Os fatores físicos que envolvem a incubação artificial são determinantes no desenvolvimento embrionário, eclosão e desempenho das aves. Muitos deles são bem-conceituados, mas acredita-se que ainda existem questões que possam prover melhorias ou adaptar este processo as novas demandas da produção animal. Nesta pesquisa, a bioacústica é colocada como uma dessas questões, motivando a investigação da estimulação sonora na incubação artificial, dados os efeitos do ruído dos incubatórios comerciais e a adição de vocalizações da espécie em respostas fisiológicas, produtivas e comportamentais de pintos de corte. Inicialmente, o Capítulo 3 apresenta a mensuração do nível de pressão sonora (NPS) no interior dos ovos. Para isso, desenvolveu-se um sensor de tamanho reduzido (decibelímetro-miniaturizado) utilizando a plataforma Arduíno®. O sensor foi calibrado e testado, o que forneceu informações como o isolamento da onda sonora pela casca dos ovos e valores de NPS próximos aos embriões. Em sequência realizaram-se incubações experimentais com a aplicação de tratamentos determinados pela associação de dois NPS do ruído de incubadoras [70 ou 90 dB (A)] com ou sem a adição de vocalizações da espécie (estímulos naturais). Estes tratamentos foram avaliados no crescimento embrionário e em respostas da eclosão (Capítulo 4) e no desempenho de pintos de corte na primeira semana (Capítulo 5). Diferente do esperado, a exposição ao maior NPS, que simulava o ruído de incubatórios comerciais, adiantou o tempo para o início das eclosões, aumentou a eclodibilidade e a qualidade do umbigo e jarretes dos pintos. Todavia, as vocalizações da espécie só se mostraram influentes se associadas ao NPS de 70 dB (A). Nas respostas de desempenho a exposição ao NPS inferior resultou em um maior consumo de ração e em uma pior conversão alimentar, com melhores resultados na exposição a 90 dB (A) ou na presença das vocalizações. Por fim, no Capítulo 6, testes comportamentais como o de imobilidade tônica, isolamento social e campo aberto foram realizados com os pintos eclodidos dos tratamentos de incubação descritos anteriormente. Na realização destes testes consideraram-se três períodos no pós-eclosão (24, 72 e 120 horas) e duas condições (testes em silêncio ou com vocalizações ao fundo). Os efeitos da estimulação sonora foram verificados somente em 24 horas pós-eclosão, de modo que a exposição às vocalizações no desenvolvimento embrionário reduziu a movimentação e o nível de vocalização dos pintos, o que foi associado ao menor estresse. Conclui-se que a estimulação sonora na incubação artificial é capaz de alterar respostas produtivas e o comportamento de pintos após a eclosão. / The physical factors that involve artificial incubation are determinant to the embryonic development, hatching and performance of chicks. Although many of them are highly regarded, there are other issues capable of improving or adapting the process to new animal-production demands. The current research addresses the bioacoustics as one of such issues, which motivated the investigation of the sound stimuli in artificial incubation, relating the noise of the commercial hatcheries and the addition of vocalizations of the species with physiological, productive and behavioral of chicks. Initially, the Chapter 3 presents the measuring the sound pressure level (SPL) inside eggs. To do so, a small sensor (miniaturized decibel meter) was developed in the Arduino® platform. The sensor was calibrated and tested under specific conditions to collect information, such as sound wave isolation by egg shells and SPL values close to the embryos. Experimental incubations with treatments based on the association between two noise SPLs of the hatcheries [70 or 90 dB (A)] with, or without, the addition of species-specific vocalizations (natural stimulus). These treatments were evaluated on embryo growth and hatch responses (Chapter 4) and chicks performance in the first week of life (Chapter 5). Against all expectations, egg exposure to the highest SPL, which simulated the noise of commercial hatcheries, reduced the time necessary for hatching, besides increasing the hatchability, as well as the quality of the navel and hocks, of chicks. On the other hand, species-specific vocalizations were only influential when they were associated with 70 dB SPL (A). The exposure to lower NPS resulted in higher feed intake and lower feed conversion with better results in exposure to 90 dB (A) or in the presence of vocalizations. Finally, in Chapter 6, behavioral tests such as tonic immobility, social isolation and open field tests applied to chicks hatching from the incubation treatments described above. The tests comprised three post-hatching periods (24, 72 and 120 hours) and two conditions (silence or species-specific vocalizations in the background). The effects of incubation treatments were just observed in some responses and 24 hours after hatching. The exposure to the vocalizations during embryonic development reduced chicks\' movement and vocalization level, which was associated with lower stress. It is concluded that sound stimulation in hatcheries can alter productive responses and behavior of chicks after hatching.

