Mise au point d’un dispositif multicapteurs embarqué sur herbivore pour l’analyse automatique de ses comportements alimentaires et sociaux
Résumé
Usually, characterization of the animal behavior is realized by a succession of obser-
vations done by one or several biologists. The aim of these observations is to determine
the temporal distribution of the animal activities. However this characterization is
tough to carry out without disturbing the animal because of the human presence. Mo-
reover, this method often prevent to precisely measure parameters like heart frequency,
body temperature or the vegetable specie. Finally, data synchronization problems are
common, especially when a precision of less than a second is required.
In an attempt to solve these problems, the UMRH uses the Effibox system from
Effidence since 2013. It allows to equip an animal with several sensors, to record the
raw data and playing it back as if it were in real-time. In 2014, Matthieu Houdebine’s
internship allowed to automatically characterize biological states of a sheep, such as
standing, walking, running, inactive, active, head low or head high and synthesize these
states on a KML map and in a CSV file, thanks to GPS and IMU data. However the
localization data was often imprecise and the measurement of the time spent moving
was underestimated.
These year internship goals were to improve the localization data and enhance the
system by adding new sensors.
Traditionnellement, la caractérisation du comportement animal est faite par une
succession de pointages à intervalles réguliers par un ou plusieurs biologistes. Le but
de ces observations est de déterminer un budget-temps, ce qui correspond au temps
passé par l’animal dans différents états pré-définis. Cependant, cette caractérisation
n’est pas toujours évidente sans perturber l’animal à cause de la présence humaine. De
plus, l’observation visuelle ne permet pas d’évaluer avec précision tous les paramètres
biologiques de l’animal tel que la fréquence cardiaque, la température corporelle ou
encore l’espèce végétale prélevée. Enfin, des problèmes de synchronisation des données
sont fréquents, en particulier lorsqu’il est recherché une précision inférieure à la seconde.
Afin de répondre à ce problème, le système Effibox de Effidence est utilisé par
l’UMRH depuis 2013. Il permet d’équiper un animal avec différents capteurs, d’en
enregistrer les données brutes et de les rejouer à posteriori en temps-réel. En 2014,
le stage de deuxième année Ingénieur de Matthieu Houdebine a permis de déterminer
automatiquement des états biologiques de l’animal tel que immobile, marche, court,
inactif, actif, tête haute ou tête basse et de synthétiser les données sur une carte au
format KML puis dans un budget-temps au format CSV grâce à l’exploitation des don-
nées GPS et de la centrale inertielle. Le stage de l’an passé a montré qu’il était possible
de déterminer précisément le temps que passait l’animal tête haute ou tête basse, en
revanche le système manque de précision concernant le temps passé à se déplacer, avec
des données GPS comportant souvent des aberrations.
Le stage de cette année a donc eu pour objectif d’améliorer la qualité des données
de localisation ainsi que de poursuivre l’enrichissement du système par l’adjonction de
nouveaux capteurs.