Élevage Le bénéfice des Systèmes d information et des technologies numériques

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1 10:07 Page 29 Élevage Le bénéfice des Systèmes d information et des technologies numériques Les Systèmes d information (SI) d élevage répondent aux besoins de l «entreprise élevage» au sens large. Cette filière fait intervenir des acteurs aux missions complémentaires : éleveurs, inséminateurs, vétérinaires, producteurs de génétique, organismes de conseil aux éleveurs sans oublier l aval : abattoirs, laiteries ou encore les instances de recherche, de surveillance et contrôle : INRA, Interprofessions, État. Ces acteurs accompagnent le processus d élaboration des produits (lait/fromage, viande ), depuis la naissance de l animal, sa reproduction, jusqu à la récolte (traite, abattage ), la vente et la transformation des produits. L organisation informatique des systèmes d information et des technologies numériques se développe sur deux niveaux : le niveau des élevages et des acteurs de terrain qui y interviennent, le niveau consolidé, matérialisé par des bases de données collectives nationales. Ces deux niveaux s alimentent mutuellement. La transmission des événements survenant dans les exploitations constitue la principale source de données pour les SI collectifs, qui produisent des résultats restitués en retour aux éleveurs exploitants. Leurs développements obéissent néanmoins à des logiques différentes, que cela soit sur l initiative individuelle des éleveurs ou par décisions politiques collectives. 1. France informatique élevage et agriculture, Association régionale de services aux organismes d'élevage L évolution informatique en élevage a nécessité l élaboration et la diffusion de «logiciels métiers» correspondant à des besoins individuels ou collectifs. Certains ont été structurants, tels que le Système national d information génétique Bovin, la Base de données nationale d identification animale ou encore certaines applications créées au niveau régional. Des éditeurs de logiciels privés se sont également lancés sur ce marché. Aujourd hui les acteurs disposent d une offre de solutions relativement mâture, bien qu en évolution constante et rapide. L implication des organisations professionnelles Les organisations professionnelles d élevage ont choisi de se doter de compétences et de ressources informatiques spécialisées, au travers notamment, d un réseau national de compétences informatiques et de données d élevage : le réseau FIEA/ARSOE(1). Ce réseau réunit 300 collaborateurs répartis en 9 équipes. Il est appuyé par des compétences nationales d ingénierie à l Institut de l élevage (Service systèmes d information). Les organisations d élevage se sont plus récemment organisées notamment au travers de l interprofession France génétique élevage, qui comporte une commission «Stratégie des Systèmes d information», pour organiser le développement de nouveaux services. ENCADRÉ 1 : TERMINOLOGIE Un système d information se rapporte nécessairement à une organisation définie, par exemple une exploitation agricole ou toute autre entreprise. Il s agit ainsi d une composante de celle-ci. Les logiciels et autres outils numériques sont, de même, des composants du système d information. L usage de certains composants peut être partagé par plusieurs organisations. 29

2 10:07 Page 30 ENCADRÉ 2 : DU MINITEL À INTERNET Les débuts de l informatique en élevage remontent à environ 40 ans (comme dans l industrie ou dans les grandes administrations). L amélioration génétique des troupeaux, stimulée par la Loi sur l élevage de 1966, nécessitait la compilation de grosses quantités de données: productions journalières de lait par vache, analyses (taux butyreux) réalisées en ferme, généalogies des animaux... Seuls les ordinateurs le permettaient. La France est ainsi devenue historiquement l un des leaders mondiaux en génétique animale et jetait de la sorte les bases de l organisation informatique nationale, encore en place aujourd hui. L arrivée des ordinateurs dans les exploitations d élevage remonte à une vingtaine d années. Ces matériels informatiques ont été souvent précédés par les minitels, parfois encore utilisés. Aujourd hui plus des deux tiers des éleveurs utilisent au moins un ordinateur et parfois d autres supports technologiques: smartphone, ordinateur couplé à un distributeur