This paper presents a theoretical model of electronic technology applied to Precision Farming and becomes a grant to further increase the use of Precision Farming, setting that is transforming the way you get the results from the works in the field. The design of a radio frequency identification system, currently known as RFID, to be used in the identification and traceability of cattle is the goal to be achieved. It seeks initially emphasize the definition and the use of the use of Precision Farming as a routine in the activities of the field in Brazil. How is the cattle industry and the Precision Farming definition are important items to achieve the proposed goal. The SISBOV system and traceability are presented, showing its importance, but not the obligation deployment along to landowners who work with the creation and marketing of cattle and their meat products. Shows the definition of microprocessors and microcontrollers, their internal architectures and all the associated peripherals to them and is also shown as the definition of embedded systems has made a revolution in the design of these. Plot a marketing scenario and use of electronic products in the Brazilian commercial sphere, indicating how the delay in using technology more turns in the electronics consumers than in technology trainers. Emphasizes in the principle of operation of RFID systems and which the communication protocols that are used. The reader RFID design and miniaturization of electronics has enabled the creation of a device with surface mount technology decreasing the dimensions of the printed circuit board and allowing the reduction of cost in the design of this system. We present all the peripherals that make it up and the way they connect with the master processor, including the slave processor which performs the digital input and output functions and the keyboard. Communication protocols and flowcharts show the use of known commercial channels in using software. The use of solar energy is presented as an alternative source of electric power supply in the operation of the reader equipment. The high cost of commercial RFID modules prevented the practical implementation of the system. / Este trabalho apresenta um modelo teórico da tecnologia eletrônica aplicada à Pecuária de Precisão e transforma-se em um subsídio a mais para incrementar o uso da Agricultura de Precisão, definição que está transformando a maneira como se obtém os resultados advindos do trabalho no campo. O projeto de um sistema de identificação por radiofrequência, conhecido atualmente como RFID, a ser utilizado na identificação e rastreabilidade de gado bovino é o objetivo a ser alcançado. Procura-se inicialmente enfatizar a definição e a utilização do uso da Agricultura de Precisão como uma rotina nas atividades do campo no Brasil. Como está à atividade pecuária e a definição de Pecuária de Precisão são itens importantes para alcançar o objetivo proposto. O sistema SISBOV e a rastreabilidade são apresentados, mostrando a sua importância, mas não a sua obrigação de implantação junto aos proprietários rurais que trabalham com a criação e comercialização de gado e seus produtos cárneos. Mostra-se a definição de microprocessadores e microcontroladores, suas arquiteturas internas e todos os periféricos associados a eles e também é mostrado como a definição de sistemas embarcados tem realizado uma revolução no projeto destes. Traça-se um cenário da comercialização e uso de produtos eletrônicos na esfera comercial brasileira, indicando como o atraso no uso da tecnologia nos transforma muito mais em consumidores de produtos eletrônicos do que em formadores de tecnologia. Enfatiza-se o princípio de funcionamento de sistemas RFID e quais os protocolos de comunicação que são utilizados. O projeto do leitor RFID e a miniaturização da eletrônica possibilitou a criação de um equipamento com tecnologia de montagem em superfície diminuindo as dimensões da placa de circuito impresso e possibilitando a diminuição do custo no projeto deste sistema. Apresentam-se todos os periféricos que o compõem e a maneira como se interligam com o processador mestre, inclusive o processador escravo o qual executa as funções de entrada e saída digitais e o teclado. Protocolos de comunicação e fluxogramas evidenciam a utilização de canais conhecidos comercialmente na utilização de software. O uso da energia solar apresenta-se como uma alternativa de fornecimento de alimentação elétrica no funcionamento do equipamento leitor. O alto custo dos módulos RFID comerciais inviabilizou a parte prática do sistema.

