СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ЗДОРОВЬЮ, ПИТАНИЮ И/ИЛИ БЛАГОПОЛУЧИЮ ЖИВОТНЫХ
SYSTEMS AND METHODS OF PROVIDING RECOMMENDATIONS ON ANIMAL HEALTH, NUTRITION AND/OR WELFARE

Перекрестная ссылка на смежные заявки
Данная заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке на патент США № 62/021,763, содержание которой полностью включено в настоящий документ путем ссылки.
Область применения изобретения
Настоящее изобретение в основном относится к системам и способам предоставления рекомендаций по протоколам улучшенного питания, здоровья и/или благополучия, использующим информацию о здоровье, поведении животного и/или окружающей его среде.
Предпосылки создания изобретения
В данной области известны различные подходы к контролю здоровья и поведения животного. Тем не менее, большинство подходов не обеспечивают адекватной интерпретации данных, получаемых в результате такого контроля, а также существующая интерпретация не доводится до сведения соответствующих лиц в форме оценок и рекомендаций касательно животного.
Изложение сущности изобретения
В настоящем описании помимо прочих аспектов приведены способы получения рекомендации по питанию, здоровью и/или благополучию животных. Рекомендация (которая может быть в форме, например, рациона питания, физической нагрузки, лекарственных препаратов/добавок, лечебного протокола и/или изменений в поведении владельца и/или животного) получается на основе собранных о животном данных.
Поэтому, если говорить коротко, настоящее изобретение относится к способу получения рекомендации по питанию, здоровью и/или благополучию животных. Способ включает сбор данных о животном, анализ данных и предоставление рекомендации по питанию, здоровью и/или благополучию животного на основе проанализированных данных. Предпочтительно, чтобы собираемые данные были одним или более из показателей здоровья, рациона питания, поведения животного или окружающей его среды.
Настоящее изобретение также относится к системам и способам (включая компьютеризированные системы и способы) получения по существу описанных здесь рекомендаций по питанию, здоровью и/или благополучию животного.
Другие цели и признаки будут частично очевидны и частично указаны ниже.
Краткое описание рисунков
Эти и другие признаки, аспекты и преимущества изобретения станут более очевидными из последующего подробного описания, прилагаемой формулы изобретения и сопроводительных рисунков, на которых показаны признаки в соответствии с иллюстративными аспектами изобретения, где:
на фиг. 1 приведена блок-схема, изображающая примеры осуществления, применяемые при получении рекомендаций по питанию, здоровью и/или благополучию животного в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 2 приведены иллюстративные устройства для сбора информации о животном и/или контроля над ними, применяемые в системах и способах, описанных в настоящем документе;
на фиг. 3 приведена схема мобильной системы, включающей мобильный модуль, позволяющий пользователю дистанционно обмениваться данными с устройствами для сбора информации о животном и/или контроля над ними;
на фиг. 4 изображен компьютер, подходящий для реализации варианта осуществления системы контроля;
на фиг. 5 приведена принципиальная схема элементов компьютера, изображенного на фиг. 4;
на фиг. 6 приведена примерная схема мобильного устройства, на котором можно реализовать мобильный модуль;
на фиг. 7 приведено иллюстративное изображение экрана профиля пользователя на мобильном модуле;
на фиг. 8 приведено иллюстративное изображение экрана профиля животного на мобильном модуле;
на фиг. 9a–9g приведены изображения экрана настроек профиля животного на мобильном модуле;
на фиг. 10 приведено иллюстративное изображение экрана профиля устройства на мобильном модуле;
на фиг. 11 приведено иллюстративное изображение экрана справки/поддержки на мобильном модуле;
на фиг. 12a–12c приведены иллюстративные изображения экрана панели наблюдения на мобильном модуле;
на фиг. 13a–13e приведены иллюстративные изображения экрана потока данных на мобильном модуле;
на фиг. 14a–14b приведены иллюстративные изображения экрана оповещений на мобильном модуле;
на фиг. 15–23 приведены данные, собранные с применением иллюстративных систем и способов, описанных в настоящем документе.
Для простоты и ясности иллюстрации на приведенных фигурах обозначен общий метод толкования, а описания и подробные сведения общеизвестных признаков и методик могут быть опущены во избежание чрезмерного затруднения понимания настоящего изобретения. Кроме того, элементы на приведенных фигурах необязательно выполнены в масштабе. Например, для облегчения понимания вариантов осуществления настоящего изобретения размеры некоторых элементов на фигурах могут быть чрезмерно увеличены по сравнению с другими элементами. Одни и те же элементы на различных фигурах обозначены одинаковыми номерами позиций.
В настоящем документе данное изобретение описано со ссылкой на различные примеры осуществления. Тем не менее, специалистам в данной области будет понятно, что в примеры осуществления можно внести изменения и модификации, не отходя от сути настоящего изобретения. В рамках настоящего документа термины «включает», «включающий», «содержит», «содержащий» и/или любые иные их вариации, представленные в настоящем документе, используются для обозначения неисключительного включения, т.е. система, процесс, способ, изделие и/или аппарат, включающий перечень элементов, состоит не только из этих элементов, но может содержать другие элементы, не указанные явно и/или свойственные такой системе, процессу, способу, изделию и/или аппарату. Кроме того, ни один из элементов, описанных в настоящем документе, не является обязательным для практической реализации изобретения, если в явном виде не указано иное, например если такой элемент не обозначен, как «существенный» и/или «критически важный».
Также следует отметить, что в рамках настоящего описания и прилагаемой формулы изобретения использование формы единственного числа включает объекты во множественном числе, если из контекста четко не следует иное.
Если не указано иное, все технические и научные термины, используемые в настоящем документе, имеют общепринятое значение, понятное специалисту среднего уровня в области техники, к которой имеет отношение настоящее описание. Хотя в практике настоящего изобретения может использоваться ряд способов и материалов, подобных или эквивалентных описанным в данном документе, в настоящем документе описаны определенные предпочтительные материалы и способы.
Термины «первый», «второй», «третий», «четвертый» и т.п. в описании и в формуле изобретения, если таковые присутствуют, используются для различения аналогичных элементов и необязательно для описания конкретного иерархического, последовательного или хронологического порядка. Следует понимать, что термины, используемые таким образом, являются взаимозаменяемыми при соответствующих обстоятельствах, так что варианты осуществления, описанные в настоящем документе, например, способны функционировать в последовательностях, отличных от последовательностей, проиллюстрированных или другим способом описанных в настоящем документе. Кроме того, термины «включать», «содержать», «иметь» и любые их вариации, представленные в настоящем документе, используются для обозначения неисключительного включения, т.е. процесс, способ, система, изделие, устройство или аппарат, содержащие перечень элементов, необязательно ограничиваются этими элементами, но могут содержать другие элементы, не указанные явно или свойственные такому процессу, способу, системе, изделию, устройству или аппарату.
В описании и формуле изобретения термины «слева», «справа», «спереди», «сзади», «сверху», «снизу», «над», «под» и т.п., при наличии таковых, используются в описательных целях и необязательно для указания постоянного взаимного положения. Следует понимать, что термины, используемые таким образом, являются взаимозаменяемыми при соответствующих обстоятельствах, так что варианты осуществления, описанные в настоящем документе, например, способны функционировать при других расположениях элементов, отличных от расположений, проиллюстрированных или другим способом описанных в настоящем документе.
Термины «соединять», «соединенные», «соединяет», «соединение» и т.п. следует понимать в широком смысле. Они означают соединение двух или более элементов или сигналов электрическим, механическим или иным способом. Два или более электрических элементов могут быть соединены электрически, но не механически или иным способом; два или более механических элементов могут быть соединены механически, но не электрически или иным способом; два или более электрических элементов могут быть соединены механически, но не электрически или иным способом. Продолжительность соединения (будь то механического, электрического или выполненного иным способом) может быть любой, например постоянной, полупостоянной или лишь на мгновение.
Термин «электрическое соединение» и т.п. необходимо понимать в широком смысле. Оно включает соединение с участием любого электрического сигнала, будь то сигнал электропитания, сигнал данных и/или иные виды или сочетания электрических сигналов. Термин «механическое соединение» и т.п. необходимо понимать в широком смысле. Оно включает механическое соединение всех видов. Отсутствие понятия «с возможностью разъема», «разъемный» и т.п. возле термина «соединенный» и т.п. не характеризует данное соединение, как разъемное или неразъемное.
Подробное описание
Как правило, системы и способы, описанные в настоящем документе, включают сбор, анализ и/или применение данных животного для предоставления рекомендаций соответствующим лицам (например, владельцу животного/смотрителю, ветеринару и т.п.) по комплексному улучшению питания, здоровья и благополучия животного. Как описано в настоящем документе, эти данные и их анализ могут обеспечить существенные результаты, оценки и рекомендации касательно животного, которые позволят соответствующему лицу предпринять рекомендуемые действия для улучшения благополучия животного. Всевозможные методы сбора информации, подробно обсуждаемые ниже, являются источником различных данных о животном, позволяющих дать лицу (или группе лиц) совет и рекомендации по улучшению профиля питания, здоровья и благополучия животного.
Общий принцип систем и способов, описанных в настоящем документе, приведен на фиг. 1. Как видно на фигуре, различные данные 2 животного сочетаются с экспертной аналитикой 4 с обеспечением рекомендаций по питанию, здоровью и/или благополучию животного. Такие данные и рекомендации могут храниться 8, как описано в настоящем документе. Кроме того, обеспечиваются персонифицированные алгоритм взаимодействия с пользователем и отображение информации 10, например, посредством мобильных модулей в мобильном устройстве, описанных ниже. Это также может облегчить взаимодействие и обмен информацией 12 с медицинскими работниками. Эти различные компоненты подробно описаны далее.
Получаемые данные можно разбить на категории по ряду типов данных. Например, как обсуждается более подробно ниже, данные могут предоставляться лицом (например, владельцем, смотрителем или ветеринаром) на основе наблюдения или личных знаний или могут быть получены посредством сенсорной или измерительной техники, размещенной на животном или возле него либо в местах, часто посещаемых животным (например, на ошейнике/поводке, в пунктах питания/поилках, в туалетном лотке и т.п.), т.е. в окружающей среде животного. Все собираемые данные становятся неотъемлемой частью общей структуры данных (специально предназначенной для конкретного животного или целиком охватывающей более широкий спектр пород или типов животных).
Данные анализируются с помощью различных алгоритмов, формул и расчетов, которые, по существу, систематизируют фундаментальные экспертные знания, достижения прикладной науки и научных исследований, касающиеся характеристик здоровья, питания и благополучия животных, а также с помощью методов предиктивной аналитики, позволяя создать систему, способную непрерывно сортировать новые данные и сравнивать их с ранее полученными данными. Таким образом можно получать важные и существенные результаты, оценки и прогнозы и сообщать их соответствующим лицам.
Следует понимать, что для анализа собранных данных можно использовать различные математические и алгоритмические методы, такие как бивариантный, многомерный анализ и анализ трендов. Сочетание исходных необработанных данных, собранных со временем, и обработанных (производных) данных, накопленных со временем для каждого животного, можно использовать для разработки профиля питания, здоровья и/или благополучия животного. Другие примеры могут включать применение различных математических и алгоритмических методов, таких как расчет ковариационной матрицы с последующим применением фильтра Калмана для отслеживания среднего значения и ковариансы развивающегося процесса и нетипичных отклонений от исходных показателей. Другие конкретные примеры включают алгоритмы причинно-следственного типа (например, если X, то Y, где X является причиной Y) и алгоритмы условно-вероятностного типа (например, вероятность события A при условии, что произошло другое событие B). Также можно использовать анализ трендов, чтобы оценить, является ли нетипичное отклонение случайным или развивается тренд.