automatique de concentrés La quasi-totalité des technologies informatiques est ainsi utilisée en élevage: portables, étiquettes RFID(2), WEB mobile... L Internet a fait évoluer en profondeur les solutions proposées. L innovation technologique est loin d être finie. D ores et déjà, les nouveaux équipements (par exemple de traite) fourmillent d électronique et donnent une nouvelle dimension aux systèmes d information d élevage: leurs vendeurs équipent ainsi les éleveurs de logiciels de gestion de troupeau. Watier Arioko.com 2. La radio-identification RFID (Radio frequency identification) est une méthode pour mémoriser et récupérer des données à distance en utilisant des marqueurs appelés «radio-étiquettes» («RFID tag» ou «RFID transponder». Les radio-étiquettes sont de petits objets, tels que des étiquettes autocollantes ou des transpondeurs qui peuvent être collés ou incorporés dans des objets ou produits et même implantés dans des organismes vivants. L informatique des élevages et des acteurs de terrain Les applications informatiques relatives à l optimisation et à la gestion des pratiques de l exploitation agricole englobent les outils utilisés par les éleveurs et par les agents externes intervenant à des titres divers dans les élevages. Leurs interventions se consolident et ont lieu souvent dans des conditions d environnement assez semblables, ce qui induit des solutions de même type. 3. Unité gros bétail 30 TAUX D ÉQUIPEMENT INFORMATIQUE DES ÉLEVEURS Une étude récente (2010) de l Institut de l élevage sur un échantillon d éleveurs possédant un cheptel de plus de 20 UGB(3), indique que: - le taux moyen d équipement en micro-ordinateurs est de 78 %. Les taux d accès à Internet et d équipement en téléphone portable, sont respectivement de 70 % et 80 %, - plus de 80 % des éleveurs équipés utilisent leurs matériels dans le cadre de la gestion de leur exploitation, - la taille du cheptel et l âge de l exploitant ont une influence significative sur les taux d équipement. L ordinateur est plus utilisé chez les nouvelles générations, et dans les exploitations d une taille supérieure à la moyenne.

3 10:07 Page 31 Des outils et infrastructures informatiques fortement mutualisés Un grand nombre d élevages ou de prestataires sont des TPE («très petites entreprises») et utilisent des solutions standardisées et génériques souvent mutualisées en ce qui concerne l hébergement des données et des logiciels. - Beaucoup d éleveurs optent pour des solutions hébergées externes (émanant en particulier des organismes professionnels, dont les Chambres d agriculture, réunis autour des ARSOE). Elles leur permettent de gérer les données de leur élevage par le biais des Intranet et des portails éleveurs, en s affranchissant des contraintes de sauvegarde et d administration de systèmes. Le développement des réseaux hauts débits (ADSL) favorise ces solutions ; - D autres éleveurs acquièrent des progiciels comportant une gestion de données en local. Ils sont proposés, soit par les organismes professionnels, soit par des sociétés privées, avec des contrats d assistance et de maintenance. La généralisation progressive de l accès à Internet estompe les différences entre ces deux types de solutions. Une informatique ouverte et communicante Les éleveurs et intervenants en élevage doivent pouvoir s informer mutuellement de l état d un animal, de sa génétique, ses antécédents, son stade de production, commander des services, rendre compte à l éleveur le cas échéant de leurs prescriptions Ils doivent également pouvoir justifier de leurs pratiques à leurs clients R. ROGNANT, FIEA Les fournisseurs de services informatiques proposent deux grands types de solutions : en application de règlements européens (Paquet hygiène, information de la chaîne alimentaire, ) Leurs systèmes d information respectifs doivent ainsi permettre les échanges électroniques de données, être inter-opérables. Ceci implique l émergence d une activité de standardisation des messages échangés entre logiciels d élevage d éditeurs différents. Cette mission est assurée essentiellement par l Institut de l élevage. L Institut publie sur son site Internet, les messages en usage dans la communauté des utilisateurs Elevage : messages de type EDEL ou de types VSE... D autres instances de standardisation : AGRO-EDI Europe ou, au niveau international, ISO, UN-CEFACT