Sığırlarda RFID pH bolus sistem tasarımı ve performans analizi
RFID pH bolus system design and performance analysis in cattle
Yazar: HABİB DOĞAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MUSA YAVUZ ; PROF. DR. SELÇUK HELHEL
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Radyo frekanslı tanımlama (RFID) sistemleri, otomatik tanımlama sistemlerinden olup son zamanlarda yaygın bir biçimde uygulama alanı bulmaktadır. Bu alanlardan bir tanesi de hayvanların elektronik olarak tanımlanması ve izlenmesidir. Hayvan hastalıklarının vücut sıcaklığı ve rumen pH değerleriyle olan ilişkisi nedeniyle hayvanlarda bu değişkenlerin dinamik olarak izlenmesi önemlidir. Bu amaçla hayvan rumen karakteristiklerinin daha etkin bir biçimde izlenmesine yönelik çalışmalar yapılmaktadır. 
Bu tez çalışmasında aktif RFID etiketlere pH sensörü eklenerek hayvan rumeninden dinamik bir şekilde pH değerleri ölçülmeye çalışılmıştır. Bu amaçla üç adet büyük baş hayvana kanül takılarak rumen bölgesinden pH değerleri izlenmiştir. Yapılan çalışmalar sonunda iki aylık süreye yakın pH değerleri doğru bir biçimde uzaktan izlenebilmiştir. Bu iki aylık süre sonunda pH sensörlerinde yaşanan kirlenmeye bağlı olarak ölçüm değerlerinde kaymalar olmuştur. 
Ayrıca hayvan rumenine atılan etiketteki anten gücü ile hayvanın değişik noktalarından elde edilen sinyalin gücü karşılaştırılarak biyolojik dokuların elektromanyetik sinyalleri ne oranda zayıflattığı ortaya konulmuştur.  Hayvan dokuları değişik açılardan iki anten arasındaki mesafeye uygun olarak modellenmiş ve bu zayıflatma değerleri benzetim programı ve analitik hesaplamalarla doğrulanmıştır. Çalışma sonuçlarına göre hayvanın sol tarafını gören açılardan daha güçlü sinyaller alınmış, etiketten çıkan sinyaller okuyucuya ulaşana kadar 25 dB ile 87 dB arasında zayıflamaya uğramıştır. 
Son olarak hayvan dokularının literatürdeki dielektrik parametreleri kullanılarak yapılan benzetim çalışmalarında dokulardaki Özgül Soğurma Oranı (SAR) değerleri ortaya konulmuştur. Benzetim programından elde edilen sonuçlar kullanılan etiketin hayvan dokularıyla elektromanyetik etkileşime nasıl girdiğini yorumlamada kullanılmıştır. Kullanılan RFID etiketlerin hayvan dokuları için herhangi bir tehlike oluşturmadığı görülmüştür.

Abstract:
Radio frequency identification (RFID) systems are a type of automatic identification systems and have recently used in widespread application areas. One of these areas is identificating and monitoring animals electronically. It is important to monitor the body temperature and rumen pH values of animals dynamically due to the correlation between these values and animal diseases. For this purpose, efforts are being made to monitor animal rumen characteristics more effectively.
In this thesis study, pH sensors were attached to active RFID tags to measure pH values dynamically from cattle rumen. Cannulas were attached three cattle and pH values were monitored from the rumen area remotely. pH values were monitored correctly approximately for two months. At the end of this two-month period, a shift in the measured values occurred due to contamination of the pH sensors.
Strength of signals obtained from different areas of animals were compared with the power of antenna on the tag in animal rumen and the amount of weakening of signals derived from biological tissues has been shown. The animal tissues are modeled according to the distance between two antennas from different angles and attenuation values are verified by simulation program and analytical calculations. According to the study results, it was observed that signals taken from the left side of the animal were stronger, and the signals spread from the antenna were attenuated between 25 dB and 87 dB until reaching the reader.
Finally, the specific absorption rate (SAR) values of the tissues are shown in the simulated studies using the dielectric parameters of the animal tissues in the literature. The results obtained from the simulation program were used to interpret how the electromagnetic interaction of the tag effects on animal tissues. It was shown that the RFID tags do not pose any danger to the animal tissues.