Как было отмечено, с помощью этих алгоритмов можно непрерывно анализировать и оценивать данные с целью получения прогнозов или результатов анализа данных. Затем результаты этих алгоритмических и основанных на предиктивной аналитике расчетов могут подвергаться дальнейшей сортировке и анализу посредством экспертных знаний и прикладной науки для обеспечения рекомендаций по питанию, здоровью и/или благополучию. Следует понимать, что некоторые результаты и, следовательно, рекомендации будут определены, как более важные, чем другие. Например, результаты, оценки и рекомендации могут меняться в диапазоне от неуместных (и, возможно, даже недостойных рекомендации) до высоко значимых или критически важных (и, возможно, заслуживающих предупреждения об опасности ввиду высокого предполагаемого риска для животного). Многие результаты, оценки и рекомендации окажутся между этими двумя крайними случаями и обеспечат полезные советы по улучшению питания, здоровья и/или благополучия животного. Как будет рассмотрено более подробно ниже, к ним можно отнести рекомендуемые изменения в рационе питания, основанные на предполагаемом риске для здоровья, рекомендуемые планы физической нагрузки, основанные на предполагаемых поведенческих проблемах, и т.п.
Результаты и оценки, а, следовательно, и рекомендации, малозначимые или незначимые, можно сообщать или не сообщать соответствующему лицу. С другой стороны, более значимые из них будут выстраиваться в очередь в системе для сообщения соответствующему лицу, когда/если уместно. Следует понимать, что лицо в рамках функциональных возможностей системы может устанавливать пороговые значения для типа и уровня оценок, которые он полагает значимыми или незначимыми. Результатам, оценкам и рекомендациям, рассматриваемым, как высокозначимые или заслуживающие предупреждения, можно устанавливать приоритет для немедленного уведомления соответствующего лица или лиц. Также предусмотрена возможность уведомления о высоко значимых результатах и рекомендациях нескольких лиц (например, владельца животного/смотрителя и ветеринара животного). Доведение информации до лица или лиц может осуществляться посредством веб-приложений или программных приложений, электронной почты, программы обмена текстовыми сообщениями, телефона или любых прочих форм электронной связи. О менее высокозначимых или существенных результатах и рекомендациях лицо или лица могут получать отчет от системы ежедневно, еженедельно, ежемесячно или ежегодно либо с другим соответствующим временным интервалом.
Лица также могут работать и взаимодействовать с системой посредством веб-приложений или программных приложений, электронной почты, программы обмена текстовыми сообщениями, телефона или любых прочих соответствующих форм электронной связи. К ним также можно отнести интерактивные веб-сайты и социальные или одноранговые мультимедийные приложения и протоколы. Таким образом, лицо может адаптировать взаимодействие с пользователем и настройки в соответствии со своими потребностями и потребностями животного. Как обсуждается более подробно ниже, общие категории, обратная связь и/или рекомендации включают любое количество аспектов питания, здоровья и благополучия животного. Они могут включать, например, общие характеристики здоровья и уровни риска; аспекты поведения, такие как осмысленные взаимосвязи и советы по обучению/коррекции, включая рекомендуемые изменения в поведении владельца и/или животного; аспекты жизнедеятельности, включая осмысленные взаимосвязи и советы по коррекции; аспекты питания, в том числе чем и как кормить животное, и другие общие и специальные советы и рекомендации по продуктам для животного; предупреждения и другие уведомления о высоком риске и/или критически важных результатах и рекомендациях; и представление данных и отчетов для использования наряду с посещениями ветеринара.
Системы и способы можно также настроить для поддержания связи с соответствующим лицом, например посредством предупреждения или другого сообщения. Сообщение или предупреждение может соответствовать, например, конкретному событию или последовательности событий, наблюдаемых с помощью собранных данных, либо нарушению порогового (-ых) значения (-й) (путем достижения, превышения или падения ниже порогового (-ых) значения (-й) или условия (-й), предварительно заданных или установленных пользователем, как для собранных, так и для проанализированных данных. В таком случае, если встретились пороговые данные, может быть отправлено сообщение или предупреждение. Содержимое сообщения или предупреждения или информация о них могут быть отправлены лицу или лицам посредством веб-приложений или программных приложений, электронной почты, программы обмена текстовыми сообщениями, телефона или любых иных форм электронной связи, обычно с применением тех из них, которые обеспечивают мгновенный или относительно быстрый доступ лица или лиц, например телефона, программы обмена текстовыми сообщениями или электронной почты.
Следует понимать, что описанные в данном документе системы и способы могут быть полезны для любого животного (и его владельца). Так, этим животным может быть животное-компаньон, например собаки или кошки, сельскохозяйственное животное, например коровы, лошади, свиньи, а также птицы и экзотические животные, например зоопарковые животные. В одном конкретном варианте осуществления животное представляет собой собаку или кошку. В другом конкретном варианте осуществления животное представляет собой собаку, кошку или несколько таких животных, либо их комбинацию.
Данные животного
Как обсуждалось выше, результаты и рекомендации по улучшению или усилению питания, здоровья и/или благосостояния животного определяются с помощью различных данных 2, собранных для животного (фиг. 1). Они могут затрагивать одну или более характеристик или параметров, демонстрируемых животным или присущих ему, или иным образом связанных с животным (например, факторы окружающей среды). В конкретном варианте осуществления вышеупомянутый анализ выполняется по одному или более параметрам здоровья, рациона питания, поведения и окружающей среды животного.
В число репрезентативных параметров здоровья животного могут входить, например, возраст; пол; род; вид или порода; масса тела; индекс массы тела (ИМТ); композиция тела; оценка физического состояния; температура тела; усилие во время ходьбы; аспекты репродуктивности (например, течка, удаление яичников/кастрация и т.д.); состояние кожного и волосяного покрова; воздействие УФ лучей; сердечно-сосудистая система (например, частота сердечных сокращений); дыхательная система (например, частота дыхания); функции желудочно-кишечного тракта и почек (например, структура кала, биохимический состав мочи и т.д.); зрение, когнитивное здоровье; их комбинации; и т.п.
В число репрезентативных параметров рациона питания животного могут входить, например, потребление корма и воды, в том числе количества и время суток; питательная композиция или питательные свойства потребляемого продукта; потребление витаминов, добавок и/или лекарственных препаратов их комбинации; и т.п.
В число репрезентативных параметров поведения животного могут входить, например, профили активности (например, информация о сжигаемых калориях, количестве шагов или пройденном расстоянии, степени интенсивности, перепадах высот и времени суток); экскреция, в том числе информация о частоте, количестве и времени суток; подача голоса (например, лай, мяуканье и другие звуки, которые могут указывать на намерения животного); их комбинации; и т.п.
В число репрезентативных параметров окружающей среды животного могут входить, например, сведения о погоде (например, температура воздуха, влажность, тепловой индекс, количество осадков и т.д.); координаты местоположения животного; координаты местоположения корма/воды/контейнера для экскрементов/мест для сна или отдыха и т.д.; наличие или отсутствие владельца/смотрителя в данном месте; наличие или отсутствие детей/пожилых людей в данном месте; их комбинации; и т.п.
Следовательно, если брать в целом, иллюстративные данные животного могут включать, например, любые поддающиеся наблюдению признаки здоровья или физического состояния животного, которые определяются при помощи различных средств и могут быть количественными или качественными, например, вес экскрементов, отложенных животным в контейнер для экскрементов; температура тела животного; вес платформы до обнаружения присутствия животного; общий вес платформы с животным после обнаружения присутствия животного; вес платформы после обнаружения убытия животного; вес корма, потребленного животным; вес воды, потребленной животным; дата обнаружения присутствия животного; время обнаружения присутствия животного; время обнаружения убытия животного; период времени между обнаружением присутствия животного и обнаружением убытия животного; температура кончика носа животного; температура уха животного; ректальная температура животного; рост животного; одна или несколько видеозаписей или фотографий животного; одна или несколько видеозаписей или фотографий частей тела животного, таких как морда, глаз, глаза, участки кожи, лапы; одна или несколько видеозаписей или фотографий лотка для экскрементов; одна или несколько видеозаписей или фотографий экскрементов, оставленных животным; одна или несколько видеозаписей или фотографий вещества в контейнере для экскрементов; запись голоса животного в течение его присутствия внутри контейнера для экскрементов; результат химического, биологического или биохимического анализа; частота обнаружения присутствия животного за день; совокупный вес экскрементов животного за день; совокупный вес корма, потребленного животным за день; совокупный вес воды, потребленной животным за день; средний вес животного за день; максимальный и минимальный вес животного за день; совокупный период времени между каждым обнаружением присутствия животного и убытия животного за день; средняя, максимальная и минимальная нормы потребления корма и воды, выраженные в весе корма и воды, потребленных за единицу времени; совокупное число обнаружений присутствия животного за день; количество времени с момента последнего обнаружения присутствия животного или средний интервал времени между обнаружениями присутствия животного; их комбинации и вариации.
В некоторых вариантах осуществления возможен сбор и анализ данных по одному или нескольким параметрам. Поэтому в одном варианте осуществления сбор и анализ данных может выполняться по одному из параметра здоровья, параметра рациона питания, параметра поведения или параметра окружающей среды. В другом варианте осуществления сбор и анализ данных может выполняться по двум или более из параметра здоровья, параметра рациона питания, параметра поведения и параметра окружающей среды. Следовательно, также может выполняться сбор и анализ данных по комбинации параметров.
Например, сбор и анализ данных может выполняться по параметрам здоровья и рациона питания; параметрам здоровья и поведения; параметрам здоровья и окружающей среды; параметрам рациона питания и поведения; параметрам рациона питания и окружающей среды; параметрам поведения и окружающей среды; параметрам здоровья, рациона питания и поведения; параметрам здоровья, рациона питания и окружающей среды; параметрам здоровья, поведения и окружающей среды; параметрам рациона питания, поведения и окружающей среды; и параметрам здоровья, рациона питания, поведения и окружающей среды.
Следует понимать, что если в доме или жилом помещении содержатся несколько животных, во многих отношениях преимущественно иметь возможность однозначной идентификации каждого животного, как и его параметров, которые собираются и анализируются. Таким образом, системы и способы могут однозначно идентифицировать отдельных животных с помощью одной и той же системы, чтобы анализ данных был уникальным для каждого животного, независимо от идентичности или даже вида (например, возможность иметь в доме одну систему, которая собирает данные как собак, так и кошек). Например, если несколько животных используют один контейнер для экскрементов, каждое животное можно опознавать или различать на основании тенденций или наблюдений (например, по весу, характерному времени суток использования, характерной продолжительности пребывания в контейнере, характерному количеству отложенных экскрементов и т.д.). В качестве другого примера, если несколько животных используют один контейнер для корма и/или воды, каждое животное можно опознавать или различать на основании тенденций или наблюдений (например, по весу, характерному времени суток кормления/водопоя, характерной продолжительности пребывания возле контейнера с кормом/водой, характерному количеству потребленного корма/воды и т.д.). В качестве другого примера, чтобы приспособиться к нескольким животным, можно использовать различные измерительные устройства (например, содержащие сенсоры), такие как индивидуальные контейнеры с кормом/водой, места для сна/отдыха и т.д. Таким образом, различные системы и способы, описанные в настоящем документе, могут поддерживать любую комбинацию из одного или нескольких животных и одного или нескольких измерительных/сенсорных устройств.