existent également. Un maillage de plates-formes collaboratives Les plates-formes informatiques collaboratives des ARSOE sont des points d échange, de consolidation et de partage de données, entre les organismes d une même région associés à ces platesformes et avec les éleveurs. Elles ont historiquement été mises en place et utilisées par les agents aux sièges des organismes. Elles sont aujourd hui utilisées par les agents des organismes (ex : agents de traite du Contrôle laitier, inséminateurs, ) et de plus en plus par les éleveurs, pour s échanger les données nécessaires à leurs activités respectives. Ce réseau est complété d un point central : le site INRA de Jouy en Josas. De plus en plus d informatique mobile embarquée Lors de leurs déplacements sur le terrain, par exemple à l étable, les intervenants en élevage exécutent des actes ou des observations à mémoriser. Pour éviter des retranscriptions manuelles intermédiaires, il leur faut effectuer une saisie le plus rapidement possible après l événement. Ils sont équipés dans cet objectif de dispo- 31

4 Page 32 Photothèque des Chambres d agriculture, Indre MOREAU R. sitifs portables de saisie (PDA dotés le cas échéant de lecteur intégré de puces RFID ou de code barre, de smartphones ). De plus, il leur est souvent utile d échanger ces informations, dans les deux sens, avec une base de données distante, pour télécharger les derniers événements connus sur le troupeau, ou pour la mettre à jour par un réseau sans fil (WI-FI, EDGE(4), 3G,.). Les logiciels informatiques qu ils utilisent sont de plus en plus, pour reprendre le jargon informatique, de type «cloud» : les outils utilisateurs sont des navigateurs («client léger») et les ressources (données, logiciels) sont «dans les nuages», c est-àdire sur des plates-formes informatiques accessibles par internet, d où l importance, pour les éleveurs, d une couverture du milieu rural par les réseaux. Une informatique de plus en plus couplée à l outil de production Ils intègrent un fichier-inventaire du cheptel. En cas d arrivée de nouveaux animaux, il importe donc de les mettre à jour. Les éleveurs souhaitent enfin éviter de saisir plusieurs fois les mêmes informations par exemple, sur le logiciel associé au robot et sur le portail éleveur en vue de sa notification à la BDNI (Base de données nationale d identification). Ils attendent que soient interconnectées l informatique de production liée à l équipement et l informatique de gestion administrative de l élevage, et que soient tenus en phase les fichiers présents sur divers équipements. Ces données sont utiles à l évaluation génétique et aux conseillers d élevage pour le suivi du troupeau. D où l intérêt d interfacer ces différents équipements et d organiser des flux de données. Les organisations professionnelles de contrôle laitier proposent des solutions pour gérer ces échanges de données entre systèmes et assurer la remontée vers les bases de données collectives. Il existe une norme ISO définissant ces interconnexions (ISO 17532). Une informatique élargie à la gestion des parcelles, des fourrages et du pâturage Les parcelles de l exploitation consacrées aux fourrages sont pour les ruminants en particulier, la source principale de l alimentation des troupeaux. L obligation de traçabilité concerne aussi les aliments ingérés. Des logiciels prenant en compte les parcelles et permettant de gérer le pâturage, sont à disposition des éleveurs (ex. : Mes p@rcelles édité par les Chambres d agriculture). Ces logiciels permettent de tracer les interventions du semis à la récolte. 4. Enhanced data rates for GSM evolution Floris 70 Fotolia.com Progressivement, les nouveaux équipements d élevage comportent des systèmes de contrôle électronique basés sur des capteurs de données. Les animaux sont ainsi reconnus par un repère d identification électronique (puce RFID). Des capteurs directement apposés sur les animaux (par exemple dans le tractus génital de l animal) peuvent émettre des alertes (de vêlage, chaleur) aux éleveurs. Ils les transmettent par exemple par GSM à une base de données distante. Ces équipements ont des capacités de mémorisation: un robot de traite mémorise les traites effectuées et certains paramètres indicateurs de la physiologie des animaux : température, activité mesurée par podomètres 32

