IA para el monitoreo eficiente de caprinos

La IA está empezando a convertirse en una herramienta de gran valor para el sector caprino, cuyas granjas han enfrentado históricamente importantes retos en áreas como la gestión de la salud y el bienestar animal, la productividad o la monitorización de coste y recursos. Los grandes avances alcanzados en el terreno de la inteligencia artificial durante los dos últimos años plantean ahora una gran oportunidad para superar estas dificultades.

Una de las principales ventajas que aporta la IA al sector caprino es la capacidad de monitorización en tiempo real, que permite a los productores acceder a información crucial sobre la salud y el comportamiento de cada animal. Gracias a la combinación de sensores conectados, cámaras inteligentes y algoritmos de aprendizaje automático, ya es posible obtener de forma constate un gran volumen de datos precisos y detallados sobre el estado de los caprinos. 

Estos sistemas son capaces de detectar cambios sutiles en la actividad física, los patrones de movimiento, la frecuencia y calidad de la alimentación o la temperatura corporal, proporcionando alertas tempranas ante posibles enfermedades o problemas reproductivos. Dicho tipo de monitoreo automatizado reduce significativamente la dependencia de las inspecciones manuales y permite a los agricultores tomar decisiones de forma mucho más rápida y fundamentada en datos.

Otro gran beneficio de la IA en la gestión de caprinos es la optimización de los recursos alimentarios. Tradicionalmente, uno de los mayores desafíos en la ganadería es garantizar que cada animal reciba la nutrición adecuada, sin generar desperdicios innecesarios. 

La IA ofrece soluciones personalizadas al ajustar automáticamente las dietas según las necesidades específicas de cada caprino, basándose en datos como su peso, edad, estado de salud y etapa reproductiva. Este enfoque asegura que los animales crezcan de manera más saludable a la vez que ayuda a los ganaderos a reducir costes relacionados con la compra de alimento, incrementando la rentabilidad y la sostenibilidad de las granjas.

Big data y sensoring IoT para la gestión y cuidado del ganado

La recopilación masiva de datos procedentes de sensores, cámaras inteligentes, dispositivos GPS y otros sistemas de monitoreo conectados en las instalaciones ganaderas y los propios animales permiten mejorar las técnicas de analítica avanzada de datos que ya se venían practicando desde hace años en el sector. 

Estos datos proporcionan información muy valiosa para que los ganaderos puedan detectar patrones de comportamiento de los animales y realizar predicciones que optimicen la gestión del rebaño. Entre esta información podemos encontrar datos relativos a:

• La temperatura corporal.
• El ritmo cardíaco.
• Los patrones de movimiento.
• La ingesta de agua y alimentos.
• La identificación temprana de enfermedades antes de que se propaguen.
• La ubicación exacta en tiempo real de cada pieza de ganado.
• Identificación de signos de estrés.
• Datos sobre ciclos reproductivos.
• Calidad y cantidad de leche producida.
• Condiciones ambientales externas, como la temperatura y la humedad de las instalaciones.
• Datos meteorológicos para el pastoreo.
• Información relativa a costes y gestión de recursos.

Al centralizar la recogida y el análisis de todos estos datos en tiempo real, los ganaderos pueden tomar decisiones mucho más informadas, basadas en la combinación de factores y variables diversas, de forma automatizada.

Incorporando algoritmos de inteligencia artificial y aprendizaje automático a estos sistemas centrales de analítica de datos, es posible detectar anomalías en el comportamiento o la salud de las cabras de forma mucho más rápida y precisa.

Granjas más conscientes medioambientalmente 

Por otro lado, la analítica de datos basada en IA tiene un impacto directo en la sostenibilidad de las granjas, ya que el monitoreo preciso de los recursos como el agua y los alimentos permite reducir el desperdicio. 

De igual forma, en aspectos como la trazabilidad, el big data automatizado resulta fundamental para garantizar que los productos derivados de las cabras cumplan con los estándares de calidad y seguridad alimentaria, proporcionando una mayor transparencia a lo largo de toda la cadena de suministro.

Dentro de los dispositivos que los ganaderos están implementando para abastecer con datos a sus sistemas centrales de big data encontramos los siguientes:

• Sensores domóticos instalados en los establos, cobertizos y rediles, para el control lumínico, de temperatura o humedad.
• Collares conectados que miden patrones físicos en tiempo real.
• Dispositivos GPS y sistemas de rastreo y geolocalización móvil.
• Dispositivos implantables. 

En cuanto al nivel de adopción de estas herramientas, aunque el sector caprino está experimentando avances importantes, aún existen ciertas limitaciones derivadas de los costes iniciales de implementación de la tecnología y la necesidad de capacitación. A medida que los costos de los dispositivos vayan disminuyendo y mejore la conectividad en las áreas rurales y remotas veremos cómo la tendencia se sigue expandiendo en los próximos años.

Aplicaciones en el sector caprino

Algunas de las aplicaciones más importantes que la IA puede ofrecer específicamente en el ámbito del sector caprino son:

- Monitorización de la salud y detección temprana de enfermedades

La prevención de enfermedades es una de las claves primordiales para la mejora del bienestar animal que tradicionalmente ha dado más quebraderos de cabeza a los productores de ganado caprino.

La IA va a jugar un papel fundamental en este aspecto ya que están empezando a desarrollarse modelos algorítmicos que analizan en tiempo real de grandes cantidades de datos registrados por los sensores y dispositivos conectados, y que han sido entrenados para identificar parámetros e indicadores y, en base a ellos, emitir alertas cada vez que se detecte alguna anomalía o indicio de enfermedad antes de que los síntomas sean visibles a simple vista. 

