ES2599381B1 - Método y sistema para la gestión, monitorización y trazabilidad de ganadería extensiva - Google Patents
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Abstract
Método y sistema para la gestión, monitorización y trazabilidad de ganadería extensiva.#La presente invención se refiere a un método y sistema para la localización y monitorización de animales mediante dispositivos (ITM) (1) asociados a los mismos. Estos dispositivos transmiten, de forma inalámbrica, la información de estado y localización del animal hacia unos nodos de comunicaciones (NC) (2) dispuestos en la instalación. Estos dispositivos NC pueden tener asociados dispositivos de monitorización de la instalación (3) que miden parámetros físicos de la instalación. A su vez, los dispositivos NC se comunican con un servidor central (4) donde se recopila y analiza la información.
Description
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DESCRIPCION
Metodo y sistema para la gestion, monitorizacion y trazabilidad de ganaderia extensiva.
CAMPO TECNICO DE LA INVENCION
La presente invencion se refiere al control del ganado en instalaciones de ganaderia extensiva, espedficamente a la gestion del ganado mediante la monitorizacion continua, seguimiento y trazabilidad de los animales. Esto se lleva a cabo gracias a un nuevo metodo y sistema que combina dispositivos de monitorizacion y equipamiento con capacidad inalambrica para conectar distintos sensores y centralizar todos los datos obtenidos para su analisis y procesado, permitiendo detectar, anticipar y actuar ante posibles anomalias o enfermedades que afectan al ganado.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
Actualmente los ganaderos especializados en la cria y engorde de animales en explotaciones abiertas para el consumo de carne (principalmente bovino aunque tambien cerdo iberico) se tienen que enfrentar a varios problemas:
1. La reduccion de beneficios debido al aumento de los costes de produccion agricola;
2. La necesidad de llevar a cabo una produccion mas respetuosa con el entorno natural y el uso de recursos;
3. La necesidad de un mejor cuidado y control del ganado. Por ejemplo, un animal con fiebre o diarrea trata de ocultarse, por lo que su localizacion lleva tiempo, y en ocasiones cuando el animal se encuentra es demasiado tarde.
La sociedad por otro lado, exige mas conocimiento y control de los productos alimenticios que consumen y las autoridades deben garantizar la condicion de tales productos. A esto se suma una tendencia en aumento del consumo de carne organica y de Indicaciones Geograficas Protegidas.
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Existen diversos sistemas y aparatos que ayudan en la gestion del ganado, como el descrito por la invention "EP 1 076 485 B1 "Method and apparatus for data collection and management system”, El sistema identifica a cada animal con una etiqueta RFID. Los eventos de los animales se identifican a traves del codigo del lector que los registra, y que envia la information a un PC que la almacena en una base de datos. Los lectores llevan asociados sensores que miden parametros del animal cuando se encuentran muy proximos, ya que el alcance de los lectores sobre las etiquetas RFID es bajo. No solo los ganaderos pueden acceder a estas bases de datos de manera remota, tambien lo pueden hacer terceros, como veterinarios o incluso los consumidores finales, tal y como describe la invencion "Livestock management systems and methods US, 7,603,284 B2”. Existen tambien sistemas y metodos que facilitan la certification de animales y ganaderos como el descrito en "Livestock certification apparatus and method US/2013/0275316 A1”.
Todas estas invenciones de basan en el uso de etiquetas RFID que simplemente identifican al animal, de manera que toda la informacion que se carga en la base de datos, es generada por los sensores externos al animal y asociados a los lectores de las etiquetas RFID.
Algunos sistemas de localization de ganado incorporan sensores GPS, pero suelen tener un coste elevado y una duration de bateria baja a no ser que la frecuencia de refresco de la position se haga muy pocas veces por dia.
Por todo esto, se echan en falta soluciones que puedan centralizar estos datos y analizarlos de una forma constante, rapida y eficaz. Soluciones que permitan a los ganaderos u otros agentes implicados como pueden ser las Autoridades Sanitarias o veterinarios actuar y anticiparse a anomalias que puedan ser corregidas gracias a un control exhaustivo de los animales, monitorizados y localizados en todo en momento.
SUMARIO DE LA INVENCION
La presente invencion tiene por objeto garantizar un exhaustivo control del estado de los animales y su trazabilidad a traves de un metodo y sistema para la gestion, monitorizacion y trazabilidad de ganaderia extensiva que permite interaccionar a todos los actores implicados en la cadena alimenticia desde el ganadero hasta el consumidor final.
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La presente invention se basa en el uso de varios dispositivos que, provistos de varios sensores, se comunican bidireccionalmente con unos nodos de comunicaciones que son, por ejemplo, repetidores inalambricos que forman una malla y que transmiten la information a un servidor central, que se encarga de analizarla y de enviar notificaciones en caso de detectar alguna anomalia. Permite de esta forma conectar a todos los agentes involucrados con los animales (ganaderos, veterinarios, suministradores de piensos, mataderos, salas de despiece, empaquetado y distribution, administraciones publicas (salud y bienestar animal, sanidad y consumo) y consumidores finales) facilitando el intercambio de informacion entre ellos, mejorando la productividad de los ganaderos, el bienestar de los animales y la trazabilidad de los productos carnicos desde el origen hasta el consumidor final, asi como permitira la detection y control de pandemias, reducira el uso medicamentos, permitira conocer si la ganaderia cumple con unas condiciones de certification determinadas, tambien se conocera sus condiciones de transporte y distribucion.
Para ello se utilizaran unos dispositivos de monitorizacion de los animales, tambien referidos en adelante como “ITM”, que permitiran el control de la localization, monitorizacion de parametros fisicos como actividad, temperatura, etc.; unos dispositivos para la monitorizacion de la explotacion, o instalacion, en adelante “dispositivos de monitorizacion de la instalacion”, que permitiran la monitorizacion de parametros fisicos de la granja como temperatura, condiciones climatologicas, humedad, frecuencia de pasto de los animales, nivel de comederos/bebederos, etc..; nodos de comunicaciones desplegados por la instalacion o por los alrededores, tambien referidos en adelante como “NC”, un metodo y algoritmos que permitan la trazabilidad del producto carnico desde el origen hasta el consumidor final, mediante el intercambio de informacion con diferentes agentes de la cadena de distribucion como veterinarios o mataderos, y que, gracias a su algoritmia, permite la trazabilidad de los productos carnicos, medicamentos suministrados, piensos suministrados y la deteccion y control de anomalias locales y de tipo pandemia.
El sistema propuesto podra realizar, por ejemplo, las siguientes funciones:
• La localizacion en tiempo real de los animales en la explotacion y monitorizacion de parametros fisicos relativos al animal a traves de la informacion recopilada por los dispositivos ITM. Gracias a esta informacion y a posibles reglas establecidas por un usuario, que puede ser por ejemplo el ganadero, se podran activar alarmas de zonas no permitidas o
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peligrosas para los animales. Tambien gracias a la information de los sensores incorporados en los dispositivos ITM, se podran detectar anomalias relativas al animal como temperatura anomala, ausencia de actividad, movimientos anomalos como estampida de los animales (producidos por ejemplo por lobos), etc.
• A traves de los sensores incorporados en los nodos NC, o de sensores presentes en los dispositivos de monitorizacion de la instalacion, el ganadero podra monitorizar diferentes parametros fisicos de su explotacion como climatologia, temperatura, humedad del entorno, etc., y otros parametros de la explotacion como nivel de comida en los comederos, si un determinado animal ha comido, el nivel de agua en los depositos de agua, etc.
• Adicionalmente, el usuario, por ejemplo el granjero o el ganadero a cargo, podra cambiar los animales de granja sin tener que cambiar el resto de elementos de la red y podra continuar la monitorizacion del ganado en esta segunda finca.
• A traves del servidor central o a traves del servidor central general (ubicado preferentemente fuera de la instalacion), se automatizara el proceso de cuidado de los animales por parte de los veterinarios. Se estableceran calendarios automaticos de vacunacion y revisiones con alarmas y registros en caso de incumplimientos, aviso en tiempo real de situaciones anomalas del animal para reducir el tiempo de reaccion ante anomalias (temperatura anomala en el animal, ausencia de actividad, periodo prolongado sin comer, periodo prolongado sin beber, alejamiento de la manada, ubicacion en un lugar peligroso, etc.)
• A traves de la informacion recopilada por los sensores presentes en los nodos NC, o por los sensores presentes en los dispositivos de monitorizacion de la instalacion, en la explotacion y gracias al mecanismo automatico entre el servidor central (al que tambien puede hacerse referencia como servidor de la instalacion o servidor de la explotacion) , el servidor central general y las aplicaciones desarrolladas, el proveedor de piensos podra ser notificado en caso de que el nivel del mismo sea inferior a un cierto umbral.
• A traves de la informacion recopilada por los sensores presentes en los nodos NC en la explotacion o por los sensores presentes en los dispositivos de monitorizacion de la
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instalacion o por la information de localization transmitida por los sensores presentes en los ITM el ganadero tendra informacion sobre los lugares mas frecuentados por los animales de tal forma que el ganadero conozca que zona de la finca es mas fertil, que zona tiene una mayor calidad de pastos o que zona le gusta mas a los animales, de esta forma el ganadero puede tratar mejor esa zona abonandola, echando fertilizantes para potenciar aun mas su calidad, reservando dichas zonas para las epocas mas propicias del ano, etc.
• Gracias al mecanismo de trazabilidad establecido en el servidor central general, las autoridades y organismos regulatorios podran tener informacion fiable y en tiempo real relativa a datos de cada explotacion, de los animales de la misma, de las vacunas y enfermedades de los animales, de los piensos consumidos, etc.
• De acuerdo a una de las realizaciones de la invention se contempla proveer a las autoridades sanitarias de un mecanismo de detection y control en caso de pandemias. Tan pronto como el sistema detecte anomalias en la actividad del animal (tanto por defecto como por exceso) avisara al usuario a cargo, el ganadero generalmente. En caso de detectarse un cierto numero de animales susceptibles de estar enfermos en una explotacion, se le notificara al veterinario. Si los casos se repiten en otras explotaciones, se notificara a las autoridades sanitarias. La invencion dispone de un modulo de busqueda de correlaciones, que 1. Estima la fecha de inicio de la enfermedad y el primer animal afectado en cada explotacion; 2. Busca las posibles causas de la enfermedad (pienso, vacunas, agua contaminada, etc.); 3 Busca puntos comunes entre los animales afectados (genetica, procedencia, edad, peso, historial veterinario previo); 4 Busca puntos comunes entre los animales susceptibles de haber sido expuestos al mismo agente o foco pero que no muestran todavia smtomas. Esta herramienta permite conocer donde se encuentran dichos animales a lo largo de la cadena de distribution. De la misma forma, el granjero limita sus perdidas al conocer rapidamente que animales son los que pueden verse afectados y asi, poder ponerlos en cuarentena en lugar de tener que sacrificar todos sus animales. Para la determination de posibles anomalias del tipo descrito, pueden utilizarse algoritmos tradicionales o basados en algoritmos "BigData”.
