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远程监测牛犊与母牛互动中项圈式近距记录器的可靠性研究。测试了5头牛犊佩戴的项圈式记录器对5头母牛耳尾RFID标签的检测性能，发现耳标签检测灵敏度（0.22-0.61）显著高于尾标签（0.02-0.21），且组合检测特异度达0.99。项圈在2米半径内能准确识别母牛存在，但牛犊与母牛头部位置时灵敏度较低。该技术可为牧场和科研提供非侵入式动物行为监测方案。
Rachael E. Coon | Vinicius A. Camargo | Christy A. Goldhawk | Edmond A. Pajor
卡尔加里大学兽医学院，加拿大阿尔伯塔省卡尔加里市
摘要
远程监测母牛与犊牛之间的距离有助于我们了解母子之间的互动，例如母性纽带和哺乳行为。本研究旨在测试一种基于项圈的接近度记录器的可靠性，该记录器被5头肉牛犊佩戴，用于检测5头母牛（分别佩戴在耳朵和尾巴上的）发出的信号标签。为了观察目的，将犊牛与母牛在2米范围内的接触定义为接近事件。通过现场观察和视频记录了佩戴接近度记录器的母牛与犊牛之间的真实接近事件，并将这些事件与记录器数据进行了比较以评估其可靠性。在现场观察中，观察者记录了目标犊牛与所有5头母牛之间的接近事件；在视频观察中，记录了犊牛在接近和哺乳过程中的位置。结果表明，该项圈的精确度（中位数：≥0.87，95%置信区间=0.83-0.98）和特异性（≥0.97，95%置信区间=0.92-1.00）表明它们能够正确识别母牛的耳朵和尾巴标签，并准确判断动物是否处于接近状态。虽然标签位置对精确度和准确性没有影响（P≥0.14），但尾巴标签的特异性高于耳朵标签或耳朵和尾巴标签的组合（0.99，95%置信区间=0.99-1.00，P=0.01）。不同标签位置的敏感性存在差异（≥0.27，95%置信区间=0.09-0.50；P=0.05），但成对比较未发现显著差异（P≥0.10）。无论犊牛相对于母牛的位置如何，项圈对耳朵标签的敏感性（P≥0.13）或更高（P≤0.03）都高于尾巴标签（P≥0.22，95%置信区间=0.19-0.61）。无论在哺乳过程中犊牛相对于母牛的位置如何，该项圈对耳朵标签、尾巴标签及其组合的检测敏感性均较高（≥0.88，95%置信区间=0.94-0.81）。这些结果表明，这种接近度记录器能够可靠地检测到母牛的存在，可用于研究和管理相关应用。
引言
监测肉牛母牛与犊牛之间的互动对于确保犊牛出生后及出生初期能够正常哺乳至关重要，这有助于降低犊牛死亡率（Gamsj?ger等人，2021年）。在加拿大西部，肉牛犊在冬季和春季出生并在牧场饲养，由于畜群规模庞大、牧场偏远以及恶劣的天气条件，生产者难以密切监测动物的健康和行为（Waldner等人，2013年；Murray等人，2016年）。最近的一项调查显示，24至30天大的犊牛平均死亡率为1.9%，其中3.9%的犊牛因腹泻，3.1%的犊牛因呼吸道疾病接受治疗（Waldner等人，2024年）。这些数据凸显了通过远程监测新生犊牛行为来改善动物福利的必要性。加拿大肉牛研究委员会（BCRC）已将技术采纳和发展列为动物健康监测的研究重点（BCRC，2021年）。接近度传感器为研究人员提供了无需费力进行视频观察即可收集动物互动数据的机会，从而提高了研究效率并减少了观察者对动物行为的影响（Camargo等人，2025年）。此外，能够远程监控肉牛犊行为的技术对生产者和研究人员都非常有价值，因为早期哺乳对犊牛的成长至关重要，而单独监测每头动物较为困难。