L’amélioration de l’efficience alimentaire des animaux peut contribuer à un élevage plus durable par la réduction des ressources utilisées et des rejets associés. Les caractères qui déterminent l’efficience alimentaire des vaches laitières restent mal identifiés. Le projet se propose donc d’identifier les facteurs biologiques associés à la variabilité interindividuelle de l’efficience alimentaire des vaches laitières. La variation d’efficience alimentaire a été estimée avec l’ingéré résiduel, classiquement défini comme la variabilité résiduelle de l’énergie nette ingérée corrigée pour l’énergie nette du lait, l’entretien et les variations de réserves corporelles. Cet ingéré résiduel inclut par définition toutes les erreurs de mesure. Pour réduire ces erreurs, la note d’état corporel, qui classiquement se fait par notation visuelle, a été automatisée et de nombreux autres caractères candidats ont été mesurés fréquemment dans un environnement stable sur quasiment toute la lactation.La variabilité de l’ingéré résiduel ne représentait que 8% de la variabilité de l’ingéré mesuré, dont 58,9% étaient associés à de l’efficience et non de l’erreur. L’étude de la répétabilité de cet ingéré résiduel au cours de la lactation suggère d’éviter les 7 premières quinzaines au profit du milieu de lactation. Parmi tous les caractères mesurés, le comportement alimentaire, la température ruminale, la variation des réserves corporelles et l’activité expliquaient 58,9% de la variabilité de l’ingéré résiduel. Les effets de plusieurs de ces caractères semblent confondus. Leur lien de causalité av / Achieving higher feed efficiency of animals is expected to improve animal production sustainability through reduction of the used resources and of the associated emissions. The traits determining feed efficiency remain poorly understood. The present project aimed therefore at identifying the biological factors associated with feed efficiency differences in lactating dairy cows. Feed efficiency variation was estimated with the traditional residual intake, which was defined as the residual variability of net energy intake which is not explained by net energy required for lactation, maintenance and body reserves change. This residual intake includes by definition all measurement errors. To reduce these errors, body condition score, which is commonly measured visually, has been automated and several other candidate traits were measured frequently in a steady environment for almost whole lactation.Residual intake variability represented only 8% of intake variability in our study, among which only 58.9% were found to be associated with feed efficiency variability and not to errors. The repeatability analysis of the residual intake throughout the lactation suggested to avoid the 7 first lactation fortnights, and rather to focus on lactation middle. Among all measured traits, feeding behaviour, rumen temperature, body reserves change and activity explained 58.9% of residual intake variability. Many of these traits seemed confounded with others, which claimed for the need for further work to properly define their causal relationship with feed efficiency, especially focussing on di

A constante influência humana em atividades de manejo animal, além de aumentar os custos de produção, torna-se uma adicional fonte geradora de estresse sobre os animais. Nesse sentido, é necessária a busca pelo desenvolvimento de métodos alternativos de acompanhamento, à distância e em tempo real, das condições físicas dos animais, em conjunto com o controle das instalações. Para a identificação da condição de conforto ou estresse calórico dos animais, alguns indicativos podem vir a auxiliar, tais como a temperatura retal (TR), sendo esse um bom indicador da temperatura do núcleo corporal, bem como, a frequência respiratória (FR). Porém, com a crescente preocupação em relação ao bem-estar animal, vários questionamentos são feitos acerca de métodos invasivos, motivando a busca por alternativas à mensuração da TR. Surge então, como variável alternativa, a temperatura da superfície corporal, buscando-se correlacioná-la com a TR e FR. Sendo assim, com essa pesquisa objetivou-se identificar a região mais adequada da superfície corporal dos suínos, em fase de creche, que apresente a melhor correlação com a TR e FR. Para tal, foi conduzido um experimento, dividido em duas etapas: etapa 1) pré-experimento, sendo conduzido com dois animais em câmara climática, variando-se as condições de temperatura e testando-se métodos de fixação de sensores e coleta de dados inicialmente propostos; e etapa 2) experimento principal. Este último foi conduzido em uma câmara climática, com cinco leitões da raça Landrace x Large White, com 30 dias de idade, provenientes de uma mesma ninhada e do mesmo sexo (fêmea). Variaram-se as condições de temperatura no interior da câmara climática de 14°C a 35,5°C, de modo a atingir situações de estresse tanto por frio quanto por calor, sendo calculada a entalpia para os propósitos do presente estudo. O delineamento estatístico utilizado foi o inteiramente casualizado, com um único fator, a entalpia ambiente, com sete níveis (31,26; 39,56; 51,12; 59,24; 74,82; 82,96; 94,26 kJ.kg de ar seco-1). Foram realizadas medidas repetidas em intervalos de 30 minutos, em seis diferentes regiões corporais: cabeça (A), paleta (B), lombo (C), pernil (D), orelha (E) e timpânica (F). Para as regiões de A a E foram utilizados dois métodos de medida diferentes: datalogger de temperatura Thermochron iButton® - DS1921G e outro via termômetro de infravermelho Fluke® 566. Para a região F, utilizou-se um termômetro de infravermelho de testa e ouvido G-Tech - T1000. Todos com cinco repetições das medidas para cada variável, em cada situação ambiente. Com os resultados obtidos foi possível propor equações de regressão múltipla para a TR e FR, sendo esta última apontada pela análise de componentes principais como a melhor candidata a correlações com as temperaturas da superfície corporal e por ser um bom indicador da situação de estresse térmico. Por meio desses resultados foi possível observar que a região timpânica mostrou-se como a melhor opção para acompanhamento tanto da TR quanto da FR via termômetro de infravermelho (TiF), enquanto que ao utilizar sensores de temperatura da superfície corporal, a melhor opção foi