• De la misma forma el servidor central general, recopila informacion de valores del animal a lo largo de su vida como nivel de actividad, temperaturas, piensos ingeridos,
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vacunas suministradas, etc. con el objetivo, aprovechando las capacidades de la computation en la nube y herramientas de procesado de gran cantidad de datos ("Big Data”) de crear una gran base de datos que pueda ser estudiada con fines cientificos.
En un primer aspecto, la presente invention propone un metodo para la gestion, monitorizacion y localization de animales en una instalacion de ganaderia extensiva, donde la instalacion o en los alrededores se dispone de una red de nodos NC y donde cada animal tiene asociado un dispositivo ITM, donde el metodo comprende los siguientes pasos:
a) recibir en un servidor de la instalacion y/o en el servidor central general, desde cada ITM asociado a un animal, information sobre la potencia recibida por cada dispositivo ITM desde uno o varios nodos NC;
b) para cada animal que tiene asociado un dispositivo ITM, estimar su localizacion, a partir de informacion GPS transmitida por el ITM asociado y, si no esta disponible esta informacion, a partir de la informacion sobre la potencia recibida por el dispositivo ITM asociado;
c) recibir en el servidor de la instalacion y/o en el servidor central general, desde un dispositivo ITM, informacion sobre el estado del animal asociado al dispositivo ITM, basada en medidas de al menos una magnitud fisica del estado del animal, obtenidas a traves de al menos un sensor de estado asociado a dicho dispositivo de monitorizacion ITM;
d) determinar en el servidor de la instalacion y/o en el servidor central general la activation de una alarma para el animal basandose al menos en la informacion sobre su estado o su localizacion recibida de su dispositivo de monitorizacion ITM asociado;
e) si se determina la activacion de una alarma, enviar al dueno de la instalacion, u otro agente implicado, un mensaje con informacion sobre dicha alarma y la localizacion estimada del animal para el que se ha activado la alarma.
La presente invencion contempla diferentes implementaciones, por ejemplo, en su forma mas basica recoge un solo servidor, encargado de todas las comunicaciones y que puede ubicarse tanto dentro de la instalacion como fuera o, directamente, en la nube.
Alternativamente, se contempla utilizar varios servidores (al menos dos) para escalar la invencion, de forma que el servidor central actua de repetidor y transmite la informacion recibida hacia un segundo servidor, ubicado preferentemente fuera de la instalacion, el cual almacena dicha informacion y se encarga de reenviar el mensaje del paso b) al dueno de la
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instalacion u otro agente implicado. Este segundo servidor es un servidor central general y resulta ventajoso para centralizar el funcionamiento de varias instalaciones independientes.
La presente invencion contempla que el servidor central general este en comunicacion con dos o mas instalaciones a traves de sus servidores correspondientes, y ademas almacene datos historicos que incluyen toda la informacion asociada a cada animal y a cada una de las instalaciones.
Adicionalmente, se contempla la posibilidad de que el metodo realice tambien los siguientes pasos:
- establecer patrones que asocian enfermedades detectadas para mas de un animal con los datos historicos del estado de esos mismos animales almacenados en el servidor central general;
- establecer unos umbrales para cada una de las magnitudes fisicas del estado del animal de acuerdo a los patrones establecidos;
- activar una alarma en caso de que una o mas de las medidas obtenidas para las magnitudes fisicas del estado de un animal superen el umbral establecido;
- enviar un mensaje informando de la activacion de dicha alarma al dueno del animal o a otro agente implicado.
De esta forma, el servidor central general ventajosamente puede detectar anomalias a mayor escala, como por ejemplo pandemias, enfermedades puntuales, etc. En una de las realizaciones el algoritmo utilizado almacena toda la informacion relativa a los piensos consumidos por cada animal a lo largo de su vida, las vacunas recibidas, los medicamentos recibidos, etc., para todos los animales de todas las instalaciones incluidas en el sistema, con lo que, si por ejemplo, se detecta que un determinado animal tiene una determinada enfermedad, se analizaran todos los datos en relacion a ese animal, de forma que si mas de un animal esta enfermo y ha presentado datos de temperaturas, actividad, pienso, vacunacion, etc. similares, se pueden establecer una serie de patrones sobre los cuales se comparan los datos del resto de animales. Si alguno de estos animales presenta datos similares, el sistema reporta una alarma al propietario del animal y al veterinario encargado de su cuidado para tratar de paliar la enfermedad antes de que se produzca. En una de las realizaciones, las alarmas se escalan en funcion del numero de afectados y, en caso de detectarse mas animales susceptibles de estar enfermos en una instalacion, se le notificara
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ademas al veterinario encargado de dicha instalacion. Si los casos se repiten en otras instalaciones, se notificara a las autoridades sanitarias para avisar de un posible brote pandemico.
Los animales pueden identificarse mediante su dispositivo ITM, por lo que el tratamiento de la information relativa a cada animal tendra disponible la identification del animal, pero de acuerdo a otras realizaciones de la invention, la identificacion podria hacerse accesible solo bajo ciertos permisos, permitiendo sin embargo que un tercero pueda acceder a datos estadisticos que no incluyan la identificacion del animal. Asi se garantiza un equilibrio entre la seguridad y la privacidad.
La presente invencion incluye opcionalmente un modulo de busqueda de anomalias en el servidor central general, que una vez se ha detectado un cierto numero de animales afectados por una enfermedad en una o mas instalaciones, ademas incluye los pasos de:
- estimar la fecha de inicio de la enfermedad y el primer animal afectado en cada instalacion;
- identificar las posibles causas de la enfermedad de acuerdo a una o mas bases de datos disponibles;
- buscar puntos comunes entre los datos historicos de los animales afectados, como pueden ser los piensos utilizados, vacunas, agua contaminada, etc.;
- comparar los puntos comunes encontrados con los datos historicos de cada animal en cada una de las instalaciones; por ejemplo puntos comunes en su genetica, procedencia, edad, peso, historial veterinario previo, etc.
- identificar y localizar a los animales que han sido expuestos a las mismas causas que los animales enfermos.
En una realization de la invencion, al menos un sensor de estado presente en los ITM es al menos uno de los siguientes sensores: modulo GPS, acelerometro, giroscopo, sensor de monitorizacion de pulso cardiaco y sensor de monitorizacion de temperatura corporal, un dispositivo corporal o cualquier otro sensor que provea informacion sobre el estado de movimiento o salud del animal.
El metodo de la presente invencion, de acuerdo a una de sus realizaciones, puede incluir adicionalmente los pasos de:
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- recibir en el servidor central (tambien llamado servidor de la instalacion) y/o en el servidor central general, information sobre magnitudes fisicas del entorno de la instalacion, medidas por al menos un sensor de condiciones ambientales incluido en uno de los nodos NC o en un dispositivo de monitorizacion de la instalacion;
- determinar en el servidor central (tambien llamado servidor de la instalacion) o en el servidor central general la activation de una alarma para la instalacion a partir al menos de la informacion sobre magnitudes fisicas del entorno recibidas desde uno de los nodos NC o desde un dispositivo de monitorizacion de la instalacion.
Se contempla la posibilidad de que al menos un sensor de condiciones ambientales sea al menos uno de los siguientes sensores: sensor de humedad, sensor de temperatura, sensor de presencia, un microfono para la monitorizacion del entorno acustico y un sensor de video. En una de las realizaciones de la invention se contempla, a partir de la estimation de la localization de cada animal y de informacion de zonas peligrosas o no permitidas para cada animal, comprobar en el servidor central (o servidor de la instalacion) o en el servidor central general si algun animal esta en una zona de la instalacion en la que no debe estar y, si es asi, enviar un mensaje informando de que hay un animal que esta en una zona a la que no debe estar, al dueno de la instalacion, u otra persona encargada. Puede enviarse por ejemplo un mensaje con el identificador del animal y su localizacion aproximada.
Opcionalmente, el metodo de la presente invencion puede incluir los siguientes pasos:
- acoplar el dispositivo ITM asociado a un animal a dicho animal en el momento de su nacimiento;
- registrar datos relativos al nacimiento del animal, datos relativos a la vida del animal y datos relativos al sacrificio del animal;
- enviar al servidor central (tambien llamado servidor de la instalacion) o al servidor central general los datos registrados por el dispositivo ITM asociados a cada animal;
- almacenar en el servidor central (tambien llamado servidor de la instalacion) o en el servidor central general un archivo con todos los datos anteriores relacionados con el animal, estando disponibles para cualquier usuario involucrado en la cadena de distribucion del animal;
- anadir en el archivo del animal, por cada uno de los usuarios involucrados en la cadena de distribucion del animal, datos relativos a su actividad en la cadena de distribucion del animal.
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De esta forma, la presente invention garantiza ventajosamente la trazabilidad de los productos carnicos derivados de los animales de una instalacion, desde el origen hasta el consumidor final. Por ejemplo, puede incluirse un formulario que el ganadero, cuando decide sacrificar al animal o venderlo, rellena, y a continuation retira el dispositivo ITM del animal. En ese momento el servidor central (tambien llamado servidor de la instalacion) o el servidor central general realiza de forma automatica un informe sobre la vida del animal con information relativa a tiempo de vida, lugar de vida, information relativa al veterinario, los piensos que ha consumido, etc., el cual estara disponible para el agente que ha comprado el animal para su posterior sacrificio. Segun dicho animal pasa por los diferentes elementos de la cadena de distribution, dichos agentes tendran acceso a toda la informacion procedente de los elementos anteriores de la cadena de distribucion a la vez que tendran que rellenar los correspondientes a su actividad, como por ejemplo, fecha de sacrificio en caso de matadero; despiezado en caso de sala de despieza; fecha de entrada y salida del distribuidor; etc. De esta forma, toda la informacion del producto carnico es trazada desde el origen hasta el consumidor final, de forma que el mismo pueda consultar datos relativos al producto que esta adquiriendo para una mayor seguridad en la compra. Ademas, como agente externo, las administraciones y autoridades publicas siempre podran en cualquier momento recopilar informacion en cualquier punto de la cadena de distribucion del producto.
Se contempla la posibilidad de que al menos uno de los nodos de comunicaciones NC incluya un sensor GPS, que ademas comprenda acoplar dicho nodo NC a uno de los animales y, conociendo la position de dicho animal, calcule la position del resto de animales en funcion de la potencia recibida por el nodo NC acoplado al animal. De esta forma se propone una realization alternativa a la configuration predeterminada (donde los nodos NC se ubican en posiciones predeterminadas). Asi el nodo de comunicaciones NC se convierte en un elemento movil, asociado a uno de los animales, cuyo funcionamiento es exactamente igual que en las realizaciones anteriores con la salvedad de que la posicion del nodo no es fija, si no que la proporciona el sensor GPS de dicho nodo.
