Avances tecnológicos del siglo XXI y ejemplos de estos
ContrAS: Control de Animales en Semilibertad
1. ContrAS
Control de Animales en Semilibertad
(Seguimiento / Localización de
Ganado en Pastoreo Libre –
Ganadería Extensiva)
Ubicación, consulta, alarmas límites
virtuales y posible orientación
2. Contenido
• 1 Necesidad
• 2 Tecnologías
• 3 Esquema de Funcionamiento
– 3.1 Localizador
• 3.1.1 Localizador (OTAG)
• 3.1.2 Localizador (falta de cobertura GSM)
– 3.1.2.1 TETRA (TErrestrial Trunked Radio)
– 3.1.2.2 Base Natura y Genesis
– 3.1.2.3 GSM gap-fillers
– 3.1.2.4 MOSATEM
– 3.1.2.5 OTROS
– 3.2 Servidor
• 4 Historia
– 4.1 Seguimiento de Animales con GPS
– 4.2 Uso de collares con GPS (OTAG)
• 5 Precedentes
– 5.1 ITG Ganadero
– 5.2 Cerdo Ibérico
– 5.3 Llívia
– 5.4 OTAG / INTA
• 5.4.1 OTAG
• 5.4.2 INTA
• 5.4.3 Información
– 5.5 Mendinet
– 5.6 Onde Están
• 6 Mejora: Límites Geográficos Virtuales
– 6.1 Precedente de vallado virtual
• 6.1.1 eez
• 6.1.2 OTAG
• 7 Recursos (subvención económica)
• 8 Otras imágenes
– 8.1 Estación repetidora (gap-filler) o de trunking
– 8.2 Guarnicionería para sujetar los GPS
3. 1 Necesidad
• Conocer en todo momento, y en tiempo real, dónde se encuentra el
ganado (herramienta de toma de decisiones para ganaderos y gestores)
• Se deben incluir las buenas prácticas y el concepto de bienestar animal,
impulsados por Europa.
• La trazabilidad de los alimentos se ha convertido en una cuestión muy
importante, especialmente desde la crisis de finales de los 90 (ESB, la
fiebre aftosa ,...). A medida que la UE ha decidido reforzar su regulación,
otros países exportadores hacia Europa tuvieron que implementar
sistemas de identificación animal y trazabilidad.
• La ubicación por sí sola no ofrece una imagen completa para estimar la
distribución espacial del pastoreo, ya que los animales no pastan
activamente todo el tiempo (descansar, viajar sin pastoreo y pastoreo
activo). Sería una gran mejora si la cronología del comportamiento del
animal pudiera ser deducida. [Sensores de movimiento: la frecuencia de
registro debe amoldarse a la de la transición entre actividades.]
4. 2 Tecnologías
• Similar a un sistema de control de flotas de vehículos.
• Geolocalización
• Transmisión de posición
• Aplicación web (Internet)
• The GPS collars are expensive, relatively short lived, and
somewhat failure-prone (number and geometry of
satellites, animal movement, collar antenna orientation,
topography, canopy coverage, basal area and tree height).
• El objetivo no son estudios científicos, por lo que todo lo
que sea alejado de la “posición en directo” no sirve
(obtención de datos por descarga tras grandes periodos de
localizaciones o incluso tras “drop off” del dispositivo, que
emite una frecuencia única para encontrarlo).
5. 2 Tecnologías
• “Herd management” es una de las aplicaciones no militares
que el uso de UAS puede ofrecer.
• A mayor frecuencia de muestreo, mejor estimación de
distancias recorridas y zonas visitadas. Pero la duración de
la batería y la memoria interna restringen la cantidad de
información que se puede adquirir. COMPROMISO según
objetivo.
• La actividad animal, la topografía y las características de la
vegetación (Gamo 1999) pueden bloquear las señales de
los satélites a los collares GPS que operan en LOS (sesgo en
las ubicaciones que aparecen en las pruebas de
rendimiento a tener en cuenta). También pueden causar
Delusion of precision (DOP), que afecta a su capacidad.
7. 3.1 Localizador
• Ubicación espacio-temporal por satélite (Rx: GPS, …)
• Comunicación de las localizaciones al servidor (Tx y Rx:
GSM, …)
• Alimentación
• Ubicación
• El posible carácter gregario del comportamiento del ganado
puede reducir el número de equipos (la inversión): se
aplicaría sólo al animal líder de la manada. Pasa lo mismo
con los animales salvajes que se mueven en grupos
familiares.