a orelha (TbE) para predição de TR, e a região do lombo (TbC) para predição de FR. / Human constant influence in handling activities, besides raising production costs, becomes another stress source for the animals. In this sense, it becomes necessary the development of alternative methods, that can remotely monitor, in real time, animal\'s physical conditions, together with remote facilities control. In terms of identifying comfort or stressful thermal situations for animals, some indicators can be handy, such as rectal temperature (RT), which is a good indicator of the core body temperature, as well as, the respiratory rate (RR). Although, with the raising concerns about animal welfare, several questions are raised against invasive methods, encouraging the search for alternatives to RT measuring. The determination of body surface temperature values, trying to correlate them to RT and RR, emerges as an alternative. Thus, it\'s aimed, with this research, to identify the most adequate swine body surface region, in nursery phase, which presents better correlation with RT and RR. For that, an experiment was conducted, divided in two stages: stage 1) pre-experiment, being conducted with two animals in a climate chamber, varying temperature conditions and testing sensor fixation and data collection methods previously proposed; and stage 2) main experiment. The last one was conducted in a climate chamber, with five Landrace x Large White piglets, 30 days aged, from the same litter and of the same sex (female). Temperature conditions inside the chamber were varied from 14°C to 35.5°C, attaining stressful situations both for cold and heat, being calculated the enthalpy for this study purposes. The statistical design used was the completely randomized, with one factor only, the ambient enthalpy, in seven levels (31.26; 39.56; 51.12; 59.24; 74.82; 82.96; 94.26 kJ.kg of dry air-1). Repeated measures were taken in 30 minutes intervals, in six different body regions: head (A), shoulder (B), loin (C), ham (D), ear (E) and tympanic (F). For regions from A to E, two different methods were used: temperature datalogger Thermochron iButton® - DS1921G and infrared thermometer Fluke® 566. For region F, a forehead and ear infrared thermometer G-Tech - T1000 was used. All of them had five replicates of measures for each variable, in each environment situation. With the obtained data, it was possible to propound multiple regression equations for RT and RR, the last one being shown by principal components analysis as a better candidate to correlate to body surface temperatures and because it\'s a good indicator of the animal\'s thermal stress situation. By means of these results it was possible to observe that the tympanic region arises as the better option for monitoring RT and RR through infrared thermometer (TiF), while when using body surface temperature sensors, the best option was the ear (TbE) for predicting RT, and the loin region (TbC) for predicting RR.

As tecnologias baseadas em sensores estão cada vez mais disponíveis e podem ser usadas para coletar informações detalhadas sobre o comportamento animal. Com esta informação é possível avaliar o ritmo circadiano de variáveis comportamentais e monitorar sua resposta. A identificação de variações na resposta deste ritmo tem o potencial de detectar problemas de saúde e questões de bem-estar animal. O objetivo deste trabalho foi estudar os ritmos circadianos comportamentais como uma nova abordagem para monitorar ovelhas em sistemas extensivos e estudar a emissão de metano, eficiência alimentar e crescimento de novilhos de corte. Este trabalho foi composto por dois experimentos (ovinos e bovinos). Foram utilizados cochos automatizados e sensores de atividade baseados em acelerômetro para coletar informações detalhadas do comportamento ingestivo (bovinos) e do comportamento de atividade (ovinos e bovinos), juntamente com as características de desempenho animal. Estes dados foram utilizados para calcular a percentagem de comportamento cíclico harmônico/sincronizado a cada período de 24 h. Essa porcentagem é chamada de grau de acoplamento funcional (DFC) e é calculada com uso de um período móvel de sete dias. No experimento com ovinos, um total de 29 ovelhas Scottish Blackface foram monitoradas por quatro semanas em cada estação do ano, em sistema extensivo nas terras altas da Escócia. Dados meteorológicos foram coletados diariamente. Modelos estatísticos de regressão com efeito aleatório foram utilizados para avaliar a variação da resposta entre indivíduos. Houve uma forte dinâmica criada pelas estações do ano e pelo ciclo produtivo/fisiológico das ovelhas. Durante a primavera e o verão, o desvio padrão do DFC foi um melhor estimador do ganho de peso quando comparado ao índice de moção. A combinação da análise do DFC e o agrupamento de indivíduos com base em sua resposta às variáveis ambientais oferece potencial para obter informações relevantes para o manejo do rebanho. O experimento de bovinos foi conduzido com duas dietas contrastantes (volumoso: concentrado 8:92 e 50:50) e duas raças (40 mestiços Charolês e 40 Luing). Os padrões diurnos de ingestão e atividade foram altamente sincronizados. O ritmo circadiano da atividade foi importante para explicar as diferentes emissões de metano entre indivíduos, independente da raça ou dieta, e também teve ligação com a eficiência alimentar e o crescimento dos novilhos. Este trabalho mostra a importância dos ritmos circadianos comportamentais e como essas abordagens podem melhorar a qualidade e o significado dos dados provenientes de sensores automatizados. / Sensor-based technologies are becoming increasingly available and can be used to gather detailed information about animal behaviour. With this information it is possible to assess animal behavioural circadian rhythm and monitor its response. Identifying breakdowns of this rhythm has the potential to detect health problems and animal welfare issues. The aim of this work was to study the behavioural circadian rhythms as a novel approach to monitor sheep in extensive systems and to study the differences between beef steers production traits, in methane emission, feed efficiency and growth. This work consisted of two experiments, one dealing with sheep in an extensive system and the other with housed beef steers. Automated