En una de las realizaciones de la invencion, la estimation de la localization de un animal basada al menos en la informacion de potencia recibida por los nodos de comunicacion, se realiza teniendo en cuenta ademas informacion de la posicion de los nodos de comunicacion y en informacion de un historico de valores de posicion y potencia de senal recibida por cada
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uno de los nodos de comunicacion disponibles en dicha posicion y/o en valores previos de localization de cada animal.
Adicionalmente, el metodo de la presente invention puede comprender los siguientes pasos:
• Recibir en el servidor central general, information sobre magnitudes fisicas de la instalacion o sobre el estado de comederos, bebederos, etc., medidas por al menos un sensor, a traves de los nodos NC;
• Determinar en el servidor central general la activation de una alarma para un ganadero a partir de al menos de la informacion sobre magnitudes fisicas o de condiciones del entorno recibidas de los nodos de comunicacion NC.
• Calcular en el servidor central general un valor de modification de los umbrales de detection de anomalias teniendo en cuenta valores pasados del umbral de detection, y opcionalmente enviar dicho valor de modificacion del umbral de deteccion al dispositivo ITM y modificar el umbral de deteccion usado por el dispositivo ITM basandose en el valor de modificacion recibido del servidor central general.
• Recibir en el servidor central general el nivel de carga de bateria de un dispositivo de monitorizacion ITM y si dicho nivel esta por debajo de un cierto umbral, enviar un mensaje al ganadero indicando nivel de bateria baja.
Se contempla incluir algunos sensores de condiciones de la instalacion, que pueden ser al menos uno de los siguientes sensores: sensor de nivel, sensor de presencia, sensor de temperatura, camara de video.
El metodo de la presente invencion puede ademas incluir la intervention de agentes como veterinarios, cebadores, distribuidores de pienso, organismos publicos, consumidores finales, etc. que intervienen de forma que ventajosamente se establecen una serie de automatismos para mejorar la productividad de la explotacion y el bienestar de los animales. Las interacciones, de acuerdo a un ejemplo, pueden ser las siguientes:
• La informacion recopilada por los sensores de los dispositivos de monitorizacion ITM es enviada de forma continua a un servidor central (tambien llamado servidor de la instalacion) o al servidor central general, donde esta es analizada. En caso de que se detecte una anomalia en funcion del historico de valores, de reglas preestablecidas,
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patrones etc., que afecte al bienestar del animal, el servidor correspondiente se enviara una alarma al veterinario de la explotacion para que analice los datos procedentes del animal donde se ha detectado la anomaKa y adopte las medidas relativas a la salud que considere apropiadas. De la misma forma, dicha alarma sera enviada al dueno de la explotacion para que sea consciente de la anomalia.
• El servidor central (tambien llamado servidor de la instalacion) o el servidor central general recopilara information relativa a calendarios de vacunacion, revisiones periodicas, etc. de cada explotacion. En caso de que se incumpla alguna de las fechas preestablecidas enviara una alarma al veterinario y al dueno de la explotacion. Dicha alarma quedara registrada para el analisis futuro.
• La informacion recopilada por los sensores, presentes en los nodos NC, que monitorizan variables fisicas de la explotacion como comederos, bebederos, etc. es enviada de forma continua al servidor central (tambien llamado servidor de la instalacion) o al servidor central general donde es analizada. En caso de que se detecte que los valores se encuentran fuera de los umbrales preestablecidos enviara una alarma al dueno de la explotacion y al proveedor del material (comida, agua, etc.)
• El consumidor final podra acceder a la informacion relativa al producto carnico que va a consumir o acceder a la informacion del animal si lo compra antes de que sea sacrificado.
Un segundo aspecto de la invention se refiere a un sistema para la gestion, monitorizacion y localization de animales en una instalacion de ganaderia extensiva, donde la instalacion dispone de una red de comunicacion inalambrica con diversos nodos de comunicaciones NC inalambricos distribuidos por la instalacion o por los alrededores de la misma donde el sistema comprende:
- una pluralidad de dispositivos de monitorizacion ITM asociado a un animal;
- al menos un servidor central (tambien llamado servidor de la instalacion) y/o un servidor central general; y donde cada dispositivo ITM comprende:
- al menos un sensor de estado asociado a cada animal configurado para medir magnitudes fisicas del estado de dicho animal;
- un modulo de comunicacion configurado para comunicar dicho dispositivo con el servidor de la instalacion y/o con el servidor central general usando la red de comunicacion inalambrica y para monitorizar la potencia de las senales recibidas de
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nodos de comunicaciones inalambricos y transmitir dichos valores de potencia recibida al servidor;
- al menos un procesador configurado para procesar los valores de al menos una magnitud fisica del estado del animal obtenidos del al menos un sensor de estado, comparar dichos valores con un umbral de detection para detectar anomalias en el estado del animal y, si se detecta una anomalia, enviar un mensaje al servidor central (tambien llamado servidor de la instalacion) o al servidor central general mediante el modulo de comunicacion informando de dicha anomalia;
tanto el servidor central (tambien llamado servidor de la instalacion) como el servidor central general pueden comprender:
- una interfaz de comunicaciones configurada para comunicar dicho servidor al menos con los dispositivos ITM;
- un procesador configurado para:
- recibir desde cada dispositivo ITM la information sobre la potencia recibida en cada dispositivo ITM desde uno o varios nodos de comunicaciones NC;
- para cada animal que tiene asociado un dispositivo ITM, estimar su localization a partir de la informacion de potencia recibida que envia cada dispositivo ITM o a partir de informacion GPS transmitida por el dispositivo ITM asociado a dicho animal si el dispositivo ITM dispone de sensor GPS
- recibir informacion sobre el estado del animal asociado a cada dispositivo ITM;
- determinar la activation de una alarma para el animal basandose al menos en la informacion sobre su estado o su localizacion recibida de su dispositivo ITM asociado;
- si se determina la activacion de una alarma, enviar al dueno de la instalacion, u otro agente implicado, un mensaje con informacion sobre dicha alarma y la localizacion estimada del animal para el que se ha activado la alarma.
Adicionalmente, al menos uno de los nodos de comunicacion NC puede comprender:
- al menos un sensor de condiciones ambientales configurado para medir magnitudes fisicas del entorno en distintas zonas de la instalacion;
- un procesador configurado para procesar los valores de al menos una magnitud fisica de la instalacion y enviar informacion sobre la al menos una magnitud fisica al servidor central
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(tambien llamado servidor de la instalacion) y/o al servidor central general mediante un modulo de comunicacion;
y donde el procesador del servidor central (tambien llamado servidor de la instalacion) y/o el servidor central general esta adicionalmente configurado para recibir la information sobre la al menos una magnitudes fisica de la instalacion y para determinar la activation de una alarma a partir al menos de la informacion sobre la al menos una magnitudes fisica de la instalacion.
De acuerdo a una de las realizaciones de la invention y por cuestiones de cobertura, el servidor central (tambien llamado servidor de la instalacion) esta ubicado dentro de la instalacion y el segundo servidor es un servidor central general ubicado fuera de dicha instalacion, el cual esta configurado para recibir informacion desde el servidor central y/o desde los nodos NC; determinar la activacion de alarmas basandose en dicha informacion y, si se determina la activacion de una alarma, enviar al dueno de la instalacion u otro agente implicado, un mensaje con informacion sobre dicha alarma.
Adicionalmente, se contempla la posibilidad de que el servidor central general comprenda un modulo de busqueda de anomalias configurado para almacenar, analizar y extraer patrones basados en la informacion recibida de los sensores de diferentes instalaciones con los que buscar puntos comunes entre los datos historicos de los animales afectados, comparar dichos puntos comunes encontrados con los datos historicos de cada animal en cada una de las instalaciones; e identificar y localizar a los animales que han sido expuestos a las mismas causas que los animales enfermos.
En una realization de la invencion, al menos un sensor de condiciones ambientales y/o el al menos un sensor de estado son externos al dispositivo ITM y se comunican con los nodos NC mediante un interfaz de comunicaciones.
Los dispositivos ITM, de acuerdo a una realizacion de la invencion comprenden:
• uno o varios modulos de comunicacion configurados para comunicar dicho dispositivo con los nodos NC y/o con el servidor central (tambien llamado servidor de la instalacion) y/o con el servidor central general para enviar una senal de baliza para el
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calculo de la posicion, y/o information procedente de cualquier otro sensor disponible en cada dispositivo ITM;
• al menos un procesador configurado para:
■ procesar los valores de al menos una magnitud fisica del estado del animal obtenidos del al menos un sensor de estado y enviar un mensaje a los nodos NC informando del valor de dicha variable.
■ Enviar una senal de baliza de potencia hacia los nodos NC.
■ Procesar el valor de la bateria del sensor ITM y enviar un mensaje con
la informacion de dicho sensor a los nodos NC.
• Un modulo de alimentation que dota de autonomia al sistema.
• Uno o varios sensores inalambricos de corto alcance, NFC para la identification del animal asociado al sensor ITM.
• Uno o varios sensores para la monitorizacion de parametros fisicos del animal como temperatura, nivel de actividad, etc.
• Adicionalmente podra disponer de un sensor GPS para el calculo de la posicion del
animal de forma mas precisa al calculo en funcion de la potencia recibida
Cada nodo NC, de acuerdo a una realization de la invention, puede comprender:
• uno o varios modulos de comunicaciones configurado para comunicarse con los sensores ITM de su proximidad y con el servidor central (tambien llamado servidor de la instalacion) o con el servidor central general.
• Al menos un procesador configurado para:
■ recibir la senal de baliza de los sensores ITM y reenviarla hacia el servidor central para el calculo del posicionamiento.
■ Recibir informacion de sensores de estado de cada dispositivo ITM y reenviarla hacia el servidor central (o servidor de la instalacion) o al servidor central general para su procesamiento.
■ Recibir informacion de sensores que miden parametros fisicos de la instalacion procedentes de cada dispositivo de monitorizacion de la instalacion.
■ Procesar los valores de una o varias magnitudes fisicas medidas por sensores de entorno instalados en el mismo nodo de comunicaciones
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NC y enviar un mensaje con la information al servidor central (o servidor de la instalacion) o al servidor central general.
• Un modulo de alimentation que dota de autonomia al sistema.
• Sensores para la monitorizacion de variables de entorno.
Opcionalmente y de acuerdo a una de sus realizaciones, la presente invention puede contar con uno o varios dispositivos de monitorizacion de parametros de la instalacion, donde cada uno de ellos puede comprender:
• uno o varios modulos de comunicaciones configurado para comunicarse con los nodos de comunicaciones NC y/o con el servidor central (tambien llamado servidor de la instalacion) o con el servidor central general.
• Al menos un procesador configurado para:
■ procesar los valores de al menos una magnitud fisica de la instalacion obtenidos del al menos un sensor de estado y enviar un mensaje a los nodos NC informando del valor de dicha variable.
■ Procesar el valor de la bateria del dispositivo de monitorizacion de la instalacion y enviar un mensaje con la informacion de dicho sensor de estado a los nodos NC
• Un modulo de alimentacion que dota de autonomia al sistema.