5 Page 33 L informatique collective d élevage Des systèmes d informations permettent de gérer les actions collectives exercées en support aux activités des exploitations d élevage : prophylaxies collectives, traçabilité animale, épidémio-surveillance, sélection génétique. Ces actions, conduites sur l initiative de l Etat ou d organisations interprofessionnelles, nécessitent la consolidation des données provenant de la totalité ou d un grand nombre d élevages sur l ensemble du territoire, d une filière de production, d une race dans des bases de données. Dans certains cas, ces structures peuvent s échanger certaines données pour des usages déterminés, sous réserve que les droits sur les données le permettent. Les réseaux des Etablissements d élevage et leurs prestataires informatiques ARSOE sont parmi les acteurs principaux de deux de ces systèmes collectifs. Système de traçabilité animale L enregistrement des mouvements d animaux dans des bases de données nationales, est rendu obligatoire en Europe par des règlements qui s appliquent à chaque Etat-membre. Tous les détenteurs de ruminants et de porcs doivent notifier les mouvements de leurs animaux, y compris les naissances pour les bovins. Les mouvements sont enregistrés, selon les espèces, soit par spécimen identifié individuellement (ex : bovin, ovin, caprin), soit au niveau de lots d animaux provenant d un même lieu (ex : lots de porcs, lots ovins-caprins). Les mouvements s appliquent à tous les déplacements entre lieux d élevage, centres de rassemblement, abattoirs, équarrissages Niveau National SIGAL : Système d'information général de l'alimentation BDNI : Base de données nationale d'identification IPG : Identification pérenne généralisée SPIE : Système professionnel d'information élevage SNIG : Systèmes nationaux d'information génétique SIGAL Bases professionnelles EDE : Etablissements de l'élevage Bases de l'état Glossaire BDNI SPIE (projet) Normabev SNIG IA : Insémination artificielle ARSOE : Association régionale de services aux organismes d'élevage GDS : Groupement de défense sanitaire Bases de données dédiées OPA : Organisation professionnelle agricole IPG Données Sanitaires Abattage - IPG - Génétique - IA - Sanitaire - Technico-Eco GDS GDS EDE GDS EDE Abattoirs OP Eleveurs Niveau Local (régional ou départemental) EDE Contrôle Basier GDS Coop IA OPA d'élevage plateformes collaboratives OP : Organisation de producteurs 33

6 Page 34 une Base de données nationale identification (BDNI), servant de référence, gérée par le Ministère de l agriculture à Toulouse ; des bases de données locales/régionales, sous la responsabilité des Etablissements de l élevage. Elles servent de points d entrée des données, en particulier pour les éleveurs transmettant les données par voie électronique, selon un protocole national de type FTP. Le système d information comprend également d autres points de consolidation intermédiaire, en lien avec la BDNI : la base de données des abattoirs (NORMABEV). Seule la base nationale (BDPORC) existe en espèce porcine. Le système est en cours d élaboration en espèces ovine et caprine. Europe : un suivi des mouvements transfrontaliers Les systèmes de contrôle des mouvements animaux par pays, sont complétés par un système européen d échange de données: le système Traces. Il permet aux autorités vétérinaires et aux opérateurs commerciaux des divers pays de notifier les déplacements d animaux entre deux pays : points de départ et points d arrivée, et d intégrer à une base de données européenne toutes les informations vétérinaires relatives aux échanges d animaux vivants. Bases de données nationales par filière Plusieurs filières structurées sous forme d interprofession consolident en bases de données nationales, les informations utiles 34 Watier Arioko.com Le système d information, mis en place par le Ministère de l agriculture comporte deux étages synchronisées : à la gestion collective de la filière : connaissance des encours d animaux en élevage et prévisions de flux d animaux mis en marché. Elles peuvent servir à redistribuer certaines données à des opérateurs commerciaux (abattoirs). C est notamment la vocation de la base SPIE(5) en cours d élaboration. Ces bases doivent être agréées par le Ministère de l agriculture pour avoir la capacité à gérer des données à caractère public: notifications réglementaires des éleveurs. Systèmes nationaux d information