feed intake equipment and accelerometer-based activity sensors were used to collect detailed information on feed intake (for cattle) and activity behaviour (for sheep and cattle), alongside animal performance characteristics. These data were used to calculate the percentage of cyclic behaviour that is harmonic/synchronized to each 24 h period as Degree of Functional Coupling (DFC) shown within rolling seven day periods. In the sheep experiment, in total twenty-nine Scottish Blackface ewes were monitored for four consecutive weeks in each season across a full year, in an extensive system on Scottish upland pastures. Weather data were collected daily. Random regression statistical models were used to assess between-individual variation in response to the weather. There was a strong dynamic created by the seasons and by the production and physiological cycle in sheep in these high latitude systems. Over the spring and summer period, the variation in the response of DFC was a better estimator of BWG (Body Weight Gain) than the use of a simple motion index. The combination of circadian rhythm analysis and the clustering of individuals into groups based around their regression response to environmental variables provides considerable potential to glean information relevant for group and individual animal management. The cattle experiment was conducted with two contrasting diets (concentrate-based and mixed diet) and two breeds (40 crossbred Charolais and 40 purebred Luing). The diurnal patterns of feeding and activity behaviours were strong and highly synchronised. Activity rhythmicity was well suited to show up differences between individual methane emissions independent of breed or diet, and it was also well related to important production traits as feed efficiency and growth of beef steers. This work shows the importance of the behavioural circadian rhythms and that these approaches may enhance the quality and meaningfulness of data coming from automated sensors.

As tecnologias baseadas em sensores estão cada vez mais disponíveis e podem ser usadas para coletar informações detalhadas sobre o comportamento animal. Com esta informação é possível avaliar o ritmo circadiano de variáveis comportamentais e monitorar sua resposta. A identificação de variações na resposta deste ritmo tem o potencial de detectar problemas de saúde e questões de bem-estar animal. O objetivo deste trabalho foi estudar os ritmos circadianos comportamentais como uma nova abordagem para monitorar ovelhas em sistemas extensivos e estudar a emissão de metano, eficiência alimentar e crescimento de novilhos de corte. Este trabalho foi composto por dois experimentos (ovinos e bovinos). Foram utilizados cochos automatizados e sensores de atividade baseados em acelerômetro para coletar informações detalhadas do comportamento ingestivo (bovinos) e do comportamento de atividade (ovinos e bovinos), juntamente com as características de desempenho animal. Estes dados foram utilizados para calcular a percentagem de comportamento cíclico harmônico/sincronizado a cada período de 24 h. Essa porcentagem é chamada de grau de acoplamento funcional (DFC) e é calculada com uso de um período móvel de sete dias. No experimento com ovinos, um total de 29 ovelhas Scottish Blackface foram monitoradas por quatro semanas em cada estação do ano, em sistema extensivo nas terras altas da Escócia. Dados meteorológicos foram coletados diariamente. Modelos estatísticos de regressão com efeito aleatório foram utilizados para avaliar a variação da resposta entre indivíduos. Houve uma forte dinâmica criada pelas estações do ano e pelo ciclo produtivo/fisiológico das ovelhas. Durante a primavera e o verão, o desvio padrão do DFC foi um melhor estimador do ganho de peso quando comparado ao índice de moção. A combinação da análise do DFC e o agrupamento de indivíduos com base em sua resposta às variáveis ambientais oferece potencial para obter informações relevantes para o manejo do rebanho. O experimento de bovinos foi conduzido com duas dietas contrastantes (volumoso: concentrado 8:92 e 50:50) e duas raças (40 mestiços Charolês e 40 Luing). Os padrões diurnos de ingestão e atividade foram altamente sincronizados. O ritmo circadiano da atividade foi importante para explicar as diferentes emissões de metano entre indivíduos, independente da raça ou dieta, e também teve ligação com a eficiência alimentar e o crescimento dos novilhos. Este trabalho mostra a importância dos ritmos circadianos comportamentais e como essas abordagens podem melhorar a qualidade e o significado dos dados provenientes de sensores automatizados. / Sensor-based technologies are becoming increasingly available and can be used to gather detailed information about animal behaviour. With this information it is possible to assess animal behavioural circadian rhythm and monitor its response. Identifying breakdowns of this rhythm has the potential to detect health problems and animal welfare issues. The aim of this work was to study the behavioural circadian rhythms as a novel approach to monitor sheep in extensive systems and to study the differences between beef steers production traits, in methane emission, feed efficiency and growth. This work consisted of two experiments, one dealing with sheep in an extensive system and the other with housed beef steers. Automated feed intake equipment and accelerometer-based activity sensors were used to collect detailed information on feed intake (for cattle) and activity behaviour (for sheep and cattle), alongside animal performance characteristics. These data were used to calculate the percentage of cyclic behaviour that is harmonic/synchronized to each 24 h period as Degree of Functional Coupling (DFC) shown within rolling seven day periods. In the sheep experiment, in total twenty-nine Scottish Blackface ewes were monitored for four consecutive weeks in each season across a full year, in an extensive system on Scottish upland pastures. Weather data were collected daily. Random regression statistical models were used to assess between-individual variation in response to the weather. There was a strong dynamic created by the seasons and by the production and physiological cycle in sheep in these high latitude systems. Over the spring and summer period, the variation in the response of DFC was a better