• Uno o varios sensores para monitorizar parametros fisicos de la instalacion.
El servidor central (tambien llamado servidor de la instalacion), de acuerdo a una de las realizaciones, puede comprender:
• un modulo de comunicaciones configurado para comunicar dicho servidor central con los nodos de comunicaciones NC y adicionalmente con los dispositivos de monitorizacion ITM y con los dispositivos de monitorizacion de la instalacion, que contienen sensores de entorno que monitorizan parametros de la explotacion;
• Un procesador configurado para:
■ recibir desde cada dispositivo NC, la informacion sobre la potencia recibida desde cada dispositivo ITM;
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■ Para cada animal que disponga de un dispositivo ITM, estimar su localization a partir de information de potencia recibida por cada nodo de comunicaciones NC o a partir de la informacion GPS en caso de estar disponible;
■ Recibir en el servidor central, desde un nodo NC, informacion sobre una anomalia en el estado del animal asociado al dispositivo ITM o una anomalia relativa al estado de la explotacion medida por un dispositivo de monitorizacion de la instalacion;
■ Recibir en el servidor central desde un nodo NC, informacion sobre sensores de estado o de entorno presentes en los dispositivos NC o en los dispositivos ITM o en los dispositivos de monitorizacion de parametros de la instalacion;
■ Si se determina la activation de una alarma, enviar al dueno de la explotacion o al agente interviniente que corresponda, un mensaje con informacion sobre dicha alarma y la localizacion estimada del animal para el que se ha activado la alarma.;
El servidor central general, de acuerdo a una realization de la invention, comprende:
• un modulo de comunicaciones configurado para comunicar dicho servidor central general con los diferentes servidores centrales de las diversas explotaciones registradas en el sistema y/o para recibir la informacion procedente de los nodos NC;
• Un procesador configurado para:
■ recibir la informacion de potencia recibida por cada NC de cada uno de los ITM de la instalacion a traves del servidor central de la instalacion y la informacion GPS, en caso de estar disponible, para estimar la position del animal. En esta realizacion el servidor central actua como integrador de la informacion de la explotacion y no realiza ningun tipo de procesado sobre la informacion;
■ Para cada animal que disponga de un dispositivo ITM, estimar su localizacion a partir de informacion de potencia recibida por cada nodo de comunicaciones NC en la zona de cobertura del nodo ITM y recopilada en el servidor central de la instalacion. Como en el caso
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anterior, el servidor central de la instalacion estara configurado como repetidor;
■ Recibir en el servidor central general desde el servidor central, information sobre una anomalia en el estado del animal asociado al dispositivo ITM o una anomalia relativa al estado de la explotacion medida por un sensor presente en un dispositivo de monitorizacion de la instalacion;
■ Recibir en el servidor central general, desde el servidor central , informacion sobre sensores de estado o de entorno procedentes de los nodos NC o de los dispositivos ITM o de los dispositivos de monitorizacion de la instalacion;
■ Si se determina la activation de una alarma, enviar al dueno de la explotacion o al agente interviniente que corresponda un mensaje con informacion sobre dicha alarma y la localization estimada del animal para el que se ha activado la alarma a traves del servidor central general;
■ Almacenar, analizar y extraer patrones en relation a la informacion procedente de los diferentes sensores de las diferentes explotaciones de forma que se constituya en un algoritmo para la detection temprana de anomalias.
■ Interactuar con los diferentes agentes intervinientes de la solution proporcionandoles informacion relativa a su rol en una forma amigable.
■ Almacenar registros relativos al animal y a sus productos carnicos asociados desde el momento de nacimiento del animal hasta su consumo por parte de los consumidores finales.
Finalmente, en un ultimo aspecto de la invention se presenta un programa de ordenador que comprende instrucciones ejecutables por ordenador para implementar el metodo descrito anteriormente. El programa de ordenador podra ejecutarse en un ordenador, un procesador digital de la senal, un circuito integrado espedfico de la aplicacion, un microprocesador, un microcontrolador o cualquier otra forma de hardware programable.
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Dichas instrucciones pueden estar almacenadas en un medio de almacenamiento de datos digitales.
La presente invention por tanto, se refiere a un metodo y sistema para la gestion, monitorizacion y trazabilidad de ganaderia extensiva, que ventajosamente permite la monitorizacion en tiempo real de ganaderias en entornos extensivos destinadas a la production de carne, mediante un nuevo esquema de conexion al que pueden acceder diferentes agentes implicados en el proceso, desde el ganadero hasta el consumidor final. Este nuevo esquema de conexion de animales proporciona una nueva forma de gestionar y certificar a las ganaderias y de cuidar de los animales, ya que avisa al ganadero de posibles anomalias. Ademas permite disponer de un sistema de detection temprana de pandemias y evitar el paso a la cadena alimenticia. La experiencia del consumidor final tambien cambiara, ya que le permitira conocer nuevos datos sobre el historial del animal, como el tiempo que ha estado pastando al aire libre, y las distancias que ha recorrido en libertad; hasta ahora no disponibles.
Para un entendimiento mas completo de la invencion, sus objetos y ventajas, puede tenerse referencia a la siguiente memoria descriptiva y a los dibujos adjuntos.
DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
Para complementar la description que se esta realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprension de las caracteristicas de la invencion, de acuerdo con unos ejemplos preferentes de realizaciones practicas de la misma, se acompana como parte integrante de esta descripcion un juego de dibujos en donde, con caracter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1 muestra el esquema del sistema en la instalacion del usuario de acuerdo a una realizacion de la invencion.
La figura 2 muestra el esquema global del sistema y metodo propuesto donde se muestra la participation de otros agentes de acuerdo a una realization de la invencion.
La figura 3 muestra de forma esquematica la arquitectura de bloques de un dispositivo ITM para la localizacion y monitorizacion de un animal de acuerdo a una realizacion de la invencion.
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La figura 4 muestra de forma esquematica la arquitectura de bloques de un nodo de comunicaciones NC de acuerdo a una realization de la invention.
La figura 5 muestra de forma esquematica la arquitectura de bloques de un dispositivo que se puede asociar al sistema para la monitorizacion del entorno de acuerdo a una realizacion de la invencion.
La figura 6 muestra de forma esquematica la arquitectura de bloques del servidor central de la instalacion que se comunica con el resto de NC de acuerdo a una realizacion de la invencion.
La figura 7 muestra de forma esquematica la arquitectura de bloques del servidor central general del sistema que podra controlar una o mas instalaciones de acuerdo a una realizacion de la invencion.
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION
El objetivo de la presente invencion es el de desarrollar un metodo y sistema constituido por varios dispositivos y algoritmos que proporcione un servicio para ganaderias extensivas, para todos los agentes involucrados en el proceso de comienzo a fin: ganaderos, veterinarios, suministradores de piensos, mataderos, salas de despiece, empaquetado y distribution, administraciones publicas (salud y bienestar animal, sanidad y consumo) y consumidores finales. La invencion facilitara el intercambio de information entre ellos, mejorando la productividad de los ganaderos, el bienestar de los animales, la trazabilidad de los productos carnicos desde el origen hasta el consumidor final; permitira la detection y control de pandemias, reducira el uso medicamentos, permitira conocer si la ganaderia cumple con unas condiciones de certification determinadas, tambien se conocera sus condiciones de transporte y distribucion. Para ello se utilizaran unos dispositivos de monitorizacion de los animales, en adelante ITM, que permitiran el control de la localization, monitorizacion de parametros fisicos como actividad, temperatura, etc.; unos dispositivos para la monitorizacion de la explotacion, en adelante dispositivos de monitorizacion de la explotacion, que permitiran la monitorizacion de parametros fisicos de la granja como climatologia y monitorizacion de comederos, bebederos, etc.; nodos de comunicaciones desplegados por la instalacion, en adelante NC, un metodo y algoritmos que permitan la trazabilidad del producto carnico desde el origen hasta el consumidor final, mediante el intercambio de informacion con diferentes agentes de la cadena de distribucion.
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La figura 1 muestra la arquitectura global del sistema completo en su version mas basica. El sistema se compone de varios elementos fundamentales basicos e imprescindibles como son los dispositivos de monitorizacion y localization de los animales ITM, (1); los nodos de comunicaciones NC, (2) que reciben la information procedente de los ITM (1). Adicionalmente estos nodos de comunicaciones NC (2) podran comunicarse de forma cableada o inalambrica con sensores de entorno (19) agrupados en uno o varios dispositivos de monitorizacion (3) que monitorizan variables de entorno como temperatura, humedad, etc. El tercer elemento fundamental, es el servidor central o de la instalacion (4) que se comunica con los nodos de comunicacion NC y que estara ubicado en la explotacion. El ultimo elemento fundamental del sistema es el servidor central general (5) que se podra ubicarse en cualquier punto dada las posibilidades actuales de servidores en red.
La comunicacion entre los diferentes elementos podra realizarse de forma inalambrica (mediante comunicacion WiFi, Bluetooth, ZigBee, telefonia movil o cualquier otro tipo de comunicacion inalambrica). Para poder llevar a cabo los diferentes servicios, todos los elementos pueden comunicarse entre si a traves del servidor central o servidor de la instalacion (4) o a traves del servidor central general (5). Las comunicaciones con el servidor de la instalacion y/o con el servidor central general se pueden hacer a traves de distintos nodos de comunicaciones NC (2), que comunican los diferentes elementos anteriores (ITMs (1), sensores de entorno que monitorizan variables fisicas del entorno presentes en los dispositivos de monitorizacion de la instalacion y servidor central (4)). Estos nodos de comunicaciones son necesarios por diversos motivos, para facilitar la localizacion de los animales a traves de la potencia de la senal recibida como se explicara mas adelante. y para comunicar los ITM (1) con el servidor central (4) ya que la distancia entre ellos es elevada.
Los ITM (1) monitorizan diferentes variables relativas al estado del animal como su temperatura, nivel de actividad, ritmo cardiaco, localizacion, etc. y la envian hacia los nodos de comunicacion NC (2). Los NC (2) en la zona de cobertura del animal reciben dicha informacion y la reenvian hacia el servidor central (4) o servidor de la instalacion (4) y/o al servidor central general (5) donde podra analizarse y generar alarmas en funcion de los valores. Alternativamente, el servidor central, podra reenviar a su vez esta informacion hacia el servidor central general donde esta informacion se analizara en funcion de los valores recopilados, en funcion de historicos procedentes de otras explotaciones, etc., y se generaran las posibles
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alarmas. El detalle de la information monitorizada por los sensores (10) incorporados en los ITM (1) es:
• Informacion relativa al estado del animal procedente de sensores como sensores de temperatura, sensores de pulso cardiaco del animal, sensores de movimiento, o cualquier otro tipo de sensores que permitan la monitorizacion de variables fisicas relativas al estado del animal.
