Die Installation unserer Steuerungen ist im Grunde genommen ganz einfach, aber wenn man das zum erstenmal macht hat man jede Menge Fragen. Das Video soll diese Fragen beantworten.

Ein kurzes Video das zeigt, welche Möglichkeiten unsere Steuerungen bei der Fütterung von Kraftfutter haben.

Unsere Pferdeerkennung basiert auf der RFID Technologie. RFID steht für Radio Frequency Identification, übersetzt Radiofrequenz-Identifikation. Gemeint ist damit ein auf Funktechnik basiertes Verfahren. Es besteht aus einem Lesegerät mit Antenne und dazu kompatiblen Transpondern. Wir benutzen Transponder ohne Batterie, sogenannte passive Transponder. Diese Transponder senden lediglich eine weltweit eindeutige Nummer. Es werden keine sonstigen Daten auf dem Transponder gespeichert, er ist nur lesbar, nicht beschreibbar.

Die RFID-Technologie kann man sich ein bisschen wie einen modernen Barcode vorstellen, aber statt Strichen und Zahlen, die man mit dem Auge sehen und mit einem Scanner lesen kann, verwendet RFID kleine Chips und Radiowellen.

Hier eine einfache Erklärung:

1. Transponder bzw. RFID-Tag: Das ist ein kleiner Chip mit einer Antenne. Dieser Chip kann Informationen speichern, in unserem Fall eine weltweit eindeutige Nummer.
2. RFID-Antenne bzw. RFID-Lesegerät: Dieses Gerät sendet Radiowellen aus. Wenn es in die Nähe eines RFID-Tags kommt, „weckt“ es den Tag, und der Tag sendet seine Informationen zurück zum Lesegerät.
3. Informationsverarbeitung: Das RFID-Lesegerät fängt die Information vom RFID-Tag auf und kann diese dann an einen Computer weitergeben. Der Computer ist dann für die weiteren Aktionen verantwortlich, er öffnet z.B. ein Selektionstor.

Ein großer Vorteil von RFID gegenüber Barcodes ist, dass man den Chip nicht direkt sehen oder scannen muss. So wird der RFID-Tag am Pferdehals auch dann erkannt wenn er an der abgewandten Seite des Halses hängt. Es ist also sehr praktisch und schnell!

Kurz gesagt, der Transponder hat die Funktion eines eindeutigen Schlüssels.

Warum kann man die Chips im Halsmuskel nicht verwenden?

Allen unseren Pferden werden heutzutage kleine Transponder in den Halsmuskel injiziert. Damit kann jedes Pferd eindeutig identifiziert werden. Warum also nutzen wir diesen Chip nicht in unseren Futterständen und Pferdeschleusen?

Die Antwort ist einfach:Wir können das nicht tun, da diese Chips nicht über ausreichend Leistung verfügen um über eine längere Distanz zu senden. Will man einen solches Implantat auslesen, muss man mit dem Lesegerät sehr nahe ran gehen. Das ist in den Anlagen leider nicht möglich.

Lesereichweite

Das elektromagnetische Feld unserer RFID-Antenne durchdringt Holz und Kunststoffe, aber kein Metall. Daher kann man z.B. mit einem Blech die Wirkung der Antenne abschirmen. Bei der Montage ist zu beachten, dass die Antenne nicht auf oder sehr nah an Metall montiert wird, da dies sich mindernd auf die Leseentfernung auswirkt.

Die Leseentfernung ist auch von der Stellung der Transponder zu Antenne abhängig, die besten Ergebnisse werden bei paralleler Stellung des Transponders zur Antenne gemessen. In der Luft messen wir Leseentfernungen von bis zu 70cm. Die Abschirmung durch Holz oder Kunststoff ist nur gering, so dass wir bedenkenlos die Antenne mit Holz- oder Kunstoffplatten oder Leisten abdecken können um sie vor Beschädigungen durch Verbiss zu schützen.

Warnung: Dieser Beitrag ist eher technisch und sein Verständnis ist nicht erforderlich.

Ein Raspberry Pi, erweitert mit Relaisboards und serieller Schnittstelle, bildet das Herz aller unserer Steuerungen. Dieser sehr leistungsfähige und preiswerte Einplatinen-Computer macht unsere Steuerungen so flexibel. Zusammen mit dem RFID Modul, also der Pferdeerkennung, können wir vielfältige Aufgaben für die Automatisierung in der Pferdehaltung lösen. Besonders elegant für unsere Nutzer ist der Zugriff auf die Software per Wifi, denn der Pi hat einen eigenen integrierten WLAN-Router.

Das Betriebssystem des Pi ist eine Linux-Variante, genannt Raspian. Für Softwareentwickler ist hier der Weg frei für eigene Erweiterungen, auch das Andocken an unsere Steuerungssoftware erlauben wir über ein REST Interface. Wir entwickeln unsere Software mit Java und dem Spring Boot Framework. Unsere Datenbank (CouchDb) kann über Http Calls angesprochen werden.