estimator of BWG (Body Weight Gain) than the use of a simple motion index. The combination of circadian rhythm analysis and the clustering of individuals into groups based around their regression response to environmental variables provides considerable potential to glean information relevant for group and individual animal management. The cattle experiment was conducted with two contrasting diets (concentrate-based and mixed diet) and two breeds (40 crossbred Charolais and 40 purebred Luing). The diurnal patterns of feeding and activity behaviours were strong and highly synchronised. Activity rhythmicity was well suited to show up differences between individual methane emissions independent of breed or diet, and it was also well related to important production traits as feed efficiency and growth of beef steers. This work shows the importance of the behavioural circadian rhythms and that these approaches may enhance the quality and meaningfulness of data coming from automated sensors.

As tecnologias baseadas em sensores estão cada vez mais disponíveis e podem ser usadas para coletar informações detalhadas sobre o comportamento animal. Com esta informação é possível avaliar o ritmo circadiano de variáveis comportamentais e monitorar sua resposta. A identificação de variações na resposta deste ritmo tem o potencial de detectar problemas de saúde e questões de bem-estar animal. O objetivo deste trabalho foi estudar os ritmos circadianos comportamentais como uma nova abordagem para monitorar ovelhas em sistemas extensivos e estudar a emissão de metano, eficiência alimentar e crescimento de novilhos de corte. Este trabalho foi composto por dois experimentos (ovinos e bovinos). Foram utilizados cochos automatizados e sensores de atividade baseados em acelerômetro para coletar informações detalhadas do comportamento ingestivo (bovinos) e do comportamento de atividade (ovinos e bovinos), juntamente com as características de desempenho animal. Estes dados foram utilizados para calcular a percentagem de comportamento cíclico harmônico/sincronizado a cada período de 24 h. Essa porcentagem é chamada de grau de acoplamento funcional (DFC) e é calculada com uso de um período móvel de sete dias. No experimento com ovinos, um total de 29 ovelhas Scottish Blackface foram monitoradas por quatro semanas em cada estação do ano, em sistema extensivo nas terras altas da Escócia. Dados meteorológicos foram coletados diariamente. Modelos estatísticos de regressão com efeito aleatório foram utilizados para avaliar a variação da resposta entre indivíduos. Houve uma forte dinâmica criada pelas estações do ano e pelo ciclo produtivo/fisiológico das ovelhas. Durante a primavera e o verão, o desvio padrão do DFC foi um melhor estimador do ganho de peso quando comparado ao índice de moção. A combinação da análise do DFC e o agrupamento de indivíduos com base em sua resposta às variáveis ambientais oferece potencial para obter informações relevantes para o manejo do rebanho. O experimento de bovinos foi conduzido com duas dietas contrastantes (volumoso: concentrado 8:92 e 50:50) e duas raças (40 mestiços Charolês e 40 Luing). Os padrões diurnos de ingestão e atividade foram altamente sincronizados. O ritmo circadiano da atividade foi importante para explicar as diferentes emissões de metano entre indivíduos, independente da raça ou dieta, e também teve ligação com a eficiência alimentar e o crescimento dos novilhos. Este trabalho mostra a importância dos ritmos circadianos comportamentais e como essas abordagens podem melhorar a qualidade e o significado dos dados provenientes de sensores automatizados. / Sensor-based technologies are becoming increasingly available and can be used to gather detailed information about animal behaviour. With this information it is possible to assess animal behavioural circadian rhythm and monitor its response. Identifying breakdowns of this rhythm has the potential to detect health problems and animal welfare issues. The aim of this work was to study the behavioural circadian rhythms as a novel approach to monitor sheep in extensive systems and to study the differences between beef steers production traits, in methane emission, feed efficiency and growth. This work consisted of two experiments, one dealing with sheep in an extensive system and the other with housed beef steers. Automated feed intake equipment and accelerometer-based activity sensors were used to collect detailed information on feed intake (for cattle) and activity behaviour (for sheep and cattle), alongside animal performance characteristics. These data were used to calculate the percentage of cyclic behaviour that is harmonic/synchronized to each 24 h period as Degree of Functional Coupling (DFC) shown within rolling seven day periods. In the sheep experiment, in total twenty-nine Scottish Blackface ewes were monitored for four consecutive weeks in each season across a full year, in an extensive system on Scottish upland pastures. Weather data were collected daily. Random regression statistical models were used to assess between-individual variation in response to the weather. There was a strong dynamic created by the seasons and by the production and physiological cycle in sheep in these high latitude systems. Over the spring and summer period, the variation in the response of DFC was a better estimator of BWG (Body Weight Gain) than the use of a simple motion index. The combination of circadian rhythm analysis and the clustering of individuals into groups based around their regression response to environmental variables provides considerable potential to glean information relevant for group and individual animal management. The cattle experiment was conducted with two contrasting diets (concentrate-based and mixed diet) and two breeds (40 crossbred Charolais and 40 purebred Luing). The diurnal patterns of feeding and activity behaviours were strong and highly synchronised. Activity rhythmicity was well suited to show up differences between individual methane emissions independent of breed or diet, and it was also well related to important production traits as feed efficiency and growth of beef steers. This work shows the importance of the behavioural circadian rhythms and that these approaches may enhance the quality and meaningfulness of data coming from automated sensors.