• Informacion de la localization del animal. Cada dispositivo ITM transmitira a intervalos regulares una senal de baliza. Esta senal de baliza es recibida por varios NC (2) que transmiten la informacion de la potencia recibida en dicha senal de baliza hacia el servidor central (4). El servidor central (4) calculara la position del animal en funcion de la potencia recibida por diferentes NC (2) y en funcion de un mapeado previo de la explotacion. Alternativamente, el servidor central (4) retransmitira la informacion de potencia hacia el servidor central general (5) para que este estime la posicion del animal. Adicionalmente el ITM (1) podra contener un sensor GPS para el calculo de la posicion del animal para aplicaciones que requieran de una mayor precision.
Adicionalmente, y de forma alternativa, el ITM (1) podra analizar la informacion procedente de los sensores relativos a la monitorizacion del estado del animal mediante unos algoritmos que detectan anomalias en los parametros medidos comparandolos con umbrales adaptativos de detection precalculados. Cuando se detecta alguna anomalia, el ITM (1) envia una identification del animal y una identification de anomalia hacia los NC (2) que la retransmiten hacia el servidor central (4) o servidor de la instalacion (4) y/o hacia el servidor central general (5) para llevar a cabo las acciones oportunas como pueden ser reanalizar la informacion, avisar al propietario de la explotacion, etc. En la realization preferida, la informacion se envia sin procesar desde los ITM (1) hacia el servidor central o de la instalacion (4), a traves de los NC (2), para su analisis y procesado. En una realizacion adicional, lo que se hace es una mezcla de las dos soluciones anteriormente propuestas, es decir, algunos parametros son procesados en el propio ITM (1) y se avisa al servidor (4) en caso de anomalia (por ejemplo, la temperatura corporal del animal ha superado un determinado umbral) y otros parametros (por ejemplo, el nivel de actividad del animal) se envian al servidor central (4) o al servidor central general (5), quienes detectan las posibles anomalias.
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Adicionalmente, el ITM (1) podra informar bien de forma periodica o bien por petition del servidor central (4), al servidor central (4) y/o al servidor central general (5) del estado de bateria de dicho dispositivo. De esta manera, por ejemplo, si la carga de la bateria esta por debajo de un umbral, el servidor central (4) puede, por ejemplo, enviar una alarma al propietario de la instalacion indicando la localization y la identification del animal en el que el nivel de bateria es bajo.
Tanto los ITM (1), como los NC (2), como los dispositivos opcionales para la monitorizacion de la instalacion y el servidor central (4), son dispositivos portatiles y que, al poder ser alimentados mediante baterias o paneles solares, podran instalarse en varias explotaciones en caso de que el ganado sea itinerante.
Los nodos de comunicaciones NC (2) que se encuentran instalados en forma de malla en la explotacion o en los alrededores de la misma para garantizar la cobertura en todo el terreno consisten en una plataforma hardware con una o varias interfaces de comunicaciones inalambricas para realizar una triple funcion:
• En primer lugar para garantizar la comunicacion entre los ITM (1) y el servidor central (4). Los sensores se desplegaran en forma de malla a lo largo de la explotacion o en los alrededores para garantizar la comunicacion bidireccional entre los ITM (1) y el servidor central (4). Gracias a esta comunicacion, los ITM (1) enviaran la information relativa al estado del animal y de localizacion.
• En segundo lugar reciben y calculan una serial de baliza de cada uno de los ITM (1). Cada ITM (1) a intervalos regulares emite una serial de baliza, esta serial de baliza es recibida por uno o varios nodos de comunicaciones. Estos nodos de comunicaciones calculan la potencia de la serial de baliza recibida y envian el valor calculado hacia el servidor central (4) para su procesado.
• En tercer lugar, los nodos de comunicaciones se encargan de garantizar la comunicacion bidireccional entre los sensores que monitorizan parametros risicos de la instalacion, presentes en los dispositivos de monitorizacion de la instalacion (3), y el servidor central. A traves de este canal de comunicacion, los valores de las magnitudes fisicas son
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intercambiados. De la misma forma el servidor central (4) podra enviar information hacia los sensores para ajustar su algoritmia interna.
Los sensores de entorno (19), agrupados en distintos dispositivos de monitorizacion de la instalacion (3), que monitorizan parametros fisicos de la explotacion, como temperatura, humedad, presion atmosferica, nivel de agua de bebederos, sensor de presencia, etc. que se encuentran desplegados en determinados puntos de interes de la explotacion, consisten en una plataforma hardware con uno o varios sensores asociados capaces de medir magnitudes fisicas como las descritas, con su propia algoritmia y con una o varias interfaces de comunicacion para comunicarse, a traves de los nodos de comunicaciones NC (2), con el servidor central (4) (o servidor de la instalacion) o con el servidor central general (5) . Gracias a estos sensores, se podran monitorizar diferentes variables fisicas y del entorno relativas a la gestion de la explotacion y al cuidado de los animales. Asi por ejemplo, se podran instalar sensores de presencia en zonas que el ganadero haya establecido como peligrosas y recibir avisos cuando haya algun animal en dicha zona. Otro ejemplo puede ser la monitorizacion del nivel de comida de un comedero y recibir una alarma cuando el nivel haya caido por debajo de dicho umbral.
El servidor central (o de la instalacion) (4) se ubicara en la propia instalacion y consiste en una plataforma hardware con diferentes interfaces de comunicacion donde reside el software de monitorizacion y gestion de los ITM (1), el software de comunicacion con los nodos de comunicacion NC (2) y con el servidor central general (5). Este servidor central (4) podra disponer de una o varias bases de datos que contendran toda la informacion recogida por cada ITM (1) (nivel de actividad, localization, temperatura,...), esta informacion podra ser analizada y comparada con el historico de valores para cada ITM (1) o con otros ITM (1) de la misma instalacion. Si se detecta cualquier anomalia de los valores, el servidor central (4) podra notificarla al propietario de la instalacion o a cualquier otro participante a traves de una comunicacion a traves del servidor central general (5) indicando el tipo de anomalia, el valor recogido, el/los animales implicado/s y su/s ubicacion/es.
El servidor central (4) tambien recibe la informacion de potencia de senal que recogen los NC (2) procedentes de cada ITM (1). Esta informacion podra ser analizada en el servidor central (4) o reenviada hacia el servidor central general (5) para su analisis. Adicionalmente
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se contara con la information de la position real fisica de los diferentes nodos de comunicaciones de la explotacion. Adicionalmente, el servidor central (4) podra disponer de un “mapeado” de senal en la explotacion. Este “mapeado” consistira en tomar medidas de las potencias recibidas por un ITM (1), utilizado para testeo, en diferentes ubicaciones de la explotacion y de las que se conocera la posicion real fisica mediante el empleo de un dispositivo GPS. Con toda esta informacion, el servidor (4) sera capaz de posicionar (con mayor o menor precision en funcion de la informacion del mapeado y de la densidad de nodos de comunicaciones) la posicion de un ITM (1) dentro de la explotacion. Adicionalmente, el algoritmo podra tener en cuenta el historico de valores (posiciones) de cada ITM (1) para determinar la posicion actual.
Adicionalmente, el servidor central (4) podra hacer de mero elemento de comunicacion entre los ITM (1) y los sensores de entorno (19), presentes en los dispositivos de monitorizacion de la instalacion (3), con el servidor central general (5). En este caso el servidor central (4) actua en modo pasarela recopilando y enviando la informacion al servidor central general (5). De la misma forma, recibira informacion del mismo para actuar sobre los sensores de entorno (19) presentes en los dispositivos de monitorizacion de la instalacion (3).
El servidor central general (5), que puede ubicarse dentro o, preferentemente, fuera de una instalacion o en la nube, consiste en una plataforma hardware con diferentes interfaces de comunicacion, algoritmia y bases de datos. Las principales funcionalidades de este servidor central general (5), de acuerdo a una de las realizaciones de la invention, son las siguientes:
• Gestion del intercambio de informacion entre los diferentes elementos intervinientes en la solucion como se describira mas adelante.
• Ejecutar los algoritmos descritos anteriormente para el caso del servidor central (4) en algunas o en todas las explotaciones. En este caso, el servidor central (4) hace funciones meramente de pasarela de comunicacion entre los ITM (1), los sensores de entorno (3), presentes en los dispositivos de monitorizacion de la instalacion (3), desplegados en la instalacion y el servidor central general (5). En este caso, seria el servidor central general (5) el encargado de ejecutar la algoritmia relativa a la detection de anomalias tanto en la explotacion como en los animales y la algoritmia relativa al calculo del posicionamiento anteriormente descrito.
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• Recopilar los datos historicos relativos a una o varias explotaciones en su base de datos. Con esta information el servidor central general (5) genera nuevos algoritmos de detection de anomaKas en cada explotacion. Es dedr, el sistema aprende de lo ocurrido en cada instalacion para aplicarlo en el resto.
• Comunicarse con el propietario de la instalacion en caso de que se produzca cualquier tipo de anomaKa.
La figura 2 muestra un diagrama completo, de acuerdo a una de las realizaciones particulares, de la presente invention y la interaction de agentes intervinientes en el proceso. Estos agentes intervinientes pueden ser desde los propios ganaderos, veterinarios, proveedores de alimentos de la explotacion, asi como mataderos, salas de despiece, distribuidores, consumidores finales asi como autoridades publicas. Se clasifican estos intervinientes en dos grupos diferenciados: por un lado los agentes que interaccionan de una forma mas directa con los animales o con la explotacion (agentes directos (6)) como pueden ser los propios ganaderos, los veterinarios y los proveedores de la explotacion. Por otro lado los agentes (agentes indirectos (7)) que interaccionan unicamente con el sistema a traves del servidor central general (5) mediante el intercambio de informacion previamente filtrada y procesada. Este segundo grupo comprende entre otros a los consumidores finales, salas de despiece, mataderos, autoridades publicas, etc.
El proceso de interaccion entre los diferentes agentes en relation con la vida del animal comprende los siguientes pasos:
• Cuando un animal nace, el ganadero le acopla el ITM (1) para monitorizarlo a lo largo de su periodo en la explotacion.
• Durante el tiempo de vida del animal, el veterinario y el ganadero tienen acceso a datos relativos al animal como localization, calendario de vacunacion, piensos consumidos, etc.
• Adicionalmente proveedores de la explotacion pueden acceder a informacion relativa a niveles de comida de comederos, bebederos, etc., y planificar asi los proximos envios y compras.
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• Cuando el ganadero vende el animal a un cebadero o un matadero para ser sacrificado, el ganadero rellena un registro en el sistema y procede a retirar el ITM (1) del animal.
• El propietario del matadero y la sala de despiece rellena los registros asociados a su actividad. Como fecha de sacrificio, unidades despiezadas, etc. Una vez se venden los productos, rellena nuevos registros.
• De esta forma se iran rellenando registros segun el producto carnico avance a lo largo de la cadena de distribution.
• Finalmente el consumidor final cuando adquiera el producto carnico, podra consultar un codigo asociado al producto y asi tener information real y veraz del producto adquirido.