В дальнейшем, используя собранные данные, можно выполнять анализ одного или более из вышеупомянутых параметров, чтобы обеспечивать прогностические результаты и рекомендации по питанию, здоровью и/или благополучию животного.
В качестве примера, но без ограничения, собранные и проанализированные данные о частоте сердечного сокращения животного могут служить показателем или содержать иную информацию о таких характеристиках, как уровень стресса животного; максимальная/минимальная частота сердечных сокращений животного; пищевые привычки животного или вкусовая привлекательность продуктов для него; боль любой этиологии, испытываемая животным; уровень возбуждения животного; количество сожженных калорий; сравнительный анализ частоты сердечных сокращений и уровня активности; аэробная способность; проблемы с суставами/подвижностью; отслеживание сна/дремы; наличие или отсутствие аритмии; возврат в исходное или нормальное состояние после операции, после болезни или после физической нагрузки; беспокойство, вызванное каким-либо событием (например, присутствием почтальона или мусоровоза); признание гостя/незнакомца; их комбинации; и т.п. Эти собранные данные и анализ могут, в свою очередь, привести к результатам и рекомендациям по одному или более из изменения окружающей среды; инициирования, ограничения или расширения протоколов физической нагрузки; введения или прекращения введения витаминов, добавок или лекарственных препаратов; инициирования или изменения протоколов дрессировки; изменения в питании/кормлении; посещения ветеринара; их комбинации; и т.п.
В качестве другого примера, но без ограничения, собранные и проанализированные данные о потреблении корма животным (в том числе характерные количества и время суток) могут служить показателем или содержать иную информацию о таких характеристиках или явлениях, как получение удовольствия животным или его пищевые предпочтения; ест ли одно животное корм другого животного (т.е. в доме или жилом помещении с несколькими животными); нормальное или неправильное время поглощения корма (например, слишком быстро или слишком медленно); болезни или проблемы с желудочно-кишечным трактом; проблемы, связанные с сезонным фактором (например, изменения в манере поведения в зависимости от изменений температуры); дефицит питательных веществ с учетом потребленного корма; проблемы с избыточным/недостаточным кормлением; гипер/гипофагия; их комбинации; и т.п. Эти собранные данные и анализ могут, в свою очередь, привести к результатам и рекомендациям по одному или более из изменения окружающей среды; инициирования, ограничения или расширения протоколов физической нагрузки; введения или прекращения введения витаминов, добавок или лекарственных препаратов; инициирования или изменения протоколов дрессировки; изменения в питании/кормлении; посещения ветеринара; их комбинации; и т.п.
В качестве другого примера, но без ограничения, собранные и проанализированные данные об активности животного в минутах за день и ее распределении по времени могут служить показателем или содержать иную информацию о таких характеристиках или явлениях, как циркадные ритмы животного; старение; общее состояние здоровья и физическая форма; нарушение обмена веществ; болезнь или недомогание; количество проявлений или периодов беспокойства в течение дня; слабоумие или когнитивные нарушения; проблемы с суставами или подвижностью; смена этапов развития (молодая особь/зрелая особь/особь старшего возраста); эффективность восстановления после болезни/травмы/операции; эффективность рациона питания и питания; взаимоотношения с другими животными в хозяйстве; их комбинации; и т.п. Эти собранные данные и анализ могут, в свою очередь, привести к результатам и рекомендациям по одному или более из изменения окружающей среды; инициирования, ограничения или расширения протоколов физической нагрузки; введения или прекращения введения витаминов, добавок или лекарственных препаратов; инициирования или изменения протоколов дрессировки; изменения в питании/кормлении; посещения ветеринара; их комбинации; и т.п.
В качестве другого примера, но без ограничения, собранные и проанализированные данные о количестве шагов, пройденных животным за день, могут служить показателем или содержать иную информацию о таких характеристиках или явлениях, как время суток, когда сжигание калорий возрастало или сокращалось; способность животного жить в обществе; общая подвижность животного; уровень беспокойства животного (например, в отсутствие владельца/смотрителя ходит взад и вперед); скорость и изменения скорости со временем, которые могут свидетельствовать о проблемах с суставами/подвижностью; слабоумие и когнитивное здоровье; болезнь или травма конечностей; беспокойство, вызванное каким-либо событием (например, присутствием почтальона или мусоровоза); циркадные ритмы; графики прогулок/сна; возврат в исходное или нормальное состояние после операции, после болезни или после физической нагрузки; скорость старения или относительный возраст животного, базальный метаболизм; потребность в большей физической активности; потребность в увеличении или сокращении активности или физической нагрузки; их комбинации; и т.п. Эти собранные данные и анализ могут, в свою очередь, привести к результатам и рекомендациям по одному или более из изменения окружающей среды; инициирования, ограничения или расширения протоколов физической нагрузки; введения или прекращения введения витаминов, добавок или лекарственных препаратов; инициирования или изменения протоколов дрессировки; изменения в питании/кормлении; посещения ветеринара; их комбинации; и т.п.
В качестве другого примера, но без ограничения, собранные и проанализированные данные о количестве калорий, сжигаемых животным за день, могут служить показателем или содержать иную информацию о таких характеристиках или явлениях, как обмен веществ животного; количество калорий, необходимое животному, и количество корма/лакомства, которое необходимо обеспечить; определенный вид корма/лакомств, которые нужно давать животному (например, для регулирования работоспособности или веса); количество кормлений/угощений в день; активность в отсутствие владельца/смотрителя; проблемы с суставами/подвижностью; расход энергии; слабоумие или когнитивные нарушения; повышенная потребность в воде; их комбинации; и т.п. Эти собранные данные и анализ могут, в свою очередь, привести к результатам и рекомендациям по одному или более из изменения окружающей среды; инициирования, ограничения или расширения протоколов физической нагрузки; введения или прекращения введения витаминов, добавок или лекарственных препаратов; инициирования или изменения протоколов дрессировки; изменения в питании/кормлении; посещения ветеринара; их комбинации; и т.п.
В качестве другого примера, но без ограничения, собранные и проанализированные данные о массе тела животного могут служить показателем или содержать иную информацию о таких характеристиках или явлениях, как изменения со временем (например, избыточный/недостаточный вес, избыточное/недостаточное кормление); уровень протеинов; сравнения между породами; начало заболевания; проблемы с желудочно-кишечным трактом; заболевания, состояния или иные проблемы со здоровьем (например, проблемы со щитовидной железой, опухоли и т.д.); энергетический баланс; необходимость смены кормов с учетом этапов развития (например, когда молодые особи не набирают вес, собаки старшего возраста начинают терять вес и т.д.); эффективность программ или рационов питания для потери/набора веса; суточная потребность в энергии; обмен веществ в состоянии покоя; потребление воды/корма; их комбинации; и т.п. Эти собранные данные и анализ могут, в свою очередь, привести к результатам и рекомендациям по одному или более из изменения окружающей среды; инициирования, ограничения или расширения протоколов физической нагрузки; введения или прекращения введения витаминов, добавок или лекарственных препаратов; инициирования или изменения протоколов дрессировки; изменения в питании/кормлении; посещения ветеринара; их комбинации; и т.п.
В качестве другого примера, но без ограничения, собранные и проанализированные данные о потреблении воды животным могут служить показателем или содержать иную информацию о таких характеристиках или явлениях, как уровни/состояние гидратации животного (например, по сравнению с массой тела для определения достаточности уровней гидратации); обезвоживание/содержание соли; диабет или начало его развития; удовлетворение требований животного в гидратации; колебания в потреблении воды; использование воды в качестве носителя для доставки добавок или лекарственного препарата; характер экскреции; беспокойство, стресс или тоска; риски образования кристаллов в почках; необходимость пополнения источника воды/контейнера; сезонные факторы; риски развития почечной недостаточности; частота питья и изменения со временем; характер поведения в зависимости от времени суток; чистота источника воды/контейнера; потребление и вид корма; возможное употребление ненадлежащего корма/лакомств; их комбинации; и т.п. Эти собранные данные и анализ могут, в свою очередь, привести к результатам и рекомендациям по одному или более из изменения окружающей среды; инициирования, ограничения или расширения протоколов физической нагрузки; введения или прекращения введения витаминов, добавок или лекарственных препаратов; инициирования или изменения протоколов дрессировки; изменения в питании/кормлении; посещения ветеринара; их комбинации; и т.п.
Кроме того, собранные данные и анализ по определенным параметрам могут служить показателем ряда определенных проблем у животного. Например, одно или более изменений в активности животного; изменения в периодах интенсивности/отдыха; изменения в потреблении корма/воды; изменения в количестве пройденных шагов; изменения в весе; нерегулярный характер экскреции; температура тела; результаты анализов крови, мочи и/или стресс-тестов; и их комбинации могут служить показателем или содержать иную информацию об определенных онкологических заболеваниях у животного. В качестве другого примера, изменения в потреблении корма/воды; изменения в весе; сезонные факторы; ненормальное почесывание; выпадение шерсти; изменения внешнего вида и их комбинации могут служить показателем или содержать иную информацию о наличии аллергии у животного (будь то пищевые аллергии, экологические аллергии или бактериальные/вирусные аллергии). В качестве другого примера, изменения в активности; количество шагов (например, хождение взад и вперед); ЧСС; повышенное потребление воды или пониженное потребление корма; подача голоса (например, скуление) и их комбинации могут служить показателем или содержать иную информацию о беспокойстве, стрессе или тоске у животного. В качестве другого примера, возраст; порода; аспекты репродуктивности (например, течка, удаление яичников/кастрация и т.д.); характер отдыха; характер активности, в том числе количество шагов и сожженные калории; изменения в потреблении калорий; изменения в режиме питания и их комбинации могут служить показателем этапа развития (или его смены) животного. В качестве другого примера, увеличение потребления воды; увеличения или уменьшения массы тела; возраст и порода животного; цвет мочи; снижение активности; вид корма и их комбинации могут служить показателем диабета у животного. Эти собранные данные и анализ могут, в свою очередь, привести к результатам и рекомендациям по одному или более из изменения окружающей среды; инициирования, ограничения или расширения протоколов физической нагрузки; введения или прекращения введения витаминов, добавок или лекарственных препаратов; инициирования или изменения протоколов дрессировки; изменения в питании/кормлении; посещения ветеринара; их комбинации; и т.п.