• Añadir otras informaciones
• Sensor de temperatura y pulsaciones
8. 3.1.1 Localizador (OTAG)
• Sistema de collares GPS – GSM introducido en
2002; cobertura GSM parcial en el área de
estudio
9. 3.1.2.1 TETRA (TErrestrial Trunked
Radio)
• Permite a las compañías producir terminales que funcionan en la red de
otro fabricante. En la actualidad, hay muchas empresas que ofrecen redes
y radios TETRA, así como diferentes dispositivos que garantizan las
comunicaciones en situaciones de emergencia.
• Solución fiable y potente para comunicaciones de datos y voz de radio
móvil profesional; comunicaciones inmediatas, confiables y seguras a
través del móvil.
• Solución de comunicación integrada con sistemas de control y regulación y
con redes públicas de comunicaciones.
• España ha sido pionera en TETRA, y en la actualidad es el país europeo (y
probablemente del mundo) con un mayor número de redes desplegadas,
alrededor de las setenta.
• Aunque tiene sus orígenes en entornos de Seguridad Pública, su
espectacular evolución y la consecuente economía de escala han
permitido el acceso a esta tecnología a todo tipo de usuario,
independientemente de su actividad (entidades bancarias, cuencas
hidrográficas, …).
10. 3.1.2.2 Base Natura y Genesis
• Base Natura
– Red de postes de comunicación del Grupo INEC, Zamora; colaboración del CDTI
[http://www.dicyt.com/noticias/una-red-de-telecomunicaciones-facilitara-los-rescates-en-el-
monte]
– Pensada para llevar conexión a Internet y para facilitar localización y rescates en el monte
(hablar con el 112 pulsando un botón).
– Con energía autónoma gracias a una placa solar.
– Los postes se comunican entre ellos: con que uno tenga cobertura, también tiene el resto.
– La tecnología permite que puedan estar más de 10 km separados.
• Genesis
– Plataforma de comunicaciones mediante tecnología inalámbrica (WiMAX) de banda ancha del
ITA; programa EUREKA [http://www.europapress.es/aragon/innova-00241/noticia-innova-
proyecto-genesis-participa-ita-seleccionado-historia-exito-programa-eureka-
20100515114948.html]
– Se trata de una plataforma de pre-producción capaz de ofrecer y desplegar servicios
profesionales de valor añadido y servicios avanzados e integrados de voz sobre IP, para
pequeñas, medianas y grandes empresas sobre redes privadas virtuales.
– Futuro: Genesis X, acceso desde dispositivos móviles.
11. 3.1.2.3 GSM gap-fillers
• Mejor cobertura de 3G incluso si no hay
antena cerca.
• Ofertas
– Hasta ahora, sólo disponible para empresas
– Vodafone ya lo ofrece a negocios o pymes desde
el verano
– Telefónica lo ofrece desde septiembre a negocios
y clientes particulares residenciales: “Mi
Cobertura Móvil”.
12. 3.1.2.4 MOSATEM
• sistema de comunicaciones MÓviles por
SATélite para situaciones de EMergencia
• Arquitectura de integración con navegación
(MOS-NAV-0005-IE)
14. 3.1.2.4 MOSATEM
• Señales GNSS y EGNOS
• Protocolo LIP (Location Information Protocol)
• Interfaces entre elementos en la zona y el hub
(mecanismos de transmisión de la información de
localización)
• Interfaz del módulo de navegación con el subsistema de
comunicaciones:
• El bloque Controlador es el encargado de gestionar las
diferentes partes del Módulo de Navegación y de asegurar
su correcto funcionamiento. A través del bloque Interfaz
con el Subsistema de Comunicaciones, el bloque
Controlador recibe los comandos a ejecutar e informa
sobre el estado de las distintas partes (monitorización).
16. 3.2 Servidor
• Gestor de
– comunicación con terminales (equipos de localización)
– base de datos
– aplicación web
• El uso del PC (sistema activo, mapas) es bajo en el
trabajo de campo, así que es fundamental el uso
de las alarmas a través de SMS.
• geoAnalyst: Plataforma de Análisis Espacial [indra
- Soluciones Tecnológicas.ECM]
17. 4.1 Historia del Seguimiento de
Animales con GPS
• Localización y seguimiento de animales salvajes
• Localización y seguimiento de animales marinos
• Estudio del comportamiento de palomas mensajeras y perros
• Análisis del comportamiento, elección de áreas de pastoreo o
monitorización y seguimiento de animales domésticos
• Viabilidad de la tecnología
• Almacenamiento de posiciones en el propio dispositivo receptor
(memoria), recuperación a través de conexión por satélite a través
del sistema ARGOS y transmisión de los datos almacenados a través
de un sistema de conexión local: Rodgers (2001).