• Adicionalmente y paralelamente al proceso, las autoridades publicas pueden tener acceso a la informacion generada a lo largo de todo el proceso.
La interaction entre los agentes a lo largo de la cadena de distribucion dota de un valor anadido a dichos intervinientes al tener informacion veraz sobre el producto carnico que estan adquiriendo. Ademas se generan una serie de automatismos que permiten la reduction de costes y el incremento de la productividad por parte de los agentes intervinientes en el sistema.
Con este sistema, las autoridades publicas ganan una herramienta para el control y analisis de pandemias ya que se dispone de un sistema de seguimiento del animal desde su nacimiento hasta su muerte, asi como los piensos consumidos y las vacunas y tratamientos veterinarios recibidos. De forma que si en un determinado momento se detecta algun problema con alguna vacuna o pienso, las autoridades conocen en tiempo real que animales han sido tratados con dicha vacuna o han comido dicho pienso y cual es su estado a lo largo de la cadena de distribucion.
Adicionalmente, los propios ganaderos tambien pueden, de acuerdo a una de las realizaciones de la invention, prevenir problemas sanitarios en sus animales mediante la comparacion historica con los sucesos que se producen en otras explotaciones. De esta forma si se detecta, en una explotacion, que un determinado animal ha tenido una serie de comportamientos que han resultado en una enfermedad, la presente invencion puede incluir dichos parametros en la detection de anomalias y avisar a los ganaderos cuyos animales presenten el mismo tipo de comportamiento.
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Por su parte, los consumidores finales, a la hora de adquirir el producto, podran, de acuerdo a una de las realizaciones de la invention, consultar datos relativos al producto carnico que estan adquiriendo como donde ha sido criado, informes veterinarios, etc., de esta forma se aumenta la confianza del consumidor respecto del producto que adquieren. Adicionalmente, el consumidor puede interactuar con el sistema mediante un sistema de comentarios y puntuacion que podra tenerse en cuenta por los diferentes agentes presentes en la cadena de distribution. Alternativamente, y si el consumidor adquiere el animal antes de que este sea sacrificado, podra acceder a la information en tiempo real del animal comprado.
A traves de la solution propuesta por la presente invencion, se pueden automatizar procesos relativos a la gestion de la explotacion como por ejemplo los proveedores de alimentos, quienes podran recibir informacion relativa al nivel de comida de los comederos de las explotaciones a las que suministra y poder planificar envios y adquisiciones.
La figura 3 muestra el diagrama de arquitectura del ITM (1). El nucleo del dispositivo consiste en una placa procesadora con uno o varios procesadores (8) y con diferentes interfaces hardware capaz de gestionar diferentes eventos de forma simultanea. En esta placa procesadora se pueden ejecutar parte de los algoritmos de la invencion, por ejemplo los relativos a la monitorizacion del estado del animal. Otra etapa basica del ITM (1) es el modulo de comunicacion (9) donde se implementan una o varias interfaces de comunicacion inalambrica que permiten al dispositivo comunicarse con otros elementos del sistema. Este modulo de comunicacion puede usar una o varias tecnologias de comunicacion como WiFi, Bluetooth, Zigbee, telefonia movil o cualquier otra tecnologia de comunicacion inalambrica. Tambien puede tener distintos interfaces de comunicacion para situaciones de contingencia (asi si falla la comunicacion usando una de las tecnologias pues se puede utilizar otra). Aunque en la figura aparece un solo modulo de comunicacion (que se encargaria de la comunicacion usando uno o mas interfaces de comunicaciones), puede haber varios, cada uno de ellos usando una tecnologia de comunicacion distinta.
Otro elemento del ITM (1) son los diferentes sensores (10) que alberga en su interior o que siendo externos al dispositivo, este accede a su informacion a traves de las interfaces de comunicacion. Estos sensores monitorizan variables (parametros) del propio animal que lo porta y que pueden ser por ejemplo (por supuesto esto no es una lista exhaustiva, pudiendo haber otros sensores distintos):
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Sensor de temperatura exterior.
Modulo GPS.
Sensor de humedad.
Acelerometro para monitorizar el nivel de actividad.
Sensor de monitorizacion de pulso cardiaco.
Sensor de monitorizacion de temperatura corporal.
Microfono para la monitorizacion del entorno acustico.
Estos sensores (10) envian su information a la placa procesadora presente en los ITM (1). Adicionalmente, para la alimentation del dispositivo, los ITM (1) constan de un modulo de alimentation (bateria) que puede ser recargable (11) mediante conexion a la red electrica, mediante celula solar, etc. Como se ha indicado anteriormente, el dispositivo puede informar tambien al servidor central (4) del estado de carga de la bateria.
Finalmente, para poder identificar el animal cuando se encuentren en grupo, se podra incluir en el ITM (1) un circuito pasivo de radiofrecuencia (tag) (12) que podra leerse desde un dispositivo movil o portatil a traves de un lector de circuitos pasivos de radiofrecuencia (tags). De esta forma se podra identificar cada uno de los animales de forma individual aunque esten en grupo.
La figura 4 muestra el diagrama de arquitectura de los nodos de comunicaciones NC (2). El nucleo del dispositivo consiste en una placa procesadora con uno o varios procesadores (13) y con diferentes interfaces hardware capaz de gestionar diferentes eventos de forma simultanea. Otra etapa basica del nodo de comunicacion es el modulo de comunicacion (14) donde se implementan una o varias interfaces de comunicacion inalambricas cuya funcion es doble, por un lado garantizar la comunicacion entre los ITM (1) y el servidor central (4) y por otro el calculo de la potencia recibida por parte de las senales de baliza enviadas para el posicionamiento por parte de los ITM (1). Este modulo de comunicacion puede usar una o varias tecnologias de comunicacion como WiFi, Bluetooth, Zigbee, telefonia movil o cualquier otra tecnologia de comunicacion inalambrica. Tambien puede tener distintos interfaces de comunicacion para situaciones de contingencia (asi si falla la comunicacion usando una de las tecnologias pues se puede utilizar otra). Aunque en la figura aparece un solo modulo de comunicacion (que se encargaria de la comunicacion usando uno o mas
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interfaces de comunicaciones), puede haber varios, cada uno de ellos usando una tecnologia de comunicacion distinta.
Otro elemento del NC (2) son los diferentes sensores (15) que alberga en su interior o que siendo externos al dispositivo, este accede a su information a traves de las interfaces de comunicacion. Estos sensores (15) monitorizan variables (parametros) del entorno que pueden ser por ejemplo (por supuesto esto no es una lista exhaustiva, pudiendo haber otros sensores distintos):
Sensor de temperatura exterior.
Sensor de humedad.
Microfono para la monitorizacion del entorno acustico.
Camara de video.
Sensor de presencia.
Estos sensores (15) envian su informacion a la placa procesadora presente en los NC (2) donde se reenvia hacia el servidor central (4) a traves de las interfaces de comunicacion para su posterior procesado.
Adicionalmente, para la alimentation del dispositivo, los NC (2) constan de un modulo de alimentation (bateria) que puede ser recargable (16) mediante conexion a la red electrica, mediante celula solar, etc. Los NC (2) tambien informan de su nivel de bateria al servidor central (4).
La figura 5 muestra el diagrama de arquitectura de los dispositivos de monitorizacion de la instalacion (3) que monitorizan parametros de la instalacion. El nucleo del dispositivo consiste en una placa procesadora con uno o varios procesadores (17) y con diferentes interfaces hardware capaz de gestionar diferentes eventos de forma simultanea. Otra etapa basica de estos dispositivos es el modulo de comunicacion (18) donde se implementan una o varias interfaces de comunicacion inalambricas. Este modulo de comunicacion puede usar una o varias tecnologias de comunicacion como WiFi, Bluetooth, Zigbee, telefoma movil o cualquier otra tecnologia de comunicacion inalambrica. Tambien puede tener distintos interfaces de comunicacion para situaciones de contingencia (asi si falla la comunicacion usando una de las tecnologias pues se puede utilizar otra). Aunque en la figura aparece un
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solo modulo de comunicacion (que se encargaria de la comunicacion usando uno o mas interfaces de comunicaciones), puede haber varios, cada uno de ellos usando una tecnologia de comunicacion distinta.
Otro elemento de estos dispositivos de monitorizacion de la instalacion (3) son los diferentes sensores (19) que alberga en su interior o que siendo externos al dispositivo, este accede a su information a traves de las interfaces de comunicacion. Estos sensores (19) monitorizan variables (parametros) del entorno y o de elementos de la explotacion y que pueden ser por ejemplo (por supuesto esto no es una lista exhaustiva, pudiendo haber otros sensores distintos):
Sensor de temperatura exterior.
Sensor de humedad.
Microfono para la monitorizacion del entorno acustico.
Camara de video.
Sensor de presencia.
Sensor de medida de nivel de comida de un comedero.
Sensor de bascula de pesaje.
Sensor de medida de nivel de agua en un bebedero.
Sensor de medida de nivel de lluvia en la finca.
Estos sensores (19) envian su informacion a la placa procesadora presente en estos nodos donde se reenvia hacia el servidor central (4) a traves de las interfaces de comunicacion para su posterior procesado.
Adicionalmente, para la alimentation de los dispositivos de monitorizacion de la instalacion (3), estos constan de un modulo de alimentacion (bateria) que puede ser recargable (20) mediante conexion a la red electrica, mediante celula solar, etc. Estos nodos tambien informaran de su nivel de bateria al servidor central (4).
La figura 6 muestra la arquitectura del servidor central (4). El nucleo del mismo consiste en una placa procesadora (21) con uno o varios procesadores donde la informacion procedente de los diversos elementos de la instalacion es analizada. El siguiente elemento basico del servidor central (4) son las interfaces de comunicacion (22) donde se implementan una o
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varias interfaces de comunicacion inalambricas. Este modulo de comunicacion puede usar una o varias tecnologias de comunicacion como WiFi, Bluetooth, Zigbee, telefoma movil o cualquier otra tecnologia de comunicacion inalambrica, asi como cableada. En el servidor central (4) se encuentra parte de la algoritmia de la solucion (23) asi como una serie de bases de datos (24) encargadas de recopilar la information procedente de los sensores desplegados en los animales y en la explotacion. En una realization, los algoritmos y base de datos recopilaran la informacion procedente de los sensores (10) de los ITM (1), relativos al estado del animal, de los sensores (15) asociados a los NC (2) y de los sensores (19) de los dispositivos de monitorizacion (3) de la instalacion. Una vez recopilados, los valores seran analizados y comparados con un historico de valores para determinar anomalias y enviar notificaciones al ganadero o a otro agente a traves del servidor central general (5). A modo de ejemplo se detallan algunas de las funcionalidades: un sensor de temperatura marca un nivel inferior a un umbral fijado por el ganadero a partir del cual los animales sufren riesgo de enfermar; un sensor de actividad de un ITM (1) detecta una ausencia prolongada de actividad en un animal o una actividad anormal; un sensor de nivel de comida de un comedero detecta que el nivel del mismo es inferior a un umbral y avisa al proveedor de alimentos; etc.