Различные комбинации собранных данных и анализа по определенным параметрам могут также служить показателем множественных проблем у животного. В качестве примера, комбинация данных по частоте сердечных сокращений и массе тела может служить показателем или содержать иную информацию о таких характеристиках или явлениях, как гипертония; анорексия; гиперфузия; физическая форма; физическое напряжение; беспокойство, стресс или тоска животного. В качестве другого примера, комбинация данных по частоте сердечных сокращений, массе тела и композиции тела может служить показателем или содержать иную информацию о таких характеристиках или явлениях, как старение; ожирение; дефицит дрессировки; проблемы с физической формой; метаболические потребности и потребности в питании животного. В качестве другого примера, комбинация данных по частоте сердечных сокращений, массе тела и подаче голоса может служить показателем или содержать иную информацию о таких характеристиках или явлениях, как беспокойство, стресс или тоска, либо физическое или эмоциональное расстройство животного. В качестве другого примера, комбинация данных по массе, температуре тела, частоте сердечных сокращений и дыханию может служить показателем или содержать иную информацию об общем самочувствии и благополучии животного. В качестве другого примера, повышенное потребление воды животным может служить показателем или содержать иную информацию о таких характеристиках или явлениях, как беспокойство, стресс или тоска; проблемы с мочевыводящими путями; повышенные концентрации кальция; заболевание печени; гипертиреоз и острые или хронические болезни почек животного. В качестве другого примера, количество калорий, сжигаемых за день; длительность отдыха в минутах за день; пройденные за день шаги и местоположение животного могут служить показателем или содержать иную информацию о таких характеристиках или явлениях, как проблемы с весом и рационом питания; проблемы с обменом веществ; характер активности; предболезненное состояние; исходные и скорректированные уровни физической формы и активности; проблемы животного по причине наличия нескольких животных в хозяйстве; слабоумие и когнитивные нарушения и общее благополучие животного. В качестве другого примера, потребление корма, потребление воды, масса тела и уровни активности могут служить показателем или содержать иную информацию о таких характеристиках или явлениях, как показатели массы тела; характер экскреции; вкусовая привлекательность корма; проблемы с контейнером для корма/воды; набор/потеря веса (например, из-за болезни Аддисона, гипотиреоза); ранняя стадия или начало болезни; болезнь в запущенном состоянии; характер стресса; проблемы с почками; артрит; проблемы с суставами/подвижностью; дефицит дрессировки; старение; и изменения этапа развития животного. В качестве другого примера, потребление корма, количество пройденных шагов, масса тела и частота сердечных сокращений могут служить показателем или содержать иную информацию о таких характеристиках или явлениях, как энергетический баланс (например, в зависимости от породы или этапа развития); исходный и скорректированный уровни счастья/довольства/удовлетворения; изменения в уровнях энергии; болезненное состояние; пригодность и вкусовая привлекательность корма и беспокойство, стресс или тоска животного. В качестве другого примера, потребление корма, потребление воды, уровень активности, масса тела, возраст, частота сердечных сокращений и температура тела могут служить показателем или содержать иную информацию о таких характеристиках или явлениях, как проблемы с питанием/недостаточностью питания; онкологические заболевания; проблемы с почками; гипертиреоз и инфекционные заболевания животного. В качестве другого примера, масса тела, возраст, порода, уровни активности, уровни глюкозы и потребление воды могут служить показателем или содержать иную информацию о диабете или начале его развития и болезнях скелетно-мышечной системы, таких как дисплазия тазобедренного сустава и остеоартрит. Эти собранные данные и анализ могут, в свою очередь, привести к результатам и рекомендациям по одному или более из изменения окружающей среды; инициирования, ограничения или расширения протоколов физической нагрузки; введения или прекращения введения витаминов, добавок или лекарственных препаратов; инициирования или изменения протоколов дрессировки; изменения в питании/кормлении; посещения ветеринара; их комбинации; и т.п.
Еще ряд примеров полезных данных и анализа включают один или более из следующих: комбинация частоты сердечных сокращений и частоты дыхания животного; химический анализ мочи в качестве показателя физиологических изменений у животного со временем; оценка физического состояния, например, на основании оценки физического состояния животного владельцем животного (в том числе, например, предоставление фотографий животного при создании профилей животного в мобильных модулях, обсуждаемых ниже); питательная композиция/питательные свойства корма животного (в том числе, например, предоставление фотографий штрихкодов или иной информации о корме, которым они кормят своих животных, чтобы можно было получить доступ к базам данных для получения анализа пищевой ценности, заявленной на этикетке, для таких продуктов), которые могут пролить свет на уровни потребляемых животным питательных веществ (например, для сравнения продуктов различных производителей, анализа партий и т.д. с целью определения фактического потребления калорий и уровней питательных композиций у животного); воздействие УФ лучей и сопутствующие заболевания; перепады высот (например, перемещение вверх/вниз по лестнице, преодоление подъемов) и нормальная частота смены положений стоя/сидя/лежа с течением времени в качестве прогностического фактора раннего начала проблем со здоровьем суставов; зависимость температуры тела животного от температуры окружающей животное среды. Еще ряд примеров данных включают в себя ссылки на метеорологические сайты, корреляция поведения отдельного и нескольких домашних животных с данными мониторинга землетрясений, использование распознавания морды в качестве способа идентификации животного, использующего устройство (т.е. того животного, которое ест/пьет, становится на весы, использует туалетный лоток и т.д.), GPS или иных технологий отслеживания местоположения для указания места нахождения животного (например, внутри/снаружи здания и т.д.).
Экспертная аналитика
В дополнение к данным 2 животных системы и способы, описанные в настоящем документе, используют экспертную аналитику 4 для обеспечения более точных и/или содержательных рекомендаций касательно здоровья и/или благополучия животного. Таким образом, методы настоящего изобретения обеспечивают возможность извлечения информативных данных из необработанных данных, которые затем собирают и анализируют с привлечением соответствующих специалистов. Как показано на фиг. 1 в число различных специалистов входят, например, ветеринары, психологи, генетики, дрессировщики, специалисты по поведению, специалисты по питанию и специалисты по обработке и анализу данных.
Экспертная оценка в реальном времени или в течение продолжительного периода времени используется для определения оптимального терапевтического/питательного индекса или рекомендации для данного конкретного животного или класса животных. Например, если пороговый уровень или базовый уровень собранных данных, обсуждаемых выше, нарушается, соответствующее действие может быть рекомендовано специалистом и предпринято владельцем животного или другим лицом. Соответствующим действием может быть предупреждение владельца/лица, прекращение или начало приема определенного лекарственного препарата и т.п. Как следует понимать, решение по соответствующему действию или рекомендации в отношении животного принимается на основании собранных данных, опыта специалиста и оценки для данного конкретного животного или класса животных. Также следует понимать, что экспертный анализ может проводиться однократно с использованием набора данных, полученного по животному, и/или непрерывно с использованием, например, клинических исследований и/или существующей клинической информации.
Таким образом, специалист имеет возможность опираться на собственный опыт, а также имеет доступ к дополнительной информации, например, к информации за прошлые периоды времени в памяти системы, информации за прошлые периоды времени о конкретном животном из одной или более доступных баз данных и информации о множестве животных из прочих баз данных. Специалист (-ы) может (-гут) использовать всевозможные касающиеся управления и совместного использования взаимосвязи с системами и способами, описанными в настоящем документе, от полного управления предоставлением оценок или рекомендаций, до распределения функций, при котором, например, несколько специалистов могут давать оценки и рекомендации, чтобы влиять на лечение и/или предпринимаемые действия пользователем/хозяином животного. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления специалисты могут подготавливать и отправлять аналитические сообщения (например, информацию о здоровье и благополучии домашнего животного) и системные информационные сообщения внутри системы (например, через мобильные модули, которые подробно обсуждаются ниже).
Сбор данных животного
Вышеупомянутые данные о здоровье, поведении и/или окружающей среде животного могут быть собраны или получены и проанализированы с помощью ряда методов и/или сенсорных/контрольно-измерительных устройств.
Данные могут быть получены из качественных наблюдений владельцев животных/смотрителей или периодических ветеринарных обследований. Они могут включать наблюдаемые и регистрируемые изменения в весе, активности, потреблении корма и/или воды, частоте и консистенции экскреции и т.п. по сравнению с предыдущим наблюдением или протоколирование этих же параметров. В дополнительном или альтернативном варианте осуществления данные могут собираться в автоматическом режиме, непрерывно или периодически, с помощью одного или более сенсоров, связанных, например, с самим животным или местами, часто посещаемыми животным (например, контейнеры с кормом/водой, контейнеры для экскрементов, часто используемые для сна/отдыха места и т.д.), и измерительных устройств.
Например, данные могут непрерывно фиксироваться в течение всего периода активности животного в контейнере для экскрементов, во время потребления корма или воды, сна или отдыха до тех пор, пока животное не отдалится, тем самым отключив определение параметров. Данные могут также фиксироваться путем периодического опроса датчика или датчиков, таких как датчик или датчики веса, давления или силы (например, тензодатчики, динамометрические датчики, пьезодатчики и т.д.), и преобразования непрерывного (аналогового) электрического сигнала в цифровые данные.
Таким образом, на этапе сбора данных можно использовать всевозможные датчики и измерительные устройства. В число примеров датчиков входят, среди прочих, акселерометры (одноосевые или многоосевые), гироскопы, весы, преобразователи веса, преобразователи силы, преобразователи перемещения, датчики ориентации (например, компасы), преобразователи давления, датчики веса, датчики силы, шагомеры, датчики смещения, датчики давления, динамометрические датчики, фотокамеры, видеокамеры, записывающие видеокамеры, РЧ-маяки для определения местоположения, контактные термометры, бесконтактные термометры, такие как инфракрасные термометры, лазерные термометры, инфракрасные пирометры, лазерные пирометры, наполнители туалетов для домашних животных или добавки к наполнителям туалетов для домашних животных, которые меняют свои свойства, такие как цвет, запах, дегазирование, флуоресценция, люминесценция при контакте с экскрементами животного: мочой или калом. Другие датчики также могут использоваться для определения присутствия или отсутствия животного в определенном месте или на определенной высоте, например оптические датчики, оптические отражающие датчики, оптопарные датчики СИД/фотодиод, оптопарные датчики СИД/фототранзистор, оптопарные датчики лазерный диод/фотодиод, оптопарные датчики лазерный диод/фототранзистор, оптроны, оптоволоконные датчики, магнитные датчики, датчики веса, датчики силы, датчики смещения, датчики давления (относительного/дифференциального или абсолютного), разнообразные датчики приближения, такие как индуктивные датчики приближения, магнитные датчики приближения, емкостные датчики приближения, устройства системы глобального позиционирования (GPS), устройства глобальной навигационной спутниковой системы (GNSS) и/или их комбинации. В большинстве случаев все типы датчиков и методы считывания, известные сейчас или разработанные в будущем, которые способны формировать данные, описывающие перемещение и/или присутствие животного, входят в объем настоящего изобретения.
Конкретные датчики и измерительные устройства, системы и способы их применения для сбора физиологических и поведенческих данных животного, их хранения и передачи описаны в публикации патентов США №№ 2011/0315084; 2012/0299731; 2013/0073254; и 2013/0192526 (содержание каждого из которых полностью включено в настоящий документ путем ссылки).