• Seguimiento de animales mediante tecnologías GPS-GPRS: Frost et
al. (1997), Aparicio et al. (2007) y Bartolomé Rodríguez et al. (2008).
• State of the art of the traceability in beef production (animal
tracking) [OTAG]
18. 4.2 Historia del Uso de collares con
GPS (OTAG)
• CSIRO (Australia) [Tomkins 2007]
• University of Kentucky (UK) [Koostra 2007]
• New Mexico State University (USA) [Witmore
2007]
19. 5.1 Precedente ITG Ganadero
• Servicio de localización de ganado por GPS del ITG
(Instituto Técnico y de Gestión) Ganadero [Villava,
Navarra]
• Dentro del proyecto COREA (Espacio Atlántico)
cofinanciado por el FEDER, en colaboración con la
UPNA
• Características del localizador GPS: Trimtrac Locator de
Trimble Navigation Limited.
•
20. 5.1 Precedente ITG Ganadero
• Comunicación ordenador ↔ dispositivos:
modem externo GSM/GPRS.
• Gestión de sistema mediante Rastrac Web Server
5.3 de Mannig NavComp:
• Pruebas en la finca de Sabaiza (Navarra) con
yeguas de raza “Jaca Navarra” (invierno de 2005)
• Pruebas en Navarra con 2 yeguas de raza “Jaca”,
una “Burguete” y un toro de raza “Betizu” (2008)
• Limitaciones
21. 5.2 Precedente Cerdo Ibérico
• Las nuevas tecnologías y la montanera del cerdo
Ibérico
• Sistemas de montanera:
• Tanto en la montanera rotacional como en la libre
tiene gran interés conocer el movimiento de los
cerdos a lo largo del periodo de cebo a fin de
determinar los lugares de pastoreo de
preferencia y poder adoptar las decisiones mas
oportunas para optimizar el aprovechamiento de
los recursos.
22. 5.2 Precedente Cerdo Ibérico
• Primer prototipo
• Montanera 2003-04
• Prototipo GPS + GPRS (Amena/Orange: Pablo Gómez
de Olea, responsable de Innovación de Orange)
• Montanera 2004-05
• Nuevo prototipo
• Modelos específicos para ganado vacuno y ovino
(menor volumen/peso y autonomía).
• Prueba con vaca en 2008 (18 días en perfecto
funcionamiento)
24. 5.3 Precedente Llívia
• Asociación de Llívia de ganaderos de Vaca
Bruna del Pirineo (Xavier Puig) [13/01/2008]
• GPS + Orange:
• Portal de Internet con posible consulta a
través del teléfono móvil
• 6 collares para dos rebaños de 45 y 35 cabezas
de ganado bovino y uno de 25 yeguas.
25. 5.4.1 Precedente OTAG
• Objectives:
– A geodecisional system will be made operational under the controlled
conditions to track and trace the mobility, provenance, and state of beef cattle
using emerging geospatial and geocommunication technologies.
– Improvement of innovative mechanisms and methods for recording reliable
and accurate data on the origin and primary production of beef as well as the
environmental conditions of the territory where the cattle are based.
• Implementation:
– Decisional polygon
– Operational tools boxes
– Computation of movement of the animal and cohabitation
– Operational Prototype and Web Management
– Source code organized in four steps, layers of the computational architecture:
26. 5.4.1 Precedente OTAG
• Initial strategy, ‘master-
slave’ approach (In a
herd, several animals
follow the same leader
animal.)
•
30. 5.4.1 Precedente OTAG
• With the proposed system, deciders will have relatively exhaustive
information about contacts between animals. In case of sanitary
alerts (e.g. epidemic disease), they can deduce and delimitate very
precisely the animals and the geographical areas (farms, pastures,
etc.) having a potential risk.
• The paddock where the animals are confined has a unit for
receiving information from the collars called ‘base station’ and
other types of sensors for the automatic collection of data such as
weight and temperature, among others.
• The animals periodically receive some vaccines (sanitary aspect),
they pass through different types of handling, where weight and
temperature can be observed.
• Pruebas
31. 5.4.2 Precedente INTA
• Collar con GPS (NMSU-BAL) + estación base
• El sistema es capaz de administrar un total de
65535 collares reutilizables y autónomos.
32. 5.5 Precedente Mendinet
• Sistema que permite a los pastores/ganaderos
representar geográficamente sobre una ortofoto
en una página Web la posición de los animales,
que tienen incorporado un dispositivo que
permite su localización.
• Territorio de actuación
• Plataforma Web con operador Orange (Cerdo
Ibérico en Extremadura), subdividiendo las
grandes zonas de pastoreo en distintas ortofotos
proporcionadas por IKT.