A constante influência humana em atividades de manejo animal, além de aumentar os custos de produção, torna-se uma adicional fonte geradora de estresse sobre os animais. Nesse sentido, é necessária a busca pelo desenvolvimento de métodos alternativos de acompanhamento, à distância e em tempo real, das condições físicas dos animais, em conjunto com o controle das instalações. Para a identificação da condição de conforto ou estresse calórico dos animais, alguns indicativos podem vir a auxiliar, tais como a temperatura retal (TR), sendo esse um bom indicador da temperatura do núcleo corporal, bem como, a frequência respiratória (FR). Porém, com a crescente preocupação em relação ao bem-estar animal, vários questionamentos são feitos acerca de métodos invasivos, motivando a busca por alternativas à mensuração da TR. Surge então, como variável alternativa, a temperatura da superfície corporal, buscando-se correlacioná-la com a TR e FR. Sendo assim, com essa pesquisa objetivou-se identificar a região mais adequada da superfície corporal dos suínos, em fase de creche, que apresente a melhor correlação com a TR e FR. Para tal, foi conduzido um experimento, dividido em duas etapas: etapa 1) pré-experimento, sendo conduzido com dois animais em câmara climática, variando-se as condições de temperatura e testando-se métodos de fixação de sensores e coleta de dados inicialmente propostos; e etapa 2) experimento principal. Este último foi conduzido em uma câmara climática, com cinco leitões da raça Landrace x Large White, com 30 dias de idade, provenientes de uma mesma ninhada e do mesmo sexo (fêmea). Variaram-se as condições de temperatura no interior da câmara climática de 14°C a 35,5°C, de modo a atingir situações de estresse tanto por frio quanto por calor, sendo calculada a entalpia para os propósitos do presente estudo. O delineamento estatístico utilizado foi o inteiramente casualizado, com um único fator, a entalpia ambiente, com sete níveis (31,26; 39,56; 51,12; 59,24; 74,82; 82,96; 94,26 kJ.kg de ar seco-1). Foram realizadas medidas repetidas em intervalos de 30 minutos, em seis diferentes regiões corporais: cabeça (A), paleta (B), lombo (C), pernil (D), orelha (E) e timpânica (F). Para as regiões de A a E foram utilizados dois métodos de medida diferentes: datalogger de temperatura Thermochron iButton® - DS1921G e outro via termômetro de infravermelho Fluke® 566. Para a região F, utilizou-se um termômetro de infravermelho de testa e ouvido G-Tech - T1000. Todos com cinco repetições das medidas para cada variável, em cada situação ambiente. Com os resultados obtidos foi possível propor equações de regressão múltipla para a TR e FR, sendo esta última apontada pela análise de componentes principais como a melhor candidata a correlações com as temperaturas da superfície corporal e por ser um bom indicador da situação de estresse térmico. Por meio desses resultados foi possível observar que a região timpânica mostrou-se como a melhor opção para acompanhamento tanto da TR quanto da FR via termômetro de infravermelho (TiF), enquanto que ao utilizar sensores de temperatura da superfície corporal, a melhor opção foi a orelha (TbE) para predição de TR, e a região do lombo (TbC) para predição de FR. / Human constant influence in handling activities, besides raising production costs, becomes another stress source for the animals. In this sense, it becomes necessary the development of alternative methods, that can remotely monitor, in real time, animal\'s physical conditions, together with remote facilities control. In terms of identifying comfort or stressful thermal situations for animals, some indicators can be handy, such as rectal temperature (RT), which is a good indicator of the core body temperature, as well as, the respiratory rate (RR). Although, with the raising concerns about animal welfare, several questions are raised against invasive methods, encouraging the search for alternatives to RT measuring. The determination of body surface temperature values, trying to correlate them to RT and RR, emerges as an alternative. Thus, it\'s aimed, with this research, to identify the most adequate swine body surface region, in nursery phase, which presents better correlation with RT and RR. For that, an experiment was conducted, divided in two stages: stage 1) pre-experiment, being conducted with two animals in a climate chamber, varying temperature conditions and testing sensor fixation and data collection methods previously proposed; and stage 2) main experiment. The last one was conducted in a climate chamber, with five Landrace x Large White piglets, 30 days aged, from the same litter and of the same sex (female). Temperature conditions inside the chamber were varied from 14°C to 35.5°C, attaining stressful situations both for cold and heat, being calculated the enthalpy for this study purposes. The statistical design used was the completely randomized, with one factor only, the