Например, в публикации патента США № 2011/0315084 представлен кошачий туалетный лоток, включающий систему мониторинга, которая обнаруживает действия кошки относительно кошачьего туалетного лотка. Туалетный лоток содержит систему идентификации, такую как систему радиочастотной идентификации (RFID), для отслеживания действий отдельной кошки. В рамках мониторинга можно сохранять и передавать данные, имеющие важные последствия для здоровья, такие как среднее число посещений туалетного лотка в течение заданного периода времени. Если в поведении происходят значимые изменения, такие как отсутствие посещений туалетного лотка в течение заданного периода времени (например, 24 часа), могут отправляться предупреждения пользователю. Система мониторинга также может включать датчик веса, чтобы туалетный лоток сохранял и передавал данные о весе использующей его кошки или кошек за прошедший период времени. Если вес кошки выходит за пределы диапазона, могут отправляться предупреждения пользователю. Датчик веса также может использоваться для идентификации отдельных кошек и/или определения вида и количества экскрементов, оставленных кошкой в туалетном лотке. Данные о здоровье могут формироваться в виде предупреждения о возможных основополагающих проблемах со здоровьем, таких как болезнь почек или диабет, данных о весе за прошедший период в качестве раннего признака основного заболевания, или информации об отсутствии активности в туалетном лотке, что может свидетельствовать об изоляции от туалетного лотка (например, животное заперто в отдельной части дома, болеет и/или травмировано и т.д.).
В качестве другого примера, в публикации патента США № 2012/0299731 представлен контейнер для экскрементов или жердь (например, для пернатых), включающая весы и другие датчики для измерения и/или определения характеристик животного, когда оно облегчается в контейнере или на жерди. Также описываются пункты питания и поилки, включающие весы и другие датчики для измерения и/или определения характеристик животного.
В качестве другого примера, в публикации патента США № 2013/0073254 представлены переносные контрольно-измерительные устройства, способные контролировать, рассчитывать, определять и/или обнаруживать количество «сожженной» вследствие физической активности энергии и/или калорий. Контрольно-измерительное устройство прикрепляют к пользователю во время осуществления деятельности, а корпус устройства имеет физический размер и форму, облегчающие крепление к пользователю с помощью механизма (например, зажима, ремня и/или шнура), который помогает присоединить или прикрепить устройство к пользователю, позволяя пользователю выполнять обычные или характерные действия без каких-либо затруднений.
В качестве другого примера, в публикации патента США № 2013/0192526 представлен носимый животным мобильный аппарат (т.е. ошейник, поводок или одежда для домашнего животного), который способен обнаруживать и передавать данные о физиологическом состоянии и действиях животного.
Некоторые примеры осуществления сенсорных/измерительных устройств 60 изображены на фиг. 2. Например, устройство 60 может включать носимый животным монитор 60a, который можно прикрепить к ошейнику, поводку или другому аксессуару животного. Носимые животным устройства этого типа могут быть выполнены с возможностью измерения, помимо прочего, окружающей среды животного, активности животного, температуры тела, температуры окружающей среды, перепада высоты/высоты над уровнем моря, воздействия УФ лучей и т.п. Другой тип устройства 60 включает пункт питания/гидратации 60b, который может содержать один или более резервуаров для корма и воды. Устройства этого типа могут быть выполнены с возможностью контроля, помимо прочего, массы потребляемого корма и воды, продолжительности процедуры кормления/питья, характера поведения во время еды и т.п. Другой тип устройства 60 включает монитор веса 60c. Устройства этого типа можно поместить под конуру животного или под место для сна/отдыха, например, чтобы обеспечить отслеживание веса в режиме реального времени. Другой тип устройства 60 включает монитор активности в туалетном лотке 60d, который можно расположить на или возле контейнера для экскрементов животного. Устройства этого типа могут быть выполнены с возможностью контроля, помимо прочего, частоты активности и длительности использования контейнера для экскрементов. Комбинации устройств 60a, 60b, 60c и/или 60d можно использовать для обеспечения полного пакета данных 2 животного. Как следует понимать, таким образом, эти иллюстративные устройства могут быть оборудованы одним или более из различных датчиков, рассмотренных выше.
Аналитические методы и системы
Что касается анализа данных, он может включать множество типов методологий разработки программного обеспечения и существующих средств/языков программирования, таких как облачные архитектуры данных, аналитические системы и способы анализа «больших данных» (например, посредством Elastic MapReduce (EMR) компании Amazon и/или I/O компании Google) и приложений на основе HTML (например, HTML5). Эти методологии, средства и программы могут выполняться отдельно или, что предпочтительнее, совместно с одним или более из (1) экспертных знаний изобретателя и заявителя в области питания, здоровья и благополучия животных; (2) экспертных знаний других лиц и групп практикующих и научных работников; (3) экспертных знаний научных специалистов по обработке и анализу данных и научно-исследовательских и опытно-конструкторских работников и групп с целью создания дополнительных или альтернативных алгоритмов прогностической аналитики на основе обработки данных, собранных по отдельным животным (т.е. специалистов по обработке и анализу данных, связанных с заявителем, а также со сторонними группами или партнерами); и (4) развивающихся технологий обучения машин, которые способны автоматически анализировать данные с использованием высокоскоростных процессоров для выявления значимых тенденций и оценок в наборе данных.
Специалистам в данной области будет понятно, что в число различных вычислительных компонентов системы, обсуждаемых в настоящем документе, могут входить один и/или более из следующих: хост-сервер и/или другие вычислительные системы, в том числе процессор для обработки цифровых данных; хранилище или память, соединенная с указанным процессором, для хранения цифровых данных; входной цифровой преобразователь, соединенный с указанным процессором, для ввода цифровых данных; прикладная программа, хранящаяся в указанной памяти и доступная указанному процессору, для управления обработкой цифровых данных указанным процессором; устройство отображения, соединенное с процессором и памятью, для отображения информации, получаемой из цифровых данных, обработанных указанным процессором; и множество баз данных. Вычислительные системы могут включать операционную систему (например, OS/360, MVS, Windows NT, 95/98/2000/XP/Vista, OS2, UNIX, Unix-подобную, TPF, Linux, Solaris, MacOS, Mac OS X, AIX, Google Chrome OS, Plan 9, Android, iOS, Blackberry, Windows Phone и т.д., и т.п.), а также различное стандартное вспомогательное программное обеспечение и драйверы, обычно связанные с компьютерами и мобильными устройствами/смартфонами.
Как отмечено выше, системы, предназначенные для использования со способами, описанными в настоящем документе, могут включать запоминающие устройства для хранения собранных и/или проанализированных данных. Такие запоминающие устройства могут включать, например, устройства памяти, устройства хранения данных и их комбинации, такие как кристаллы памяти, полупроводниковые запоминающие устройства, интегральные схемы (ИС), энергонезависимые блоки памяти или запоминающие устройства, такие как флэш-память, постоянные запоминающие устройства (ПЗУ), стираемые постоянные запоминающие устройства (СПЗУ), электрически стираемые постоянные запоминающие устройства (ЭСПЗУ), стираемые программируемые постоянные запоминающие устройства (СППЗУ), электрически стираемые программируемые постоянные запоминающие устройства (ЭСППЗУ), электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (ЭСППЗУ), энергозависимые запоминающие устройства, такие как оперативные запоминающие устройства (ОЗУ), статические оперативные запоминающие устройства (СОЗУ), динамические оперативные запоминающие устройства (ДОЗУ), памяти с одинарной скоростью передачи данных (SDR), памяти с удвоенной скоростью передачи данных (DDR), памяти с учетверенной скоростью передачи данных (QDR), регистры микропроцессора, регистры микроконтроллера, регистры ЦП, регистры контроллера, магнитные запоминающие устройства, такие как магнитные диски, магнитные жесткие диски, магнитные ленты, оптические запоминающие устройства, такие как оптические диски, компакт-диски (CD), цифровые универсальные диски (DVD), диски Blu-ray, магнитооптические диски (МОД), флэш-память USB и другие внешние запоминающие устройства (например, портативные накопители на жестком диске) и/или их комбинации.
Системы также могут включать процессор, выполненный с возможностью анализа собранных данных. В число примеров процессоров входят, например, электронные цепи, системы, модули, подсистемы, подмодули, устройства и их комбинации, такие как центральные процессоры (ЦП), микропроцессоры, микроконтроллеры, блоки обработки, блоки управления, материальные носители для записи и/или их комбинации. Следует понимать, что датчики и измерительные устройства, запоминающие устройства и процессоры могут быть собраны в виде единого блока или в виде нескольких автономных устройств, которые могут обмениваться друг с другом данными.
Также следует понимать, что настоящее изобретение может быть реализовано как способ, система (например, система обработки данных), устройство для обработки данных, компьютерный программный продукт и/или устройство связи. Соответственно, настоящее изобретение может принимать форму полностью программного варианта осуществления, полностью аппаратного варианта осуществления и/или варианта осуществления, сочетающего оба подхода: программный и аппаратный. Кроме того, настоящее изобретение может принимать форму компьютерного программного продукта на машиночитаемом носителе данных, имеющем машиночитаемые средства программного кода, реализованные на носителе данных. Можно использовать любой подходящий машиночитаемый носитель данных, включая жесткие диски, диски CD-ROM, оптические запоминающие устройства, магнитные запоминающие устройства и/или аналогичные устройства.
Мобильные системы мониторинга
Снова обратимся к чертежам. На фиг. 3 приведена схема мобильной системы 1000 мониторинга животного, включающая мобильный модуль 2000, позволяющий пользователю 3000 получать информацию о животном 40 в окружающей среде 20 животного. Как видно, окружающая среда животного включает одно или более сенсорных/измерительных устройств 60, как описано в настоящем документе. В настоящем варианте осуществления мобильный модуль 2000 реализован посредством мобильного устройства 4000, которое связано с пользователем 3000 и может быть, например, портативным или ручным электронным устройством, таким как сотовый телефон, смартфон, карманный персональный компьютер (КПК) и/или планшет. Например, мобильным устройством 400 может быть электрическое устройство производства компании Research in Motion Limited (например, устройство Blackberry), компании Palm, Inc. (например, устройство Palm), компании Apple Computer, Inc. (например, MP3-проигрыватель iPod, устройство iPod Touch, устройство iPad и/или устройство iPhone) и/или компании Samsung Electronics Co. Ltd. (например, устройство Galaxy). В других примерах мобильным устройством 400 может быть портативный компьютер (например, ноутбук или аналогичное устройство, например, изготовленное вышеупомянутыми или иными компаниями).
Мобильное устройство 4000 может быть выполнено с возможностью установки беспроводного соединения 6100 с Интернетом 6000. Аналогичным образом устройство(-а) 60 сбора данных животного может (-гут) быть выполнено (-ы) с возможностью обмена данными через Интернет 6000 посредством соединения 6200, которое может быть проводным или беспроводным. Таким образом, мобильное устройство 400 и устройство 60 сбора данных могут обмениваться данными через Интернет 6000. В некоторых примерах часть соединения 6100 и/или соединения 6200 может выполняться через сеть, настроенную для беспроводного и/или сотового стандарта, такого как WiFi (IEEE 802.11a/b/g/n), WiPAN (IEEE 802.15, Bluetooth), W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access — широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов), HSPA (High Speed Packet Access — высокоскоростная пакетная передача данных), EDGE (Enhanced Data Rate for GSM Evolution — развитие стандарта GSM с увеличенной скоростью передачи данных), WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access — технология широкополосного доступа в микроволновом диапазоне), LTE (Long Term Evolution — стандарт «Долгосрочное развитие») и т.д.
