“接近到什么程度才算足够接近？”——为研究牲畜的社交互动而校准和验证基于RSSI（接收信号强度）的接近传感器

《Animal Biotelemetry》：How close is close enough? Calibrating and validating RSSI-based proximity sensors for livestock social interaction studies

　　

摘要

背景

了解牲畜的社会接触对于行为研究、福利评估以及病原体传播模型的建立至关重要。基于接收信号强度指示器（RSSI）的proximity传感器为精确养殖环境中微尺度社会互动的量化提供了一个有前景的工具，但其性能受环境条件和传感器配置的显著影响，因此需要仔细校准和验证。在本研究中，我们在受控的室内和室外条件下对市售的基于RSSI的proximity传感器进行了校准和验证，并通过绵羊的体内实验进行了验证。

结果

在0.5至5米的距离范围内进行的校准实验显示，RSSI随距离增加而降低，这一趋势受到环境设置和传感器方向的调节，这两个因素都对信号衰减有显著影响。基于概率的建模表明，RSSI可以可靠地预测具有生物学意义的接近阈值（≤0.5米、1.0米和1.5米），这支持了根据具体情境制定RSSI临界值而非通用阈值的方法。通过将proximity传感器数据与每个RSSI检测事件对应的基于图像的距离测量结果进行结合，体内验证显示整体分类准确率为82%，其中大于1.5米的距离类别的F1分数为0.76，而1米或更短距离类别的F1分数为0.86。

结论

当经过适当校准后，基于RSSI的proximity传感器可以可靠地检测绵羊在各种个体间距离上的生物学上有意义的社会互动。这些发现支持将proximity传感技术作为精确养殖工具，用于研究社会行为、福利评估、管理以及基于接触的疾病过程。