Alle unsere Steuerungen können standalone oder im Verbund betrieben werden. In diesem Fall wird eine Steuerung zum Master erklärt und alle anderen zu Clients. Eine Anbindung an ein bestehendes LAN und ans Internet ist natürlich möglich.

Neben den Steuerungen für Schleusen, Kraftfutterstände und Futterschieber haben wir auch schon Zeitschaltungen für bis zu 24 Heuraufen mit einem Pi realisiert.

Eine Steuerung ist immer eine Kombination aus Sensoren, wir verwenden Lichttaster, Lichtschranken, Bewegungsmelder, Reed-Sensoren und natürlich RFID-Reader, Aktoren, hier haben typischerweise Motoren oder Ventile, und einer Logik, die alles verbindet.

Mit unserem Angebot wollen wir die Möglichkeiten für DIY und Pferdefreunde erweitern: Eine Steuerung muss nicht an der Zeitschaltuhr und ihren Möglichkeiten enden.

Materialkosten weniger als 150,- Euro

Für diesen Dosierer benötigt man 15mm starke Siebdruckplatten, einen Getriebmotor, eine Förderschnecke und ein Stück Rohr.

Die Siebdruckplatten gibt es in den meisten Baumärkten, der Zuschnitt ist in der Regel kostenlos. Allerdings schneiden die Märkte meist nur Rechtecke zu, Gehrungen gehen oft nicht oder kosten extra. Ich habe die Platten aus der Restekiste geholt und auf meiner Tischkreissäge passend gesägt. Die Kosten für das Holz: noch keine 30,- Euro.

Die Förderschnecke stammt aus dem Zubehörsortiment für Pellet-Heizungen und wird normalerweise zur Förderung von Holzpellets verwendet. Es gibt sie in verschiedenen Längen, ich habe eine mit 600mm gewählt. Preis 32,- Euro.

Das Rohr ist ein Stück einer Regenrinne mit 60mm Durchmesser, befestigt mit zwei Standard-Rohrschellen.

Der Motor ist ein Wischermotor, davon gibt es eine großes Angebot am Markt zu Preisen ab 50,- Euro. Mein Modell hier ist für 75,- Euro erhältlich. Achten muss man darauf, dass die Welle zur Förderschnecke passt und das man den Motor gut montieren kann.

Dieser Kraftfutterdosierer fasst einen ganzen Sack Futter, also 25 kg. Natürlich lassen sich leicht auch größere Modelle bauen.

Arbeitsaufwand, gutes Werkzeug erforderlich

Die Arbeitszeit für den Zusammenbau ist nicht unerheblich. Ich habe das Modell zweimal gebaut, für die erste Variante habe ich volle zwei Tage gebraucht, beim zweiten mal nur noch vier Stunden. Denn da konnte ich alle Fehler des ersten Versuchs erfolgreich vermeiden. Die Konstruktion ist aufwändig, weil ich das Futter in einem Winkel von 30 Grad aufwärts fördern wollte. Fördert man waagerecht wird es leichter zu bauen. Bei Erschütterungen fällt dann aber auch noch das eine oder andere Restchen aus dem Rohr. Manche Pferde werden dadurch zum Klopfen verleitet.

Man muss bei den Gehrungsschnitten sehr sorgfältig arbeiten um eine passable Qualität zu erreichen. Mit einer gutem Heimwerker-Ausrüstung kann man praxistauglich bauen. Bei mir sind die Ungenauigkeiten alle unter einem Millimeter geblieben. Ein Tischler kann das natürlich noch besser.

Eignung für Hafer und Pellets

Dieses Modell eignet sich für Hafer und Müslis in Pelletform. Stark strukturhaltige Müslis kann man damit nicht dosieren. Die Ursache liegt in der Bildung von Brücken, das Futter verhakt und die Förderschnecke gräbt unter dem Futter weg. Nach kurzer Zeit wird dann nichts mehr gefördert. Man kann das auf den folgenden Bildern sehen:

Ist die Futtersäule noch hoch und damit der Gewichtsdruck groß genug, funktioniert es gut. Bei meinen Tests blieben aber die letzten 10 kg hängen. Bei Hafer bzw. Pellets gibt es das Problem nicht, hier ist der Rest nur gering.

Praxistest

Der Dosierer wird so montiert werden, dass das Futter auf eine Rutsche fällt, die auf der anderen Wandseite in den Trog mündet. Man muss vermeiden, dass die Pferde direkt mit ihrer Zunge an das Rohr gelangen können.

Gesteuert wird dieser Dosierer mit unserem Standard für Kraftfutterautomaten: Kraftfutterstand Steuerung