На фиг. 4 приведен компьютер 7000, подходящий для реализации варианта осуществления мобильной системы 1000 мониторинга. Компьютер 7000 включает корпус 7020, содержащий одну или более монтажных плат (не показаны), порт USB (universal serial bus — универсальная последовательная шина) 7120, дисковод для дисков формата Compact Disc Read-Only Memory (CD-ROM) или Digital Video Disc (DVD) 7160 и накопитель на жестком диске 7140. Характерная блок-схема элементов, включенных в монтажные платы внутри корпуса 7020, показана на фиг. 5. Центральный процессор (ЦП) 8100 соединен с системной шиной 8140 на фиг. 5. В различных вариантах осуществления ЦП 8100 может быть совместимым с любым из множества имеющихся в продаже семейств архитектур.
Системная шина 8120 также соединена с памятью 8080, которая включает постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ). Энергонезависимые части памяти 8080, или ПЗУ, могут быть закодированы последовательностью загрузочного кода, пригодной для восстановления компьютера 7000 (фиг. 4) до функционального состояния после сброса системы. Кроме того, память 8080 может содержать микрокод, такой как базовая система ввода-вывода (BIOS). В изображенном на фиг. 5 варианте осуществления различные устройства ввода-вывода, такие как контроллер диска 8040, графический адаптер 8180, видеоконтроллер 8020, адаптер 8200 клавиатуры, адаптер 8060 мыши, сетевой адаптер 8140 и другие устройства 8160 ввода-вывода, могут быть подсоединены к системной шине 8120. В данном примере адаптер 8200 клавиатуры и адаптер 8060 мыши подсоединены к клавиатуре 7040 и мыши 7100, соответственно, компьютера 7000. Хотя на фиг. 5 графический адаптер 8180 и видеоконтроллер 8020 показаны, как отдельные блоки, в других вариантах осуществления видеоконтроллер 8020 может быть встроен в графический адаптер 818 или наоборот. Видеоконтроллер 8020 подходит для обновления информации на мониторе 7090 с целью отображения изображений на экране 7080 компьютера 7000. Контроллер 8040 диска может управлять накопителем на жестком диске 7140, портом USB 7120 и/или дисководом 7160 CD-ROM или DVD. В других вариантах осуществления могут применяться отдельные блоки для управления каждым из этих устройств по отдельности.
Сетевые адаптеры 8200 могут быть подсоединены к одной или более антеннам. В некоторых вариантах осуществления сетевой адаптер 8200 может быть настроен для связи по WiFi (IEEE 802.11) и/или может быть частью карты WNIC (wireless network interface controller — контроллер беспроводного сетевого интерфейса) (не показана), вставленной или подсоединенной к порту расширения (не показан) компьютера 7000. В некоторых примерах такая карта WNIC может быть картой беспроводной сети, встроенной во внутренний компьютер 7000. Адаптер беспроводной сети может быть встроен во внутренний клиентский компьютер 7000 благодаря наличию средств беспроводной сети Ethernet, встроенных в набор микросхем материнской платы, или реализован посредством специализированной платы беспроводной сети Ethernet, соединенной через шину PCI (peripheral component interconnector — локальная шина соединения периферийных устройств) или шину PCI Express. В этом же или других вариантах осуществления сетевые адаптеры 8200 могут быть настроены для связи по другим протоколам, таким как WPAN, W-CDMA, HSPA, EDGE, WiMAX, LTE или другие. В других вариантах осуществления сетевой адаптер 820 может быть адаптером проводной сети.
Хотя другие компоненты компьютера 7000 не показаны, такие компоненты и их взаимное соединение хорошо известны специалистам среднего уровня в данной области техники. Поэтому необходимости в обсуждении дальнейших подробностей, касающихся конструкции и состава компьютера 7000 и монтажных плат внутри корпуса 7020, нет.
При работе компьютера 700 программные команды, хранящиеся на жестком диске 714, в памяти 808, на USB-накопителе в порте USB 712 и/или CD-ROM или DVD в дисководе CD-ROM и/или DVD 916, могут выполняться ЦП 1010 (фиг. 5). Такие программные инструкции могут соответствовать операционной системе (ОС), например, среди прочих, ОС Apple, ОС Microsoft Windows, ОС Linux и/или ОС UNIX. Часть таких программных инструкций может быть пригодной для реализации или осуществления систем и способов, описанных в настоящем документе.
В настоящем примере на фиг. 3 к компьютеру 7000 подсоединены одно или более сенсорных/измерительных устройств 60. В альтернативном варианте осуществления устройства 60 могут быть подсоединены к Интернету 6000 (не показан) и мобильному модулю 2000, при этом компьютер 7000 не требуется. Мобильный модуль 2000 может быть выполнен с возможностью обмена данными с компьютером 7000 (или устройством (-ами) 60), чтобы пользователь 3000 мог получать доступ к информации, собранной устройством 60.
На фиг. 6 приведена примерная схема мобильного устройства 4000. Мобильное устройство 4000 состоит из процессорного модуля 4020 и модуля 4040 памяти, соединенных вместе для обеспечения работы мобильного устройства 4000. Модуль 4040 памяти может включать операционную систему, путем выполнения которой процессорный модуль 4020 управляет различными функциями мобильного устройства 4000. В некоторых примерах операционная система может включать операционную систему, например, среди прочих, ОС iOS производства компании Apple Computer Inc., ОС Android производства компании Google, Inc. и/или ОС Windows Phone производства Microsoft, Inc. Мобильное устройство 4000 также включает модуль отображения 4060, соединенный с процессорным модулем 4020 и выполненный с возможностью представления одного или более пользовательских интерфейсов для управления мобильным устройством 4000. Процессорный модуль 4020 также соединен с модулем 4080 связи, который может быть выполнен с возможностью установки соединения 6100 (фиг. 3) посредством одного или более стандартов беспроводной связи, описанных выше.
Мобильный модуль 2000 также показан на фиг. 6 как реализованный в мобильном устройстве 4000 и может быть соединен с процессорным модулем 4020 и/или модулем 4060 отображения или доступен им. Хотя на фиг. 6 мобильный модуль 4040 показан отдельно от модуля 4040 памяти, в некоторых вариантах осуществления мобильный модуль 2000 может быть соединен с модулем 4040 памяти и/или храниться в нем. Например, мобильный модуль 2000 может включать мобильное приложение, которое может загружаться через Интернет 6000 с веб-сайта или из сетевого магазина приложений и/или которое может храниться в мобильном устройстве 4000.
Как показано на фиг. 3, мобильный модуль 2000 может быть выполнен с возможностью предоставления пользователю 3000 доступа к сенсорным/измерительным устройствам 60 в окружающей среде 20 животного через Интернет 6000 посредством соединения 6100 между мобильным устройством 4000 и Интернетом 6000 и посредством соединения 6200 между Интернетом 6000 и окружающей средой 20 животного. Таким образом, мобильный модуль 2000 может позволить пользователю 3000 выполнять дистанционный мониторинг животного 40. Такой мониторинг может включать, например, проверку активности и поведения животного, включая, среди прочего, потребление корма/воды, периоды отдыха и/или активности и график и характер экскреции.
Как показано на фиг. 6, мобильный модуль 2000 может включать несколько подмодулей, таких как модуль 2020 настроек, модуль 2040 панели наблюдения, аналитический модуль 2060 и модуль 2080 оповещений. В их число также может входить необязательный модуль входа в систему (не показан). Модуль входа в систему, при наличии, может быть выполнен с возможностью получения сведений для проверки подлинности от пользователя 3000 (фиг. 3) или ветеринара для удостоверения пользователя перед предоставлением доступа к подмодулям. Как обычно, сведения для проверки подлинности могут включать имя пользователя и/или пароль либо, в некоторых примерах, персональный идентификационный номер (PIN).
Модуль 2020 настроек содержит различные учетные записи или профили пользователей, профили животных, профили мобильных устройств и функции справки/поддержки. Пользователь может создавать и изменять эти профили, чтобы добавлять личные сведения и информацию о животных. На фиг. 7 приведен пример осуществления отображения 9002, содержащего пользовательские настройки, включая имя 90021, данные 90022 по связи (например, адрес электронной почты) и фотографию 90023 пользователя. На фиг. 8 приведен пример осуществления отображения 9004, содержащего пользовательские настройки, включая один или несколько профилей 90041 животных, контролируемых устройством (-ами) 60. Эти профили 90041 создают путем указания различных данных 90061 о животных, как показано на отображениях 9006a–9006g на фиг. 9a–9g.
Кроме того, в модуле 2020 настроек предусмотрена возможность добавления профилей устройств для различных сенсорных/измерительных устройств 60, как показано на иллюстративном отображении 9008 (фиг. 10). Это могут быть, например, варианты осуществления с ошейником 90081, кормушка 90082, туалетным лотком 90083 и/или весами 90084 вроде тех, что обсуждались выше. Модуль настроек также может содержать функциональные возможности 90101 обеспечения справки и/или поддержки, как показано на отображении 9010 (фиг. 11).
Что касается модуля 2040 панели наблюдения, он включает аналитические сообщения (например, информация о здоровье и благополучии домашнего животного) и системные информационные сообщения (например, электропитание устройства, возможность подключения и т.д.). На фиг. 12a–12c приведены примеры осуществления отображений 9012a–9012c. Здесь посредством мобильного устройства 4000 пользователю сообщается информация об активности животного, обнаруживаемая различными устройствами 60. Как видно, информация об активности может включать потребление корма/питье 90121, посещение туалетного лотка/экскрецию 90122 и/или сведения о физической активности/отдыхе 90123.
Далее аналитический модуль 2060 включает упорядоченные по типам и животным сведения отдельных потоков данных, которые собираются устройством (-ами) 60. На фиг. 13a–13e приведены примеры осуществления отображений 9014a–9014e, показывающих такие сведения потоков данных, как активность 90141, покой 90142, потребление 90143 корма, потребление 90144 воды и вес 90145 для выбранного животного 90146. Эти сведения могут обеспечиваться и отображаться различными способами, в том числе, например, изображением графиков, показывающих день, время, количество и т.д., или с помощью других диаграмм/графиков и/или иллюстраций. Пользователь может иметь возможность настройки отображения в соответствии со своими предпочтениями, например с помощью модуля настроек. Аналитический модуль также может быть выполнен с возможностью формирования и представления отчетов 20610, 20620, содержащих сведения потоков данных, которые можно, в свою очередь, распечатать, сохранять и/или делиться ими в рамках «дневника» или «журнала» животного, обсуждаемых ниже.
Что касается модуля 2080 оповещений, он включает дополнительные аналитические и системные информационные сообщения. Например, на фиг. 14a приведен пример осуществления отображения 9016a, иллюстрирующий сведения 90161 о факте и времени взаимодействия выбранного животного 90162 с одним или более из сенсорных/измерительных устройств 60. Модуль 2080 оповещений также может включать функциональные возможности типа «дневник» или «журнал», посредством которых зафиксированные поведение или действия (такие как потребление корма или питье, как показано в примере отображения 9016b (фиг. 14b) регистрируются или записываются в модуле. Здесь такая существенная или потенциально существенная информация, включая помеченные пользователем сообщения 90163, может быть собрана и сохранена, чтобы ей можно было поделиться, например, с ветеринаром или поставщиком ветеринарных услуг выбранного животного 90162. Кроме того, и по аналогии с аналитическим модулем 2060, модуль оповещений также может быть выполнен с возможностью формирования и представления отчетов 20810, 20820, содержащих аналитические и системные информационные сведения, которые, в свою очередь, можно распечатать, сохранять и/или делиться ими в рамках «дневника» или «журнала» животного.