野生动物监测中使用了基于射频识别（RFID）的可穿戴接近度记录器，通过发送和接收无线电信号来测量动物之间的互动持续时间（Triguero-Oca?a等人，2019年）。这项技术可用于社交网络分析（Marsh等人，2011年；Hamede等人，2009年）、繁殖行为监测（Ralls等人，2013年）以及量化牲畜与野生动物的互动（Triguero-Oca?a等人，2020年）等应用。尽管接近度记录器在野生动物研究中得到广泛应用（Lahoz-Monfort和Magrath，2021年），但其在肉牛中的应用验证仍有限。Drewe等人（2012年）观察到佩戴接近度记录器的肉牛犊在6小时内有72%的互动被记录下来。然而，与现场观察相比，佩戴接近度记录器的公牛在彼此靠近时能够正确识别对方，但错过了许多其他互动（Camargo等人，2025年）。Kour等人（2021年）比较了接近度记录器和加速度计检测肉牛犊与母牛哺乳行为的能力，发现记录器因信号中断而效果不佳。需要进一步研究以确定该技术在犊牛（尤其是新生儿）中的应用可靠性，因为这一生命阶段需要密切监测。
本实验的第一个目标是测试肉牛犊佩戴的项圈上安装的接近度记录器检测母牛所佩戴RFID标签的可靠性。每个母牛的左耳和尾巴上都安装了标签。我们假设项圈在检测耳朵标签和尾巴标签方面具有同等效果，结合这两种标签的检测结果可以提高项圈感知母牛存在与否的能力。第二个目标是了解犊牛相对于母牛的位置如何影响项圈的检测能力。记录了犊牛相对于母牛的位置；在距离母牛2米的范围内，将区域划分为靠近母牛头部的前两个象限和靠近母牛尾部的后两个象限。我们假设当犊牛位于靠近标签的象限时，项圈检测标签的敏感性最高。第三个目标是评估犊牛哺乳时项圈检测母牛耳朵和尾巴标签的敏感性。我们预测，在哺乳过程中同时检测到耳朵和尾巴标签时，项圈的敏感性最高。
动物与饲养环境
所有程序均获得了卡尔加里大学兽医服务动物护理委员会（AC23-0165）的批准，并符合加拿大动物护理委员会的指南。实验于2024年5月19日至30日在卡尔加里大学的W.A. Ranches进行，所有实验用牛均来自该牧场。根据共同的产犊日期选择了5对安格斯杂交母牛与犊牛组合，将它们共同饲养在一个面积为1215平方米的围栏中（每头牛121.5平方米），持续14天。
目标1 – 评估项圈检测耳朵和尾巴标签的可靠性
共收集了5头犊牛63,856秒的现场观察数据。每次观察相当于1秒，即总共收集了1064.3分钟的数据，总计17.74小时。每头犊牛的平均观察时间为12,771±2679秒（3.54±0.74小时）。犊牛与母牛的接近时间为8,337±2999秒（2.31±0.83小时），与其他母牛的接近时间为4,163±3658秒（1.16±1.02小时）。
讨论
新生肉牛犊佩戴的项圈使用RFID技术检测母牛耳朵或尾巴标签的可靠性因多种因素而异，包括犊牛相对于母牛的位置和标签的位置。精确度表明，无论标签位置如何，当项圈检测到标签时，很可能会正确识别出相应的母牛，假阳性情况较少。然而，敏感性数据显示，项圈检测到母牛存在的频率较低。
结论
总之，犊牛佩戴的项圈中的RFID传感器在2米范围内能够准确检测到放置在母牛耳朵、尾巴或两者上的标签发出的信号。考虑到标签位置（耳朵 vs. 尾巴）以及犊牛相对于母牛的位置，无论犊牛位于何处，项圈对耳朵标签的敏感性均不低于尾巴标签。当犊牛位于母牛前方时，项圈的敏感性较低。
未引用的参考文献
（BCRC，2021年；Beaver等人，2019年；Patterson等人，1987年）
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
安德森-奇索姆动物护理与福利讲座以及结果驱动的农业研究计划支持了这项研究。作者感谢W.A. Ranches的管理人员和工作人员，以及Madi Elliott和Maggie Anderson在数据收集方面的协助。
作者贡献
R.E. Coon – 负责研究的构思与设计、数据采集、数据分析与解释、文章撰写以及关键内容的审阅。V.A. Camargo –
