Pierre-Guillaume Grisot, Christine Guinamard, Aurore Philibert (Institut de l'Elevage - idele)

1. 8ème édition
Journées Techniques
Ovines
Mardi 6 et mercredi7 novembre2018
©Idele
Un outil d’aide au gardiennage
associant un GPS et un accéléromètre,
qu’en disent les éleveurs ?
Pierre-Guillaume Grisot, Christine Guinamard, Aurore Philibert - idele

2. Qu’est-ce que le projet CLOChèTE ?
• Caractérisation du Comportement et Localisation des Ovins et Caprins grâce aux
Technologies Embarquées, Aide à la conduite des troupeaux et à la valorisation
des surfaces pastorales
• Première étape vers la construction d’un outil opérationnel d’aide au
gardiennage de petits ruminants dans les espaces pastoraux
• Définition des spécifications fonctionnelles et techniques d’un outil d’aide à la conduite
des troupeaux sur des surfaces pastorales
• Localisation, alertes, pilotage des surfaces pastorales
• Cet outil associera des capteurs embarqués pour la localisation et la caractérisation du
comportement des animaux (GPS et accéléromètres)
12/11/201
8
2
8èmes
JTO

3. • Projet CASDAR associant les mondes de l’élevage et des capteurs embarqués
Calendrier
Qu’est-ce que le projet CLOChèTE ?
3
Domaine des capteurs
embarqués
Domaine de l’élevage et du pastoralisme
Industriel
Janvier 2017 Juin 2020
Enseignement,
Recherche &
Développement
Conseil en
élevage
8èmes
JTO

4. Le projet CLOChèTE
Mettre au point un outil d’aide au gardiennage associant GPS et accéléromètre. 4
GPS
Localisation
Accéléromètre
Comportements
Localisation Alerte aux
limites
Tracé circuits
pâturage
Activité de
l’animal,
comportement
Alerte
mouvement
anormal
8èmes
JTO

5. Notre méthodologie
12/11/201
8
5
Entretiens individuels et
collectifs pour la caractérisation
et définition
des besoins
Évaluation des technologies
utilisées et
développement des modèles
de traitements
de données grâce aux
expérimentations
Besoins et attentes
Modèles et
valorisations
Définition des spécifications fonctionnelles et techniques d’un outil d’aide à l’utilisation des surfaces
pastorales, basé sur des technologies embarquées, pour les éleveurs de petits ruminants
4 sites d’expérimentation :
• Ferme expérimentale de Carmejane (04)
• Domaine du Merle (13)
• Lycée agricole d’Oloron Ste Marie (64)
• Élevage caprin pastoral dans l’Aude
4 sites d’expérimentation :
• Ferme expérimentale de Carmejane (04)
• Domaine du Merle (13)
• Lycée agricole d’Oloron Ste Marie (64)
• Élevage caprin pastoral dans l’Aude
CréditPhoto:Institutdel’Elevage,CarmejaneetGISid64
8èmes
JTO

6. 6
9 éleveurs CAPRINS de l’ Aude
Utilisateurs de GPS
Non utilisateurs de GPS
8 éleveurs OVIN VIANDE des Alpes
de Haute-Provence et du Var
7 éleveurs OVIN LAIT des
Pyrénées Atlantique
24 éleveurs du Sud de la France enquêtés
8èmes
JTO

7. 7
Les réponses possibles de la technologie …
Sur des zones avec une faible pression de prédation
Temps de
travail
Gestion
des
surfaces
Alerter en cas d’attaque
de chiens errants
Sécurité
du
troupeau
Limites de la zone de
pâturage
Pouvoir garder moins
Retrouver le troupeau ou
des animaux
Eviter les trajets inutiles
Aller directement chercher le troupeau (animaux en liberté)
Retrouver le troupeau en cas de perte, de mauvaise visibilité
Eviter le surpâturage
Entretien des surfaces et
moins de clôtures
Mieux gérer les changements de quartiers de
pâturage
Mieux s’adapter au rythme des animaux
Connaissance du fonctionnement du troupeau
Savoir où sont allés les animaux et remplir le carnet
de pâturage
8èmes
JTO