В некоторых случаях иллюстративные модули, описанные выше, могут быть реализованы, как воспринимаемые машиной инструкции, которые используют любые из множества различных кодов программ, хранящихся на любой комбинации машиночитаемых носителей, и воплощены в мобильном приложении (например, приложение для мобильных устройств) и/или онлайн-приложении для различных проводных и/или беспроводных мобильных средств связи, таких как карманные компьютеры, смартфоны, портативные мультимедийные проигрыватели, планшетные компьютеры и т.д. В дополнение к этому или в альтернативном варианте осуществления воспринимаемые машиной инструкции могут быть реализованы в энергозависимой или энергонезависимой памяти или на другом запоминающем устройстве большой емкости (например, USB-накопитель, диски CD или DVD). Например, воспринимаемые машиной инструкции могут быть реализованы на машиночитаемом носителе, таком как программируемая матрица логических элементов, специализированная интегральная схема (ASIC), стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (СППЗУ), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), флэш-память, магнитный носитель, оптический носитель и/или носитель другого пригодного типа. Системы, аппараты, способы и изделия, описанные в настоящем документе, не ограничиваются в этом отношении.
Следует понимать, что специалистам в данной области будут очевидны различные изменения и модификации предпочтительных в настоящее время вариантов осуществления, описанных в настоящем документе. Такие изменения и модификации можно осуществлять без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения и без преуменьшения предполагаемых преимуществ. Следовательно, предполагается, что прилагаемая формула изобретения охватывает такие изменения и модификации.
Все элементы, заявленные в любом конкретном пункте формулы, являются необходимыми для варианта осуществления, заявленного в этом конкретном пункте. Следовательно, замена одного или нескольких заявленных элементов представляет собой реконструкцию, а не ремонт. Кроме того, выгоды, другие преимущества и решения проблем описаны с учетом конкретных вариантов осуществления. Выгоды, преимущества, решения проблем и любой элемент или элементы, которые могут повлечь выгоду, преимущество или решение или сделать их более выраженными, тем не менее, не должны расцениваться как критически важные, обязательные или существенные свойства или элементы любого или всех пунктов формулы, если только эти выгоды, преимущества, решения или элементы не объявлены явно в таких пунктах.
Более того, варианты осуществления и ограничения, раскрытые в настоящем документе, не являются всеобщим достоянием согласно доктрине доведения до общего сведения, если варианты осуществления и/или ограничения: (1) не заявлены явно в формуле изобретения; и (2) являются или потенциально могут быть эквивалентами явно выраженных элементов и/или ограничений в формуле изобретения согласно доктрине эквивалентов.
При наличии подробного описания изобретения должно быть очевидно, что модификации и изменения возможны без отступления от объема изобретения, определенного в прилагаемой формуле изобретения. Кроме того, следует понимать, что все примеры в настоящем описании не имеют ограничительного характера.
Примеры
Ниже приведены не имеющие ограничительного характера примеры для дополнительной иллюстрации настоящего изобретения. Специалистам в данной области должно быть понятно, что способы, описанные в приведенных ниже примерах, представляют подходы, которые, как обнаружили авторы настоящего изобретения, эффективны на практике настоящего изобретения и, таким образом, могут считаться равносильными примерами способов практической реализации. Тем не менее, с учетом настоящего описания специалистам в данной области должно быть понятно, что в конкретные описанные варианты осуществления могут быть внесены различные изменения, которые описаны и позволяют все же получить похожий или аналогичный результат без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения.
Пример 1. Выявление непредвиденной потери веса собаки
Этот пример описывает, как множество типов данных, собираемых по одному домашнему животному в течение длительного времени, использовалось для выявления значительных и/или непредвиденных изменений в здоровье и благополучии домашнего животного на основе оценки тенденций каждого типа данных со временем и сравнения их друг с другом.
Способы
Для сбора определенных данных обычного пуделя по кличке Frasier использовались несколько устройств в типичной для владельцев животных домашней обстановке. В каждом устройстве использовались технологии сбора и передачи данных животного по домашней беспроводной сети в «облако», где их хранили и анализировали. После анализа данные становились доступными владельцу животного для просмотра на защищенном веб-сайте (пользовательский интерфейс, ПИ) с помощью компьютера или смарт-устройства с доступом в Интернет. Чтобы обеспечить непрерывный сбор данных животного в течение длительного периода времени, в устройствах использовали перезаряжаемые батареи и/или подключали их к бытовым электрическим розеткам.
Тип собираемых данных определял порядок их представления в ПИ. Например, вес собаки в ПИ представляет среднее значение всех значений веса за сутки, получаемых ежедневно с помощью весов. Потребление корма и воды, показанное в ПИ, представляет общий чистый вес (в унциях) корма и воды, потребленных за день. Уровни активности определялись, как расстояние, пройденное за сутки, на основе данных акселерометра, получаемых с помощью устройства на ошейнике собаки.
Материалы
В данном случае для получения определенных данных о животном по кличке Frasier использовались три отдельных устройства: 1) смонтированное на ошейнике устройство, содержащее акселерометр, которое используется для отслеживание уровней активности, 2) устройство, которое отслеживает потребление корма и воды из мисок животного по кличке Frasier с водой и кормом с помощью стандартных динамометрических датчиков, и 3) устройство для взвешивания размером 2’ Ч 3’, которое отслеживает вес животного по кличке Frasier с помощью динамометрических датчиков.
Хотя для животных естественно есть и пить не только из своих мисок с кормом и водой, предполагалось, что большинство хозяев животных стараются не нарушать принятых ими правил кормления и гидратации животных не из их обычных мисок с кормом и водой, что со временем становится привычкой. Кроме того, используемые в данном случае весы располагались перед мисками с кормом и водой, что гарантировало регистрацию веса животного по кличке Frasier всякий раз, когда он пил/ел из мисок. Вес животного по кличке Frasier можно было бы также регистрировать, расположив весы в любом месте дома, где он обычно остается неподвижным в течение некоторого времени (например, под подстилкой для собаки, клеткой для собаки и т.д.).
После того как устройства разместили в доме и подсоединили к домашней беспроводной сети, создали профиль животного по кличке Frasier в ПИ и обеспечили электропитание каждого устройства, благодаря чему данные, собираемые каждым устройством, поступали через техническую архитектуру в ПИ, где в любое время их мог просмотреть владелец домашнего животного. Представлением данных можно было управлять с помощью ПИ, что позволяло просматривать данные за различные периоды времени (за день, за неделю, за месяц, за год, все данные и т.д.).
Результаты
После наблюдения за данными животного по кличке Frasier в течение 4 недель (фиг. 15–18) выяснилось, что за этот период тенденции 3 из 4 потоков данных оставались относительно устойчивыми. Наблюдалось также значительное снижение его веса за этот период (с максимальных 36,4 кг до минимальных 35,7 кг (с максимальных 80,3 фунта до минимальных 78,8 фунта) (фиг. 18). Это означает снижение общего веса тела за данный период на 1,9%, что может быть значимым, особенно с учетом устойчивой отрицательной тенденции в весе, которая наблюдалась в течение этого периода времени. Если рассматривать это в перспективе, эта скорость снижения, экстраполированная на один год, даст потерю почти четверти общего веса, что, интуитивно понятно, говорит о нездоровой потере веса.
Такой уровень потери веса можно было бы приписать другим факторам, таким как повышенные уровни активности и/или изменения в уровнях потребления корма и воды. В данном случае возможность наблюдения других типов данных по животному по кличке Frasier на протяжении того же времени только усиливает основания для опасений по поводу потери веса. В данном случае наблюдалось, что тенденции в потреблении корма и воды сохраняли относительное постоянство, как и уровень активности животного по кличке Frasier (все в пределах нормальных диапазонов изменчивости). По результатам этих других типов данных нельзя было ожидать такого значительного снижения общего веса за данный период.
Этот пример ярко иллюстрирует, как возможность получения и просмотра данных животного за длительный период времени может пролить свет на потенциальные проблемы со здоровьем и благополучием, которые, возможно, не очевидны для владельца домашнего животного. Если бы вес животного по кличке Frasier был бы единственным отслеживаемым параметром, то можно было бы упустить из виду значимость изменения веса, не видя данных по реальному потреблению корма/воды и активности. Возможность видеть несколько относящихся к делу типов данных по одному животному в течение длительного периода времени неожиданно раскрыла наши способности анализировать и оценивать изменения в данных, возможно, указывающие на перемены в относительных тенденциях, которые могут выявить потенциал повышения риска для здоровья и благополучия домашних животных.
В случае с животным по кличке Frasier посещение ветеринара по завершении этого периода испытаний привело к ряду тестов, на основании которых было сделано заключение о наличии у животного по кличке Frasier рака лимфоузлов в довольно запущенной стадии. Хотя эти данные привели к диагнозу, который дал ему возможность пройти лечение рака, он прожил всего около 7 месяцев после постановки этого диагноза. Если бы отслеживание этих данных животного по кличке Frasier началось значительно раньше, относительные изменения в данных могли бы быть обнаружены раньше, что привело бы к диагностированию рака на ранней стадии и, соответственно, к лучшему результату, было бы больше времени и/или вариантов лечения и/или больше возможностей для разрешения болезни и продления его срока жизни.
Примеры 2A и 2B. Отслеживание характера экскреции кошки
Следующие два примера подробно описывают, каким образом сбор данных с помощью сенсорной техники можно применять к кошкам для раннего обнаружения изменений в характере поведения при экскреции, которые незаметны владельцам кошек, но могут позволить понять повышенные риски, связанные с появлением ранних признаков общих заболеваний, таких как диабет, лейкемия, болезни почек и т.д., сказывающихся на продолжительности и качестве жизни кошек. Хотя типы данных, получаемых в каждом из следующих случаев, идентичны, способы сбора данных были разными, чтобы показать, как разные технологии считывания могут быть использованы для сбора существенных данных.
Пример 2A. Считывание веса
Способы
Этот пример описывает случай, когда прототип считывающего вес устройства поместили под кошачий туалет в типичной для владельцев кошек домашней обстановке, чтобы получать определенные данные о кошке. Устройство использовало технологию обнаружения движения/перемещения для сбора данных при посещении кошкой туалетного лотка и сохраняло эти данные на устройстве, которое впоследствии подсоединяли к ноутбуку/ПК для экспорта и анализа данных с помощью стандартного средства анализа данных. На фиг. 19–23 приведены данные, собранные для отдельной кошки с помощью одного туалетного лотка в типичной домашней обстановке.
Тип данных, получаемых в этом случае, — это присутствие (или отсутствие) в туалетном лотке веса сверх нормального веса лотка плюс наполнителя туалета. Наличие дополнительного веса указывало на активность кошки в туалетном лотке. Когда кошка отсутствовала в туалетном лотке, изменения в весе не обнаруживались. Однако, как только кошка переносила свой вес на/в туалетный лоток, инициировалось событие посещения. Конец события устанавливался по временной отметке, когда устройство больше не фиксировало вес кошки. Знание времени начала/прекращения каждого события позволяет рассчитывать частоту события, продолжительность события и характер использования туалетного лотка, когда в одном доме несколько туалетных лотков (в данном случае в целях сбора данных использовался только один туалетный лоток, но расширение анализа данных для охвата нескольких туалетных лотков и даже нескольких кошек является интуитивно понятным развитием данного случая и может быть осуществлено с использованием тех же самых технологий, что описаны в данном случае).