En otra realizacion, estos valores de los sensores seran recopilados, formateados y enviados al servidor central general (5) para su procesamiento.
Adicionalmente, en una realizacion, los algoritmos y bases de datos del servidor central (4) recibiran las senales de potencia calculadas por los NC (2) en funcion de la senal de baliza transmitida por los ITM (1). Con esta informacion, con el historico de posiciones y con un mapeado de la explotacion, estos algoritmos estiman la ubicacion de cada uno de los animales que portan un ITM (1). El detalle de la estimation de la ubicacion del animal asociado a un ITM (1) es la siguiente:
• Recibe en tiempo real el valor de potencia calculado en cada nodo de comunicaciones NC (2) que recibe la senal de baliza procedente del ITM (1).
• Conoce la position GPS exacta de cada uno de los nodos de comunicaciones NC.
• Dispone de un mapeado previo de la explotacion. Se mantendra una base de datos con un historico de valores de posicion (longitud y latitud) y potencia de senal recibida de
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cada uno de los nodos de comunicaciones NC (2) en dicha posicion. Para tener precision, el mapeado puede incluir estad^sticas de las senales recibidas.
• Con toda esa information implementa un algoritmo de minimization de mmimos cuadraticos o de clasificacion (por ejemplo, el conocido algoritmo KNN, del ingles, K-nearest neighbours, los K vecinos mas cercanos) o arboles de decision (aunque se puede utilizar cualquier otro algoritmo que permita la estimation de la ubicacion basado en valores actuales y mapeado previo).
El uso de la tecnica ilustrada anteriormente (de mapeado y escaneo) permite estimar la localization del animal, de manera bastante precisa en funcion de la densidad de nodos de comunicaciones y de la precision del mapeado con una complejidad computacional baja.
Tras determinar la ubicacion del ITM (1), el algoritmo verificara la posicion obtenida frente al historico (en un espacio de tiempo cercano) de los valores de dicho ITM (1). Se establecera una logica que evite errores en el posicionamiento.
Con este metodo no solo se puede obtener la localizacion actual de cada animal sino tambien su trayectoria de manera remota y en tiempo real.
En otra realization, el calculo de la posicion se realiza en funcion de la informacion procedente de sensores GPS dispuestos en los ITM (1).
En otra realizacion, el servidor central (4) o servidor de la instalacion retransmite esta informacion hacia el servidor central general (5) para la estimacion de la posicion de los animales bien para el calculo a traves de la potencia o bien para el calculo mediante la informacion satelital.
Otro elemento asociado al servidor central (4), representado en la realizacion particular de la figura 6, son los diferentes sensores (25) que alberga en su interior o que siendo externos al servidor central (4), este accede a su informacion a traves de las interfaces de comunicacion. Estos sensores monitorizan variables (parametros) del entorno y que pueden ser por ejemplo (por supuesto esto no es una lista exhaustiva, pudiendo haber otros sensores distintos):
• Sensor de temperatura exterior.
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• Sensor de humedad.
• Microfono para la monitorizacion del entorno acustico.
• Camara de video.
• Sensor de presencia.
Adicionalmente, para la alimentacion del servidor central (4) o servidor de la instalacion, este podra contener de un modulo de alimentacion que puede ser recargable (26) mediante conexion a la red electrica, mediante celula solar, etc. y que tambien informaran de su nivel de bateria al servidor central general (5).
La figura 7 muestra la arquitectura del servidor central general (5). El nucleo del mismo consiste en una placa procesadora (27) con uno o varios procesadores donde la information procedente de los diversos elementos de la instalacion es analizada. El siguiente elemento basico del servidor central general (5) son las interfaces de comunicacion (28) donde se implementan una o varias interfaces de comunicacion para la comunicacion con uno o varios servidores centrales (4). En el servidor central general (5) alberga diversas bases de datos (29) y parte de la algoritmia de la solution (30). De acuerdo a una de las realizaciones particulares de la presente invention, el servidor central general (5) ejecuta los algoritmos de estimacion de posicionamiento y de monitorizacion de parametros descritos anteriormente. Adicionalmente y en relacion con la monitorizacion del estado de los animales y de la explotacion, gracias a la interaction con otras explotaciones, el servidor central (4) albergara una mayor cantidad de informacion. Esta informacion podra ser almacenada y procesada mediante algoritmos de BigData para la extraction de reglas y patrones que se aplicaran a cada instalacion de forma individual. A modo de ejemplo, suponiendo que el ganadero de la explotacion ha reportado al sistema una enfermedad de un animal, automaticamente el servidor central general (5) recopilara y analizara todos los valores de los sensores (10) asociados a dicho animal estableciendo patrones en dichos valores, con esa informacion se analizara al resto de animales del resto de explotaciones tratando de encontrar los mismos patrones detectando la posible enfermedad antes de que se produzca.
Por otro lado, a traves del servidor central general (5) los diferentes agentes que participan en la solucion interaccionan entre si y con el sistema. Como ya se ha descrito anteriormente, existen dos tipos de agentes: directos e indirectos. Los agentes directos pueden acceder a informacion en tiempo real de la explotacion, mientras que los agentes indirectos acceden a
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information recopilada en el servidor central general (5). De esta forma el sistema descrito facilita la interaction entre dichos agentes y les dota de herramientas que actualmente no existen. Los agentes actuan con el sistema a traves de diferentes aplicaciones de software que se pueden ejecutar en dispositivos moviles o estaciones fijas de trabajo. Cada agente tiene asociada una serie de funcionalidades en funcion de su rol, de esta forma, por ejemplo, los veterinarios pueden tener acceso al calendario de vacunacion, a los valores que monitorizan el estado de los animales, etc.
DESCRIPCION DE UNA REALIZACION PREFERIDA
A modo de recapitulation, resumiremos las realizaciones preferidas del sistema y del dispositivo de monitorizacion de animales.
El sistema en su realization preferida se compone (figura 2) de uno o varios dispositivos de monitorizacion de animales ITM (1) que recopilan informacion relativa a diferentes variables fisicas relativas al estado del animal asociado a dicho dispositivo. La informacion recopilada por los ITM (1), a la que podra asociarse tambien informacion recopilada por los sensores de entorno (19) presentes en los dispositivos de monitorizacion (3) de la instalacion que monitorizan parametros de la instalacion, es enviada a traves de unos nodos de comunicaciones NC (2), , a un servidor central (4) para su recopilacion. Una vez recopilada la informacion en el servidor central (4), se dara formato a la misma y se enviara al servidor central general (5) donde se analizara y procesara la informacion. A traves de dicho servidor central general (5) diferentes agentes directos (6) como ganaderos, veterinarios, etc. e indirectos (7) como consumidores finales, organismos oficiales, etc., interactuan con la solution mediante el intercambio de informacion constituyendo, el propio sistema, en un sistema de trazabilidad de los productos carnicos desde el origen hasta el consumidor final.
Por otro lado, el dispositivo de monitorizacion de animales ITM (1) en su realizacion preferida esta formado por una placa procesadora que contiene un procesador (8) capaz de atender a interrupciones externas. El dispositivo tambien contiene un modulo de comunicacion (9) de radiofrecuencia y que tiene una doble funcion: por un lado comunicar los valores de las variables relativas al estado del animal y por otro transmitir una senal de baliza para calcular la position del animal.
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Finalmente, en su realization preferida, el dispositivo dispone de un modulo de alimentation (11) consistente en una bateria no recargable.
Por otro lado, el nodo de comunicaciones NC (2) en su realizacion preferida esta formado por una placa procesadora que contiene un procesador (13) capaz de atender interrupciones externas. El dispositivo tambien contiene un modulo de comunicacion (14) de radiofrecuencia que tambien tiene una doble funcion: por un lado retransmits la information de estado del animal desde los ITM (1) hacia el servidor central (4); y por otro lado, el de calcular la potencia recibida de la senal de baliza de los ITM (1) y transmitir esta informacion hacia el servidor central (4). Finalmente, en su realizacion preferida, el dispositivo dispone de un modulo de alimentacion (16) consistente en una bateria recargable a partir de un panel solar.
Por otro lado, el dispositivo de monitorizacion de la instalacion (3) monitorizara variables relativas al estado de la instalacion. En su realizacion preferida esta formado por una placa procesadora que contiene un procesador (17) capaz de atender interrupciones externas. El dispositivo tambien contiene un modulo de comunicacion (18) de radiofrecuencia que transmitira el parametro monitorizado hacia el servidor central (4) a traves de los nodos de comunicaciones. El dispositivo de monitorizacion de la instalacion (3) contendra un sensor (19) que monitorizara un parametro fisico como temperatura, presion, humedad, presencia, video, etc. Finalmente, en su realizacion preferida, el dispositivo de monitorizacion de la instalacion (3) dispone de un modulo de alimentacion (20) consistente en una bateria no recargable.
Por otro lado, el servidor central (4) o servidor de la instalacion (4) recibira la informacion procedente de los ITM (1) y de los sensores de entorno (19) presentes en dispositivos de monitorizacion de la instalacion (3) que monitorizan el estado de la instalacion, adecuara su formato y la enviara al servidor central general (5) para su procesado. En su realizacion preferida esta formado por una placa procesadora que contiene un procesador (21) capaz de atender interrupciones externas. El servidor central (4) tambien contiene dos modulos de comunicacion: una para comunicarse con los nodos de comunicaciones y/o con los dispositivos ITM (1) y sensores de entorno (19) presentes en dispositivos de monitorizacion de la instalacion (3) y otra interfaz para comunicarse con el servidor central general (5).
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Finalmente, en su realization preferida, el servidor central (4) dispone de un modulo de alimentation (26) que consiste en una bateria recargable a traves de una celula solar.
Por otro lado, el servidor central general (5) recibira la information de los servidores centrales (4) de una o varias explotaciones. Esta informacion sera analizada y se generaran alarmas en funcion del historico de valores suministrados y en funcion de la interaction de los agentes, directos o indirectos, intervinientes en el sistema. En su realizacion preferida esta formado por una placa procesadora que contendra varios procesadores (27), de una interfaz de comunicacion cableada (28) a traves de la cual recibe la informacion procedente de diversas explotaciones, de varias bases de datos (29) donde se recopila la informacion generada por los ITM (1), por las senales de potencia calculadas en los nodos de comunicaciones, por la informacion recopilada en los dispositivos de monitorizacion de la instalacion (3) por los sensores de entorno (19), que monitorizan parametros de la explotacion, y por la informacion generada por los agentes que intervienen en el sistema. Toda esta informacion es procesada en tiempo real por la algoritmia (30) residente en el propio servidor central (4).
En este texto, el termino "comprende" y sus derivaciones (como "comprendiendo", etc.) no deben entenderse en un sentido excluyente, es decir, estos terminos no deben interpretarse como excluyentes de la posibilidad de que lo que se describe y define pueda incluir mas elementos, etapas, etc.