8. 8
Temps de
travail
Gestion
des
surfaces
Alerter en cas d’attaque
de loups
Sécurité
du
troupeau
Limites de la zone de
pâturage
Pouvoir garder moins
Retrouver le troupeau ou
des animaux
Surplus de travail lié à la
prédation
Eviter les trajets inutiles
Aller directement chercher le troupeau (animaux en liberté
dans un grand parc)
Retrouver le troupeau en cas de perte, de mauvaise
visibilité
Eviter le surpâturage
Entretien des surfaces et
moins de clôtures
Localiser les chiens : sont-ils bien avec les animaux ?
Localiser les chiens spécialistes du repérage des cadavres
Les réponses possibles de la technologie …
Sur des zones à forte pression de prédation et où les animaux doivent être gardés
Sur les
chiens
Fonctionnalité inutile du fait de la garde
Connaissance des lieux où sont passés les animaux et de l’état de la
végétation
Un souhait MAIS cela semble impossible à cause de la prédation
Un souhait MAIS un outil qui ne semble pas adapté
• Alertes non ciblées (loup/sanglier/orage)
• Temps de déplacement pour intervenir
 STRESS si TROP D’ALERTE
8èmes
JTO

9. Synthèse des premiers focus groupes
Des capteurs embarqués pour quels besoins ? Le GPS, une priorité
• La fonction localisation est la fonction capitale sur les 3 zones
• retrouver son troupeau en toutes circonstances
• ne pas perdre de temps en allant chercher les animaux les jours de brouillard
• vérifier si les animaux restent bien dans une zone de pâture précise où le berger les a amenés
• Problématique des troupeaux qui se coupent
• nombre d’équipements
• analyse croisée avec les données GPS et accéléromètre
• Etre alerté en cas de franchissement de limites
• Suivi dans le temps des déplacements des animaux
• améliorer la conduite du troupeau
• améliorer la valorisation de la ressource fourragère
9
8èmes
JTO

10. Synthèse des premiers focus groupes
Des points de vigilance et des interrogations
• L’accéléromètre toujours mystérieux
• Besoin de présenter des exemples concrets
• Disposer d’un outil facile à paramétrer
• Fréquence de réception des données
• Alarmes
• Pouvoir remplir automatiquement le carnet de pâturage
• Mémorisation des tracés journaliers
• Choix de l’éleveur pas une obligation de l’administration
• Garantir le bien être animal
• Nocivité des ondes
• Support
• Etre attentif aux effets pervers et aux risques de désertification des montagnes
10
8èmes
JTO

11. Caractérisation du comportement grâce aux
accéléromètres : Méthode 11
L’accéléromètre
Avant de
l’animal
Arrière de
l’animal
ArqMobiles
• 3 axes
• Unité de mesure : g (gravité = 1g)
• Fréquence d’acquisition 100Hz
(100 données / seconde)
L’outil utilisé est un prototype spécialement développé pour réaliser ces enregistrements
et ne sera pas l’outil commercialisé
8èmes
JTO

12. Méthode
12
Observations
Ferme caprine du Colombier Station ovine de Carmejane
 En prairie et sur parcours
 1 observateur par animal
 Une dizaine d’animaux
observés par espèce
Toulouse
Montpellier
Marseille
8èmes
JTO

13. Méthode
13
Dix comportements retenus
• « Couché-Immobile »
• « Couché-Rumine »
• « Couché-Dort »
• « Debout-Rumine »
• « Debout-Mange Haut »
• « Debout-Mange Broussailles »
• « Debout-Pâture »
• « Debout-Immobile »
• « Debout-Marche »
• « Debout-Court »
8èmes
JTO

14. Méthode
14
Traitement statistique
Données d’observation
Graphique labellisé Traitement statistique
8èmes
JTO

15. 15
Observations
Debout-Immobile Couché-Immobile Couché-Dort
Debout-Pâture Debout-Mange Broussailles Debout-Mange Haut
Debout-Marche
Debout-Court
Premiers résultats
8èmes
JTO

16. Méthode 16
Principe de fonctionnement de l’algorithme
1. Préparation des données :
Les enregistrements accélérométriques sont découpés en fragments de 5 secondes.
2. Apprentissage de l’algorithme :
A partir d’un premier jeu de données, l’algorithme apprend à quels comportements
correspondent quels profils. (comparaison de moyennes, max, min, écart types…)
3. Prédiction du comportement :
Les nouveaux segments sont classés selon leur ressemblance au profils du jeu
d’apprentissage.
8èmes
JTO