génétiques Plusieurs métiers concourent aux activités collectives de génétique animale : collecte des données, définition des objectifs de sélection, procréation des reproducteurs, indexation, mise en place des semences La gestion collective des données est au centre de leurs activités. C est l objet des Systèmes nationaux d information génétique (SNIG), gérés sous le contrôle de l interprofession France génétique élevage (FGE), conjointement avec le Ministère de l agriculture, garant de la fiabilité des estimations officielles de valeur génétique. En pratique l administration des SNIG (des ruminants) est assurée par l Institut de l élevage. Les SNIG sont organisés par filière de production : bovine, caprine, ovine (respectivement ovin lait et ovin viande). Les bases de données génétiques Elles gèrent une diversité de plus en plus grande de données : identités des animaux, avec leurs signalements (race), leurs filiations observations réalisées principalement en ferme, parfois dans des stations d élevage : production (lait, mises bas, agnelages, ), croissance, événements de reproduction, morphologie des animaux, mortalité, pathologies (mammites, boiteries, affections digestives ) résultats d analyse obtenus en laboratoires : - lait : taux butyreux, taux protéique, leucocytes, spectres infra rouge - génotypes : lecture de sections définies du génome au moyen de «puces de lecture», selon certaines densités (exemple : puce 54K) estimations de valeur génétique. Les Entreprises de mise en place (EMP) et les éleveurs qui effectuent eux-mêmes l Insémination artificielle, quel que soit leur statut au regard de l adhésion au contrôle de performances, ont l obligation réglementaire de notifier les inséminations pratiquées, dans les bases de données génétiques. 5. Système professionnel d information élevage

7 Page 35 Principales Bases de données collectives d élevage Domaine Traçabilité des mouvements Bases de données collectives publiques Maître d ouvrage Base de données Maître d ouvrage Bases de données Ministère BDNI (Base de données Collectif d organisations Bases régionales ARSOE de l agriculture nationale identification) élevage, EDE(6), BD locales IPG(7), d animaux Prophylaxies, épidémiosurveillance Bases de données administrées par des organismes professionnels/interprofessionnels Association SPIE Interbev Base SPIE, OVINFOS + Chambres d agriculture France, NORMABEV Association NORMABEV CNIEL, Assn, BDPORC Infolabo BDPORC Ministère de l agriculture (+ DDT, GDS) SIGAL(8) Amélioration France Génétique Élevage Base de données centrale France Génétique Élevage Bases de données génétique et Ministère de l agriculture INRA - CTIG(9) + Collectifs ARSOE régionales d organisations locales/ ARSOE/SNIG(12) régionale : Organismes Conseil élevage, EDE, GDS(10), Coops d IA(11), Entreprises et organismes de sélection, ) L architecture des systèmes d information génétiques comporte trois étages : Le niveau «outil technicien» : il comprend les logiciels utilisés par les techniciens pour le recueil des données en élevage Les bases de données hébergées au niveau régional par le réseau des ARSOE : elles servent de points d entrée-sortie de données pour les organismes d élevage et les éleveurs. Le niveau national hébergé actuellement par l INRA. Ce dernier valorise la base de données nationale par le calcul des index. Le niveau national est complété par un niveau international, représenté par le centre international d Interbull, en Suède. Celui-ci consolide les données émanant des pays conduisant des programmes d amélioration génétiques et renvoie en retour une indexation internationale. Les bases de données génétiques fournissent en retour aux éleveurs plusieurs types de résultats : les index génétiques de leurs animaux, des indicateurs de la conduite du troupeau : effets milieu, les données brutes et élaborées concernant leurs animaux, sous formats électroniques pour intégration dans leur logiciel de conduite de troupeau. Les organismes de contrôle de performance s appuient également sur les données collectées, pour fournir aux éleveurs de nombreux indicateurs de conduite du troupeau. R. ROGNANT Cette fourniture de services tient lieu d incitation aux éleveurs pour adhérer au contrôle de performances et mettre les données de leur élevage à disposition des bases de données collectives. 6. Établissement départemental d élevage 7. Identification pérenne généralisée 8. Système d information général de l alimentation 9. Centre informatique du département de Génétique animale 10. Groupement de défense sanitaire 11. Coopératives d insémination animale 12. Systèmes nationaux d information génétique 35