Claims (16)
- 51015202530REIVINDICACIONES1. Metodo para la gestion, monitorizacion y localization de animales en una instalacion de ganaderia extensiva, donde la instalacion dispone de una red de comunicacion inalambrica con diversos nodos de comunicaciones inalambricos y donde cada animal tiene asociado un dispositivo de monitorizacion ITM (1), donde el metodo comprende los siguientes pasos:a) recibir en un servidor central (4), desde cada dispositivo de monitorizacion ITM (1) asociado a un animal, information sobre la potencia recibida por cada dispositivo de monitorizacion ITM (1) desde uno o varios nodos de comunicaciones (2) inalambricos de la red inalambrica;b) para cada animal que tiene asociado un dispositivo de monitorizacion ITM (1), estimar su localizacion, a partir de informacion GPS transmitida por el dispositivo de monitorizacion ITM (1) asociado y, si no esta disponible esta informacion, a partir de la informacion sobre la potencia recibida por el dispositivo de monitorizacion ITM (1) asociado;c) recibir en el servidor central (4), desde un dispositivo de monitorizacion ITM (1), informacion sobre el estado del animal asociado al dispositivo de monitorizacion ITM (1), basada en medidas de al menos una magnitud fisica del estado del animal, obtenidas a traves de al menos un sensor de estado (10) asociado a dicho dispositivo de monitorizacion ITM (1);d) determinar en el servidor central (4) la activation de una alarma para el animal basandose al menos en la informacion sobre su estado o su localizacion recibida de su dispositivo de monitorizacion asociado ITM (1);e) si se determina la activacion de una alarma, enviar desde el servidor central (4) al dueno de la instalacion, o a otro agente implicado, un mensaje con informacion sobre dicha alarma y la localizacion estimada del animal para el que se ha activado la alarma.
- 2. - Metodo de acuerdo a la revindication 1, que ademas comprende:- reenviar, desde el servidor central (4), la informacion recibida a un servidor central general (5);- recibir y almacenar, en el servidor central general (5), toda la informacion enviada a traves del servidor central (4).
- 3. - Metodo de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que ademas comprende:51015202530- recibir, en el servidor central general (5), comunicaciones de una o mas instalaciones a traves de sus servidores centrales (4) correspondientes;- almacenar, en el servidor central general (5), datos historicos ex^dos de las comunicaciones enviadas por los servidores centrales (4), que incluyen toda la informacion asociada a cada animal y a cada una de las instalaciones.
- 4. - Metodo de acuerdo a la reivindicacion 3 que ademas comprende los pasos de:- establecer patrones que asocian enfermedades detectadas para mas de un animal con los datos historicos del estado de esos mismos animales almacenados en el servidor central general (5);- establecer unos umbrales para cada una de las magnitudes fisicas del estado del animal de acuerdo a los patrones establecidos;- activar una alarma en caso de que una o mas de las medidas obtenidas para las magnitudes fisicas del estado de un animal superen el umbral establecido;- enviar un mensaje informando de la activacion de dicha alarma al dueno del animal o a otro agente implicado.
- 5. -Metodo de acuerdo a la reivindicacion 4, donde el servidor central general (5) comprende un modulo de busqueda de anomalias, que una vez se ha detectado un cierto numero de animales afectados por una enfermedad en una o mas instalaciones, ademas incluye los pasos de:- estimar la fecha de inicio de la enfermedad y el primer animal afectado en cada instalacion;- identificar las posibles causas de la enfermedad de acuerdo a una o mas bases de datos disponibles;- buscar puntos comunes entre los datos historicos de los animales afectados;- comparar los puntos comunes encontrados con los datos historicos de cada animal en cada una de las instalaciones;- identificar y localizar a los animales que han sido expuestos a las mismas causas que los animales enfermos.
- 6. - Metodo de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que ademas incluye:- recibir en el servidor central (4) o en el servidor central general (5), informacion sobre magnitudes fisicas del entorno de la instalacion, medidas por al menos un sensor (15,19) de51015202530condiciones ambientales incluido en uno de los nodos de comunicacion (2) o en un dispositivo de monitorizacion (3) de la instalacion;- determinar, en el servidor central (4) o en el servidor central general (5), la activacion de una alarma para la instalacion a partir al menos de la information sobre magnitudes fisicas del entorno recibidas desde uno de los nodos de comunicacion (2) o desde un dispositivo de monitorizacion (3) de la instalacion.
- 7. Metodo de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que ademas incluye: a partir de la estimation de la localization de cada animal y de informacion de zonas peligrosas o no permitidas para cada animal, comprobar en el servidor central (4) o en el servidor central general (5), si algun animal esta en una zona prohibida de la instalacion y, si es asi, enviar desde el servidor central (4) un mensaje informando de que hay un animal que esta en una zona prohibida, al dueno de la instalacion u otra persona encargada.
- 8. Metodo de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores que ademas comprende los siguientes pasos:- acoplar el dispositivo de monitorizacion ITM (1) asociado a un animal a dicho animal en el momento de su nacimiento;- registrar datos relativos al nacimiento del animal, datos relativos a la vida del animal y datos relativos al sacrificio del animal;- enviar al servidor central (4) los datos registrados por el dispositivo de monitorizacion ITM (1) asociados a cada animal;- almacenar en el servidor central (4) un archivo con todos los datos anteriores relacionados con el animal, estando disponibles para cualquier usuario involucrado en una cadena de distribucion del animal;- anadir en el archivo del animal, por cada uno de los usuarios involucrados en la cadena de distribucion del animal, datos relativos a su actividad en la cadena de distribucion del animal.
- 9. - Metodo de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que ademas comprende:- acoplar un nodo de comunicaciones (2) con GPS a uno de los animales y,- conociendo la position de dicho animal, calcular la position del resto de animales en funcion de la potencia recibida por el nodo de comunicaciones (2) acoplado al animal y de un valor de posicion satelital recogido por el sensor GPS del nodo de comunicaciones (2).51015202530
- 10. El metodo segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde la estimation de la localization de un animal, basada al menos en la information de potencia recibida por los nodos de comunicacion (2), se realiza teniendo en cuenta ademas informacion de la position de los nodos de comunicacion (2) y en informacion de un historico de valores de position y potencia de senal recibida por cada uno de los nodos de comunicacion (2) disponibles en dicha posicion y/o en valores previos de localizacion de cada animal.
- 11. - Sistema para la gestion, monitorizacion y localizacion de animales en una instalacion de ganaderia extensiva, donde la instalacion dispone de una red de comunicacion inalambrica, que comprende:- una pluralidad de dispositivos de monitorizacion ITM (1) donde cada dispositivo de monitorizacion ITM (1) esta asociado a un animal;- una pluralidad de nodos de comunicaciones (2) inalambricos;- al menos un servidor central (4) y/o un servidor central general (5); y donde:-cada dispositivo de monitorizacion ITM (1) comprende:- al menos un sensor de estado (10) asociado a cada animal configurado para medir magnitudes fisicas del estado de dicho animal;- un modulo de comunicacion (9) configurado para comunicar dicho dispositivo con el al menos un servidor central (4) y/o un servidor central general (5) usando la red de comunicacion inalambrica y para monitorizar la potencia de las senales recibidas de los nodos de comunicaciones inalambricos (2) y transmitir dichos valores de potencia recibida al servidor;- al menos un procesador (8) configurado para:- procesar los valores de al menos una magnitud fisica del estado del animal obtenidos del al menos un sensor de estado (10), comparar dichos valores con un umbral de detection para detectar anomalias en el estado del animal y, si se detecta una anomalia, enviar un mensaje al al menos un servidor central (4) y/o un servidor central general (5) mediante el modulo de comunicacion (9) informando de dicha anomalia;- dicho al menos un servidor central (4) y/o un servidor central general (5); comprende:- una interfaz de comunicaciones configurada para comunicar dicho al menos un servidor central (4) y/o un servidor central general (5), al menos con los dispositivos de monitorizacion;- un procesador configurado para:51015202530- recibir desde cada dispositivo de monitorizacion ITM (1) la information sobre la potencia recibida en cada dispositivo de monitorizacion ITM desde uno o varios nodos de comunicaciones (2) inalambricos;- para cada animal que tiene asociado un dispositivo de monitorizacion ITM (1), estimar su localization a partir de informacion GPS transmitida por el dispositivo de monitorizacion ITM asociado a dicho animal y, si no esta disponible esta informacion, a partir de la informacion de potencia recibida enviada por el dispositivo de monitorizacion ITM asociado a dicho animal;- recibir informacion sobre el estado del animal asociado a cada dispositivo de monitorizacion ITM (1);- determinar la activation de una alarma para el animal basandose al menos en la informacion sobre su estado o su localizacion recibida de su dispositivo de monitorizacion ITM (1) asociado;- si se determina la activacion de una alarma, enviar al dueno de la instalacion u otro agente implicado, un mensaje con informacion sobre dicha alarma y la localizacion estimada del animal para el que se ha activado la alarma.
- 12. Sistema de acuerdo a la revindication 11 donde al menos uno de los nodos de comunicacion (2) ademas comprende:- al menos un sensor (15) de condiciones ambientales configurado para medir magnitudes fisicas del entorno en distintas zonas de la instalacion;- un procesador (13) configurado para procesar los valores de al menos una magnitud fisica de la instalacion y enviar informacion sobre la al menos una magnitud fisica al servidor central (4) mediante un modulo de comunicacion (14);y donde el procesador del servidor central (4) esta adicionalmente configurado para recibir la informacion sobre la al menos una magnitud fisica de la instalacion y para determinar la activacion de una alarma a partir al menos de la informacion sobre la al menos una magnitud fisica de la instalacion.
- 13. - Sistema de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 11-12, que ademas comprende un servidor central general (5) configurado para:- recibir informacion enviada desde el servidor central (4);- determinar la activacion de alarmas basandose en dicha informacion; y- si se determina la activacion de una alarma, enviar al dueno de la instalacion u otro agente implicado, un mensaje con informacion sobre dicha alarma.
- 14. - Sistema de acuerdo a la reivindicacion 13 donde el servidor central general (5) ademas 5 comprende un modulo de busqueda de anomaKas configurado para almacenar, analizar yextraer patrones basados en la informacion recibida de los sensores (10, 15, 19) de diferentes instalaciones con los que buscar puntos comunes entre los datos historicos de los animales afectados, comparar dichos puntos comunes encontrados con los datos historicos de cada animal en cada una de las instalaciones; e identificar y localizar a los animales que 10 han sido expuestos a las mismas causas que los animales enfermos.
- 15. Sistema segun cualquiera de las reivindicaciones 11-13 en el que al menos un sensor de condiciones ambientales y/o el al menos un sensor de estado son externos al dispositivo de monitorizacion ITM (1) y se comunican con el dispositivo de monitorizacion ITM (1) mediante15 un interfaz de comunicaciones.
- 16. Un producto de programa de ordenador que comprende instrucciones ejecutables por ordenador para realizar el procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1-10, cuando el programa es ejecutado en un ordenador.20
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