ambient enthalpy, in seven levels (31.26; 39.56; 51.12; 59.24; 74.82; 82.96; 94.26 kJ.kg of dry air-1). Repeated measures were taken in 30 minutes intervals, in six different body regions: head (A), shoulder (B), loin (C), ham (D), ear (E) and tympanic (F). For regions from A to E, two different methods were used: temperature datalogger Thermochron iButton® - DS1921G and infrared thermometer Fluke® 566. For region F, a forehead and ear infrared thermometer G-Tech - T1000 was used. All of them had five replicates of measures for each variable, in each environment situation. With the obtained data, it was possible to propound multiple regression equations for RT and RR, the last one being shown by principal components analysis as a better candidate to correlate to body surface temperatures and because it\'s a good indicator of the animal\'s thermal stress situation. By means of these results it was possible to observe that the tympanic region arises as the better option for monitoring RT and RR through infrared thermometer (TiF), while when using body surface temperature sensors, the best option was the ear (TbE) for predicting RT, and the loin region (TbC) for predicting RR.

Artificial Intelligence (AI) is increasingly used in different parts of society for providing decision support in various activities. The agricultural sector is anticipated to benefit from an increased usage of AI and smart devices, a concept called smart farming technologies. Since the agricultural sector faces several simultaneous challenges, such as shrinking marginals, complicated pan-European regulations, and demands to mitigate the environmental footprint, there are great expectations that smart farming will benefit both individual farmers and industry stakeholders. However, most previous research focuses only on a small set of characteristics for implementing and optimising specific smart farming technologies, without considering all possible aspects and effects. This thesis investigates both technical and non-technical opportunities and hurdles when implementing AI in Swedish agricultural businesses. Three sectors in agriculture are scrutinized: arable farming, milk production and beef production. As a foundation for the thesis, a literature review revises former research on smart farming. Thereafter, an interview study with 27 respondents both explores the susceptibility and maturity of smart farming technologies and provides examples of technical requirements of three chosen applications of AI in agriculture. Findings of the study include a diverse set of aspects that both enable and obstruct the transition. Main identified opportunities are the importance smart farming has on the strategic agendas of several industry stakeholders, the general trend towards software technology as a service through shared machinery, the vast amount of existing data, and the large interest from farmers towards new technology. Contrasting, the thesis identifies main hurdles as technical and legislative challenges to data ownership, potential cybersecurity threats, the need for a well-articulated business case, and the sometimes lacking technical knowledge within the sector. The thesis concludes that the macro trend points towards a smart farming transition but that the speed of the transformation will depend on the resolutions for the identified obstacles.

The live production sector of the poultry industry has a growing interest in robotics. Robotics have the possibility to monitor environmental conditions, assess bird welfare, and reduce labor for farm workers and owners. However, interactions of poultry with robotic systems in commercial poultry house environments is largely unknown. Therefore, the goal of this research was to assess the effect of ground and aerial robots on bird stress using avoidance distance (AD) and fleeing speed (FS) as indirect indicators. A low-cost, autonomous robot was also developed to aid in collecting data on environmental conditions in commercial broiler houses. AD and FS were measured for multiple breeds (broilers, brown hens, and white hens) at different bird ages. Poultry-robot AD was greater than poultry-human AD for both broilers and laying hens, indicating that birds tended to avoid the ground robot more than humans. However, birds did become accustomed to the ground robot as reflected by decreasing AD and FS over the trial periods. Aerial drones operated in a commercial broiler house were found to induce a larger AD and higher FS than a moveable sensor package attached to a fixed, overhead rail system. No significant difference was found in the performance of the low-cost, autonomous robot when tested on different substrates (hard tile and litter). However, some differences were found when the robot was operated at different speeds. Results from these studies have provided useful insight into the operation of ground and aerial robots in commercial poultry settings.