理水を水槽に注入するように命令することができる。これは水の特性をさらに有利なレベル（例えば、−２００ｍＶから−４００ｍＶ）に急速に調整するはずである。
【０３５８】
コンピュータシステムはまた、動物が水槽で過ごす時間量を決定してもよい。水槽が近距離センサを有する実施形態では、動物の頭が水槽に非常に近い（例えば、０．５ｍ未満）（動物がそこから摂取している蓋然性が最も高い）ので、動物に取り付けられたタグからのヒットはトラフからの飲水／飲食時間として扱われてもよい。水槽への訪問間の時間（間隔）は、動物の健康診断をするために訪問の長さと組み合わせて評価することができる。
【０３５９】
処理１８１０は、これらの動作を達成するために本明細書で論じられた他の手順のいずれかを実施することができる。
【０３６０】
コンピュータシステム１８００は様々な機能を提供する。例えば、システムは、動物用給水システム内の水の分配を調節して、適切な量の適切な量の水を維持することができる。さらに、それは水槽の複数の区画に対してそうすることができる。さらに、コンピュータシステムは、動物が近づくと水の特性を調整することができる。さらに、コンピュータシステムは、動物用給水システムからおよび監視されている各動物からのデータを編集することができる。システム１８００は、システムのオペレータによって決定されたプログラムに基づいて１日２４時間で適切な決定を下すことができる。カスタム機能は、地理的な場所と動物や品種の種類に基づいて変更できる。さらに、極端な場合（嵐又は熱波の接近）、ユーザ（例えば、獣医師またはオペレータ）がシステム制御を無効にすることができる。流行エピソードが予想される場合、ユーザは、群れを洗浄するために水の予防効果を最大にするために、負のＯＲＰ水で動物群の大部分または全部を浸水させたいと思うかもしれない。
【０３６１】
本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的としており、限定することを意図するものではない。本明細書で使用されるとき、単数形（「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」）は、文脈が明らかにそうでないことを示さない限り、複数形も含むことを意図している。本明細書で使用されるとき、用語「含む」は、述べられた特徴、整数、工程、動作、要素、および／または構成要素の存在を特定するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、工程、動作、要素、構成要素、および／または群の存在又は追加を排除するものではない。
【０３６２】
以下の特許請求の範囲における対応する構造、材料、行為、およびすべての手段または工程に加えて機能要素の均等物は、請求項に具体的に記載された他の要素と組み合わせてその機能を果たすための任意の構造、材料または行為を含むことを意図する。本実施形態の説明は、例示および説明を目的として提示されているが、網羅的であること、または開示された形態の実施形態に限定されることを意図するものではない。本開示の範囲および趣旨から逸脱することなく、多くの修正形態および変形形態が当業者には明らかであろう。本開示の原理および実際の用途を説明し、考慮された特定の用途に適した様々な修正を加えて様々な実施形態について他のまたは当業者が本開示を理解することを可能にするために、実施形態を選択し、説明した。
【０３６３】
家畜管理のためのいくつかの実施形態が記載されており、そして他のいくつかが言及または示唆されてきた。さらに、当業者は、家畜管理を依然として達成しながら、これらの実施形態に対して様々な追加、削除、修正、および置換がなされることを容易に認識するであろう。したがって、保護範囲は、１つまたは複数の実施形態の１つまたは複数の概念を取り込むことができる添付の特許請求の範囲に基づいて判断されるべきである。
【符号の説明】
【０３６４】
１１０  水源
１２１  特性センサ（水質センサ）
１２２  制御弁
１２３  水処理ユニット
１２４  流量計
１２５  特性センサ（水質センサ）
１２６  ゲートウェイ
１３２  第１の区画
１３４  第２の区画
１４１  水位センサ
１４２  特性センタ（水質センサ）
１４３  水位センサ
１４４  特性センサ（水質センサ）
１４５  近接センサ
１５０  通信ネットワーク
１６０  ユーザ装置
１７０  動物分析システム
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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