8 Page 36 Perspectives d évolution Toutes ces démarches et pratiques d enregistrement et de gestion informatiques sont en constante évolution, du fait de nouveaux champs d actions à investir, mais également de l évolution des nouvelles pratiques, attentes et technologies. Vers un élevage de précision Dans les systèmes de production intensifs, les techniques vont évoluer vers l élevage de précision. Les intrants (aliments, médicaments ) et les interventions y sont ajustés aux stricts besoins d un animal, afin d optimiser l usage des facteurs de production, de limiter les rejets d effluents, mais aussi d atténuer le défaut de bien-être lié aux éventuelles maladies. De plus en plus de données à enregistrer La valeur des produits agricoles est conditionnée par l information qui leur est attachée. La demande des consommateurs se porte sur des produits identifiés, tracés et différenciés. L information requise peut se rapporter : Ceci passe par : un suivi individuel («monitoring») de chaque animal, permettant d anticiper par rapport à des observations à l œil nu. Dans les troupeaux de moyenne à grosse importance, un tel suivi individuel nécessite des enregistrements automatiques par capteur, - à l exploitation où a été élevé l animal (certification, chartes, label, étiquetage environnemental), - à l animal ou au lot d animaux (information de la chaîne alimentaire) une connaissance de plus en plus fine des potentialités intrinsèques de chaque animal, inscrites dans son génome de façon à : L élaboration de cette information nécessite l enregistrement des pratiques d élevage. Les éleveurs vont avoir besoin, pour satisfaire ces exigences, d outils d enregistrement les plus simples et les plus automatiques possible. raisonner les accouplements et la procréation, ajuster les itinéraires techniques au profil génétique de chaque animal ou lot d animaux. Le phénotypage : diversification des caractères enregistrés 36 Ceci devrait conduire au génotypage de parts importantes de la population. Le développement des technologies numériques ne cessera de se renforcer dans les exploitations. Les ateliers d élevage intensifs de ruminants, comme beaucoup d industries, deviendront des environnements pervasifs(13), dans lesquels, les animaux équipés de puces électroniques et les équipements interagiront par des échanges de données, sans que l homme n intervienne. Ces technologies permettent de capter beaucoup de données. Le risque existe que les sociétés multinationales à l origine de ces équipements ne cherchent à capter certaines de ces données et à les monnayer ensuite aux éleveurs et aux organisations collectives, ou à leur proposer directement des services de conseil. Dans un contexte d abondance de données, le challenge consistera également à hiérarchiser les informations pertinentes et à partir d elles, de créer du sens pour les éleveurs. Les techniciens d élevage resteront nécessaires pour les interpréter, les diriger vers des bases de données collectives, où leur analyse (par «data mining») permettra de dégager les bonnes pratiques d élevage et de sélectionner les bons reproducteurs. René ROGNANT France Informatique Élevage et Agriculture (FIEA) Christine MARLIN Chambres d agriculture France Pôle Entreprises et Territoires R. Vale Fotolia.com Les nouvelles techniques de sélection génétique découlant de la génomique demandent l élaboration de dispositifs de recueils d informations nouveaux par rapport aux contrôles de performances actuels, sans remettre en cause la pertinence et la nécessité de ceux-ci. Elles nécessitent des populations de référence, constituées d animaux dont le génotype et le phénotype sont connus. Des plateformes dédiées aux phénotypages vont être mises en place à cet effet. Elles visent à appréhender un nombre important de paramètres de toutes sortes, sur les animaux de la population de référence ou sur leurs produits dans des environnements contrôlés. L odyssée des nouvelles technologies 13. Se dit d un environnement où les objets communicants se reconnaissent et se localisent automatiquement entre eux.