17. Résultats 17
• Prédiction de l’algorithme pour les ovins : synthèse
Comportement observé Nombre de
segments de
5s analysés
% de bonnes
prédictions
Principales confusions
Debout - Pâture 5427 96%
Couché – Dort 1552 91% Couché immobile
Couché – Immobile 3139 91% Couché dort et couché rumine
Couché – Rumine 2032 88% Couché immobile
Debout – Rumine 558 65% Couché rumine
Debout - Mange broussailles 483 52% Debout pâture
Debout – Immobile 689 46% Couché immobile, couché rumine et debout pâture
Debout – Court 270 45% Debout pâture et debout marche
Debout – Marche 388 41% Debout pâture
8èmes
JTO

18. Prochaines étapes
• Validation de l’algorithme sur animaux de races et de troupeaux différents ainsi
que sur différents milieux :
• En ovin : Observations faites au Merle les 17 et 18 avril et à Oloron les 3 et 4 mai.
Traitement en cours
• En caprin : Observations faites les 22 et 23 novembre dans l’Aude chez Vincent
Bibbeau à Bugarach. Traitement en cours
• Automne 2018 : nouveau focus groups
• Pour faire réagir les éleveurs sur les sorties combinées GPS et accéléromètres
• Présenter des données d’accélérométres
• Présenter le produit ePasto et ses fonctionnalités actuelles
• Retour d’expériences d'éleveurs ayant investi dans un GPS (AHP)
18
8èmes
JTO

19. Merci de votre attention
06 et 07/11/2018
8èmes
JTO
19

20. Résultats
comportements prédits
COUCHE-
DORT
COUCHE-
IMMOBILE
COUCHE-
RUMINE
DEBOUT-
IMMOBILE
DEBOUT-
PATURE
DEBOUT-
COURT
DEBOUT-
MARCHE
DEBOUT-
RUMINE
DEBOUT-
MANGE
BROUSSAI
LLES
nombre de
segments
% bien
classés
comportementsobservés
COUCHE-
DORT 1418 102 15 5 4 0 0 8 0 1552 91,4%
COUCHE-
IMMOBILE 84 2843 123 25 39 9 5 11 0 3139 90,6%
COUCHE-
RUMINE 14 179 1794 15 8 1 0 18 3 2032 88,3%
DEBOUT-
IMMOBILE 9 97 81 316 87 7 14 44 34 689 45,9%
DEBOUT-
PATURE 6 51 32 53 5182 16 32 18 37 5427 95,5%
DEBOUT-
COURT 3 17 6 15 58 122 36 4 9 270 45,2%
DEBOUT-
MARCHE 0 11 2 11 125 16 158 1 64 388 40,7%
DEBOUT-
RUMINE 8 30 77 33 36 0 1 363 10 558 65,1%
DEBOUT-
MANGE
BROUSSAI
LLES 0 1 1 42 153 1 18 18 249 483 51,6%
14538 85,6%
20
• Prédiction de l’algorithme pour les ovins – matrice de confusion
8èmes
JTO

21. Course et fausses alertes
comportements prédits
COUCHE-
DORT
COUCHE-
IMMOBILE
COUCHE-
RUMINE
DEBOUT-
IMMOBILE
DEBOUT-
PATURE
DEBOUT-
COURT
DEBOUT-
MARCHE
DEBOUT-
RUMINE
DEBOUT-
MANGE
BROUSSAI
LLES
nombre de
segments
% bien
classés
comportementsobservés
COUCHE-
DORT 0 1552 91,4%
COUCHE-
IMMOBILE 9 3139 90,6%
COUCHE-
RUMINE 1 2032 88,3%
DEBOUT-
IMMOBILE 7 689 45,9%
DEBOUT-
PATURE 16 5427 95,5%
DEBOUT-
COURT 3 17 6 15 58 122 36 4 9 270 45,2%
DEBOUT-
MARCHE 16 388 40,7%
DEBOUT-
RUMINE 0 558 65,1%
DEBOUT-
MANGE
BROUSSAI
LLES 1 483 51,6%
14538 85,6%
21
• En ovins
8èmes
JTO