Материалы
Для простоты в данном случае использовали только одно устройство для сбора определенных данных о единственной в доме кошке в нормальной домашней обстановке. Устройство состояло из металлической платформы, на которую помещали туалетный лоток. С одного края платформа была слегка приподнята с помощью пружины, выполненной с возможностью регулирования, которая позволяла слегка приподнимать или опускать один конец платформы вместе с туалетным лотком и наполнителем. Под платформой находилось небольшое основание с «контактным» штырем, соединенным со стандартным устройством записи данных на USB-накопитель. Правильно отрегулированная платформа возвышалась на 0,31–1,27 см (1/8–Ѕ”) над контактным штырем, когда на платформе находился только туалетный лоток с наполнителем. В случае правильной регулировки при заходе кошки на туалетный лоток пружина сжималась, т. к. вес кошки добавлялся к весу системы, и возникал контакт с контактным штырем. Этот контакт замыкал цепь, которая запускала запись точки данных и отметки даты/времени в устройстве записи данных, обозначая начало события. Когда кошка перемещалась в туалетном лотке, правильно натянутая пружина вызывала разрыв и восстановление контакта между платформой и контактным штырем, приводя к записи ряда точек данных с течением времени на устройстве записи данных, что подтверждало продолжение действия события в туалетном лотке. Когда кошка покидала туалетный лоток, пружина под действием натяжения разрывала соединение между платформой и контактным штырем, которое затем оставалось разорванным, указывая на завершение события посещения туалетного лотка.
Данное испытание можно легко расширить, используя те же самые устройство и технологии, чтобы охватить несколько туалетных лотков и несколько кошек в одном доме. Это расширит анализ данных, чтобы включить отслеживание характера посещений отдельного туалетного лотка каждой из кошек в качестве меры нормального поведения и изменений в нормальном поведении, которые могут быть значимыми. Если в доме несколько кошек, система должна быть в состоянии различать, какая кошка ответственна за каждое событие посещения туалетного лотка, что можно осуществить множеством способов, включая метки RFID или Bluetooth Low Energy (BLE) на ошейнике кошки или разработку алгоритмов, способных однозначно идентифицировать кошек по характерному «почерку» в полученных данных.
В любой момент времени устройство записи данных с файлами данных можно подсоединить к ноутбуку/ПК посредством USB-подключения и импортировать файлы в MS Excel или другие средства анализа данных, чтобы вручную отслеживать характерные особенности частоты, продолжительности и времени суток событий и их изменения с течением времени.
Результаты
Данные, приведенные на фиг. 19–23 были собраны по одной кошке, использующей единственный туалетный лоток на протяжении нескольких дней. Хотя в конструкции прототипа системы сбора этих данных не было предусмотрено программных алгоритмов или аналитики, наблюдение и анализ данных вручную ясно показывают возможность выявления закономерностей посещений туалетного лотка, таких как характерные частота, продолжительность и время суток событий, и уровень изменчивости как внутри этих показателей, так и между ними.
Данные на фиг. 19 описывают активность в туалетном лотке на протяжении семи дней. При нанесении данных посещения туалетного лотка за каждый день на 24-часовую шкалу времени становятся очевидными нормальные закономерности использования и по частоте, и по продолжительности, как и изменчивость в этих закономерностях, которая может означать отрицательные тенденции в здоровье, включая возможность появления ранних признаков болезни. Одна из интересных особенностей этого набора данных заключается в том, как его можно использовать для иллюстрации изменений в характере поведения кошки при экскреции в результате ненормальных внешних воздействий на кошку. Например, 4 июля характер посещения кошачьего туалета кошкой выглядит нормальным в течение дня, но вечером посещений необычно мало по сравнению с другими вечерами. Это произошло в тот вечер, когда возле соседнего дома запускали фейерверки в честь празднования 4 июля, что вынудило кошку прятаться. Другой пример, иллюстрируемый этими данными, наблюдается 9 июля. В этот день частота экскреции хотя и низкая и не выходит за пределы нормального диапазона изменчивости, но общая продолжительность активности за этот день была значительно ниже, чем в любой другой день в течение этого периода испытания (6 минут общей активности в этот день по сравнению с 12–25 минутами активности в каждый другой день). Этот день был необычным для кошки, поскольку хозяин ее дома устроил после полудня/вечером большой званый обед на 30–40 гостей, и в течение всего дня в доме была необычная суматоха, поскольку до/во время/после этого мероприятия в доме побывало много посетителей, которые не были знакомы кошке. В результате на характере посещения кошачьего туалета сказалось значительное сокращение времени, затрачиваемого в кошачьем туалете во время каждого события, чтобы избежать/спрятаться от необычной активности в доме в этот день. На следующий день (10 июля) кошка потратила в кошачьем туалете значительно больше времени, чем обычно.
Фиг. 17–18 иллюстрируют возможность использования этих данных для выявления дополнительных показателей, которые могут быть полезными для оценки характерного поведения кошки при экскреции и его изменений, которые могут быть значимыми. В этом случае можно показать, что данные также определяют характер нормального использования туалетного лотка с точки зрения распределения по времени суток и характерную совокупную продолжительность использования в течение определенного времени суток. Помимо частоты и продолжительности события вероятно, что можно использовать изменения в характере использования туалетного лотка в зависимости от времени суток для выявления периодов стресса или изменений в состоянии здоровья и благополучии по сравнению с нормальным исходным показателями кошек. Также вероятно, если в доме находится несколько туалетных лотков, изменения в характере выбора туалета с течением времени можно использовать для выявления значимых изменений в поведении, которые могут указывать на значительные изменения в поведении кошки. Также вероятно, если в доме содержится несколько кошек и/или находится несколько туалетных лотков, можно сравнивать изменения в характере поведения кошек в отношении друг друга, чтобы по-новому взглянуть на характер поведения представляющей интерес кошки, а также понять нормальные взаимоотношения между кошками в доме и изменения их характера, которые могут оказаться важными.
Пример 2A. Считывание движения/перемещения
Этот пример описывает, каким образом сбор данных с помощью сенсорной техники можно применять к кошкам для раннего обнаружения изменений в характере поведения при экскреции, которые незаметны владельцам кошек, но могут позволить сформировать оценку о наличии повышенных рисков, связанных с появлением ранних признаков общих заболеваний, таких как диабет, лейкемия, болезни почек и т.д., сказывающихся на продолжительности и качестве жизни кошек.
Способы
Этот пример описывает случай, когда считывающее движение/перемещение устройство поместили на кошачий туалетный лоток в типичной для владельцев кошек домашней обстановке, чтобы получать определенные данные о кошке. В устройстве использовалась технология обнаружения движения/перемещения для сбора и передачи данных из туалетного лотка по домашней беспроводной сети в «облако», где их хранили и анализировали. После анализа данные становились доступными владельцу кошки для просмотра на защищенном веб-сайте (пользовательский интерфейс, ПИ) с помощью любого компьютера или смарт-устройства с доступом в Интернет. Чтобы обеспечить непрерывный сбор данных этого животного в течение длительного периода времени, в устройстве использовали перезаряжаемые батареи и/или подключали его к бытовым электрическим розеткам.
Типом данных, собираемых в этом случае, было движение (или отсутствие движения) в туалетном лотке, которое, в свою очередь, использовалось в качестве показателя активности кошки в туалетном лотке. Когда кошка отсутствовала в туалетном лотке, движение не обнаруживалось. Однако, как только кошка касается туалетного лотка, датчик распознает движение, которое указывает на начало события посещения туалетного лотка кошкой. В течение события возможны короткие периоды времени, когда движение обнаруживается/не обнаруживается, но завершение события можно четко увидеть, когда данные перестают поступать в течение длительного периода времени. Система отмечает время начала и прекращения каждого события посещения туалетного лотка, что позволяет рассчитывать частоту события, продолжительность события и характер использования туалетного лотка, когда в одном доме несколько туалетных лотков (в данном случае в целях сбора данных использовался только один туалетный лоток, но расширение анализа данных для охвата нескольких туалетных лотков и даже нескольких кошек является интуитивно понятным развитием данного случая и может быть осуществлено с использованием тех же самых технологий, что описаны в данном случае).
Материалы
Для простоты в данном случае использовали только одно (1) устройство для сбора определенных данных о единственной в доме кошке в нормальной домашней обстановке. Используемое устройство содержало стандартный датчик ускорений и другие компоненты, которые позволяли собирать, хранить и передавать соответствующие данные. Компоненты были помещены в пластмассовый корпус размером приблизительно 5,08 см в ширину x 7,62 см в высоту x 15,24 см в глубину (2” в ширину x 3” в высоту x 6” в глубину), который крепился к любому стандартному туалетному лотку с помощью сверхпрочной двусторонней липучки Velcro . Устройство было подсоединено к обычной бытовой сети электропитания, но его конструкция предусматривала также возможность работы от перезаряжаемой батареи.
Данное испытание можно легко расширить, используя те же самые технологии, чтобы охватить несколько туалетных лотков и несколько кошек в одном доме. Это расширит анализ данных, чтобы включить отслеживание характера посещений отдельного туалетного лотка каждой из кошек в качестве меры нормального поведения и изменений в нормальном поведении, которые могут быть значимыми. Если в доме содержится несколько кошек, система должна быть в состоянии различать, какая кошка ответственна за каждое событие посещения кошачьего туалета, что можно осуществить множеством способов, таких как метки RFID или Bluetooth Low Energy (BLE) на ошейнике кошки или разработка алгоритмов, способных однозначно идентифицировать кошек по характерному «почерку» в полученных данных.
После того как устройство установили в доме и подсоединили к домашней беспроводной сети, создали профиль кошки в ПИ, обеспечили электропитание устройства, после чего собираемые данные поступали через техническую архитектуру в ПИ, где в любое время их мог просмотреть владелец кошки. Представлением данных можно было управлять с помощью ПИ, что позволяло просматривать данные за различные периоды времени (за день, за неделю, за месяц, за год, все данные и т.д.).
Результаты
Собирались данные по одной кошке с использование одного туалетного лотка в течение двух месяцев (фиг. 22 и 23). Фиг. 22 иллюстрирует возможность выявления частоты события за день, а также определения минимального/максимального/среднего времени, затрачиваемого в туалетном лотке на событие в этот день. Фиг. 23 иллюстрирует возможность отслеживания каждого события однозначным образом в течение данного дня. Хотя в конструкции прототипа системы сбора этих данных не было предусмотрено программных алгоритмов или аналитики, наблюдение и анализ данных вручную ясно показывают возможность выявления закономерностей посещений туалетного лотка, таких как характерные частота, продолжительность и время суток событий, и уровня изменчивости как внутри этих показателей, так и между ними. Использование существующих технологий позволяет автоматизировать анализ этих данных для выявления «нормальных» базовых моделей поведения и обнаружения их изменений, которые могут указывать на повышенный риск отрицательных тенденций в здоровье, возможно, свидетельствующих о начале ухудшения состояния здоровья, болезни или риске для здоровья. Эти характерные особенности можно выявить с помощью статистических/математических моделей и/или эвристических или общих правил, принятых или известных в ветеринарии и/или в сфере практического обеспечения благополучия животных.