34. 5.5 Precedente Mendinet
• Collares para cencerros (GMV) con
• Características
• Cronología de pruebas
• Si se mejora la fiabilidad y la autonomía (la batería
dura de 15 a 20 días en lugar de los 3 meses
prometidos porque los animales se meten en parajes
sin cobertura), estarían dispuestos a asumir un coste
de 200 ó 250 €.
• El hecho de que el sistema este atado a una solo
operadora también condiciona. Lo ideal sería poder
usar la infraestructura de la compañía que más
cobertura tenga en cada zona.
35. 5.6 Precedente Onde Están
• http://www.cesareox.com/trabajo/proyectos/
estudio_onde_estan/
– “Identificación y Localización on-line de
Animales”; Cesáreo García Rodicio.
– “Estudio de viabilidad Técnica y Económica para el
Seguimiento Remoto de Ganado Vacuno Ecológico
a través de Internet”; Federación de Bovino
autóctono de Galicia (BOAGA); desde 3-X-2005 a
6-III-2006.
36. 6 Mejora: Límites Geográficos
Virtuales
• Definición de límites geográficos.
• Gestión
• Utilidad (powerful tool for sustainable management of rangelands and mountain pastures)
• Conventional fences are static tools that are very effective in controlling animal ingress or egress
but fail to offer managers the flexibility they need to optimize the physiological requirements of the
vegetation with the nutritional needs of foraging animals. Fencing remains a substantial expense
today in production agriculture but their costs extend far beyond economics and include social and
environmental concerns.
• Today environmental expectations defined by European policies have to be taken into account.
These ecological aims imply a precise control of grazing to maintain biodiversity through improved
biotope management , to limit soil erosion due to over-grazing, to conserve the countryside and to
redevelop wild areas and waste lands abandoned by agriculture.
• These new constraints demand greater flexibility in herds management:
• Traditional fencing devices using barbed or electric wires are not well suited to these new
requirements. Their installation is costly and time and labor consuming. Moreover, erecting fences
can become problematic in rocky terrain or scrubland, and is prohibited in some particular
protected zones.
37. 6.1 Precedente de vallado virtual: eez
• Sistemas de vallado virtual, basados en GPS y GIS, para el pastoreo de ganado:
http://www.eez.csic.es/?q=es/node/3294
• Estación Experimental del Zaidín (CSIC) [2008]: visita de Javier Ruiz Mirazo al centro “JM Rendel
Laboratory, CSIRO Livestock Industries” en Rockhampton, Australia (patente USA). También en
Nueva Zelanda.
• Triangulación con GPS o radiobases celulares, aplicaciones con chips RFID.
• El vallado virtual es una tecnología que permite guiar al ganado en pastoreo, sin que sea necesaria
la participación de un pastor o el uso de vallados físicos. Mediante collares electrónicos que emiten
una pequeña descarga eléctrica, el animal aprende cuáles son los límites de pastoreo marcados.
• Reducción de su consumo energético (basado en baterías recargables): posibilidad de mantener los
collares encendidos únicamente durante el 25% del tiempo; reciben una estimulación periódica si
se encuentran en la zona donde se quiere reducir su impacto.
• Los resultados experimentales indican que el ganado aprende rápidamente a evitar el estímulo
negativo y se ha reducido en un 85% el tiempo de pastoreo en la zona de exclusión. Este
importante resultado supone una confirmación de que esta estrategia permite reducir el consumo
energético de los collares electrónicos sin restarles mucha efectividad.
38. 6.2 Precedente de vallado virtual:
OTAG
• “A virtual fence for animals management in rangelands”; M. O. Monod, P. Faure, L. Moiroux, P.
Rameau; Agric. & Environ. Eng. Res. Center, Aubiere; May 2008.
• Protecting biotopes and maintaining biodiversity are ecological aims highlighted in European
policies. This new system could lead to more precise management of grazing in protected zones
and allows for environmental renovation of wild areas. Biotopes can thus be protected and waste
lands can be returned to pasture in natural areas where traditional fencing is prohibited or
impossible to erect.
• Principle:
• The collar is equipped with flexible electrodes bent inside of each part of the strap, so that the
electric stimulus is applied on each side of the animal's neck. It complies with IEC (International
Electrotechnical Commission) safety standards. In particular, the charge time of the transformer
which transmits the stimulus is long enough to save the animal from receiving too-frequent
impulses. In the case of the animal being trapped in the exclusion zone, an additional security
device will stop the electric impulses.
• Experiments between 1998-2001 (Cemagref in Montoldre, Allier) to 2003 (Parc Livradois-Forez).
• It can be expected that virtual fences using GPS (Global Positioning System) will appear in few
years, when the restrictive problems of energy are solved.
