ContrAS

Control de Animales en Semilibertad(Seguimiento / Localización de

Ganado en Pastoreo Libre –Ganadería Extensiva)

Ubicación, consulta, alarmas límites virtuales y posible orientación

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

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.]

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).

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.

3 Esquema de Funcionamiento

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

3.1.1 Localizador (OTAG)

• Sistema de collares GPS – GSM introducido en 2002; cobertura GSM parcial en el área de estudio

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, …).

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.

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”.

3.1.2.4 MOSATEM

• sistema de comunicaciones MÓviles por SATélite para situaciones de EMergencia

• Arquitectura de integración con navegación (MOS-NAV-0005-IE)

3.1.2.4 MOSATEM

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).

3.1.2.5 OTROS

• Teléfonos móviles sin necesidad de estaciones base

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]

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]

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) [Witmore2007]

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.

•

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

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.

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)

5.2 Precedente Cerdo Ibérico

• Reses de lidia 2007 (6 hembras)

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.

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:

5.4.1 Precedente OTAG

• Initial strategy, ‘master-slave’ approach (In a herd, several animals follow the same leader animal.)

•

5.4.1 Precedente OTAG

• Second strategy, ‘individual-based’ approach

5.4.1 Precedente OTAG

• Collar electrónico

5.4.1 Precedente OTAG

• Base station in an electric fence generator (LACME Company)

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

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.

5.5 Precedente Mendinet

• Sistema que permite a los pastores/ganaderos representar geográficamente sobre una ortofotoen 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 ortofotosproporcionadas por IKT.

5.5 Precedente Mendinet

• GPS + GSM/GPRS + Internet

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.

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.

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.

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 RendelLaboratory, 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.

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.

7 Recursos (subvención económica)

• Programa EUREKA

• Plan Avanza2

8.1 Estación repetidora (gap-filler) o de trunking

8.2 Guarnicionería para sujetar los GPS