Esta capacidad de diagnóstico temprano permite un tratamiento rápido por parte de los ganaderos, minimizando las pérdidas económicas y evitando la propagación de enfermedades en el resto del rebaño. Por otro lado, el aprendizaje automático permite que estos modelos se vayan refinando constantemente en base a la experiencia previa, ajustándose con el tiempo hasta alcanzar cada vez mayores niveles de precisión. 

- Control del entorno

Los sensores y dispositivos domóticos conectados a sistemas de inteligencia artificial permiten mejorar y transformar las condiciones en las instalaciones de ganadería caprina, especialmente en lo que respecta al control ambiental del entorno. 

Estos sistemas permiten monitorizar y ajustar en tiempo real la temperatura, la humedad o la iluminación, asegurando que las cabras habiten en un entorno óptimo para su bienestar. Por ejemplo, los sensores de temperatura y humedad se pueden emplear para regular de forma automática los sistemas de ventilación y calefacción, manteniendo un clima interior adecuado que minimiza el estrés térmico de los animales.

Además, el uso de sensores de calidad del aire es crucial para detectar niveles de amoníaco, dióxido de carbono y otros elementos contaminantes que puedan afectar tanto a la salud del ganado como a la sostenibilidad de las granjas. 

Los sistemas de IA permiten realizar un análisis de estos datos para activar sistemas de purificación o ventilación cuando sea necesario, tanto de forma automatizada como mediante la supervisión de los ganaderos. Esta práctica garantiza un ambiente más limpio y seguro, reduciendo el riesgo de enfermedades respiratorias y otros problemas de salud asociados con condiciones inadecuadas.

La gestión del agua es otro aspecto vital que puede optimizarse mediante inteligencia artificial. Por ejemplo, los sensores de humedad instalados en el suelo de las granjas o los dispositivos de riego automatizados pueden integrarse en los sistemas algorítmicos para ayudar a asegurar que los pastos y áreas de alimentación mantengan un nivel adecuado de humedad, lo que beneficia tanto a las cabras como a la calidad del forraje.

- Control alimentario

Los sistemas de IA permiten ajustar automáticamente las dietas según las necesidades individuales de cada caprino. Para determinar estas dietas individualizadas, los algoritmos pueden analizar parámetros relacionados con la edad, el peso, el estado de salud o los niveles de producción del animal. En base a todos estos indicadores, el modelo de IA emite una propuesta de dieta ajustando automáticamente las raciones para asegurar que cada cabra reciba la cantidad adecuada de nutrientes. 

Este control inteligente de la alimentación contribuye a una mayor salud y capacidad productiva del animal, pero también ayuda a los ganaderos a reducir costes ya que se evita mucho desperdicio alimentario derivado de la sobrealimentación de las cabras, o la compra innecesaria de suplementos alimentarios y medicamentos.

- Seguimiento del comportamiento y prevención de pérdidas

Los sistemas de IA conectados con geolocalizadores, dispositivos GPS y sensores de actividad y movimiento permiten monitorizar la actividad física y el descanso de cada animal. 

Mediante el análisis automático de estos datos la IA emite recomendaciones de pastoreo o sugiere posibles intervenciones tempranas para prevenir futuros problemas de salud o estrés. En este aspecto, la gran ventaja de la IA es que permite un nivel de personalización mucho mayor en el cuidado de cada caprino.

Por otro lado, el seguimiento en tiempo real ayuda a optimizar la gestión del rebaño, asegurando que cada cabra esté ubicada en cada momento en el lugar más adecuado para su productividad y control. De igual forma, los sistemas de geolocalización y las cámaras equipadas con visión computacional permiten rastrear la ubicación de los animales evitando que se extravíen o sean robados, especialmente cuando se ubican en terrenos de gran tamaño o difíciles de supervisar a simple vista.

- Análisis seminal y optimización reproductiva

La mejora de los procesos reproductivos es otra de las áreas donde la IA va a jugar un papel esencial ya que sirve para ayudar a identificar los momentos más adecuados para la inseminación o el apareamiento. Para ello, se basa en el análisis automático de parámetros hormonales y comportamentales, aumentando las tasas de éxito reproductivo.

La IA se está empleando ya también para identificar indicadores de fertilidad en el control seminal con el objetivo de aumentar el aprovechamiento genético y la productividad general del rebaño. Esta tecnología es especialmente útil en operaciones de cría intensiva, donde la precisión en la monitorización de los ciclos reproductivos y la calidad seminal es esencial para maximizar la producción.

Casos de éxito

- Resilience Cloud for Goat 

El sector caprino malagueño se ha convertido en pionero en España en la implementación de un sistema de inteligencia artificial para la monitorización de las granjas y la optimización de su gestión. A mediados de este año 2024, fue anunciada una iniciativa público-privada, liderada por la empresa Dcoop, consistente en el lanzamiento del proyecto Resilience Cloud for Goat (RC4GOAT), que cuenta además con el apoyo técnico de la empresa granadina Cívica, especializada en ciencia de datos y la Universidad de Sevilla, junto a otras instituciones.

El proyecto, financiado a través de los Fondos Europeos Agrícolas de Desarrollo Rural (FEADER) y la Consejería de Agricultura, Pesca, Agua y Desarrollo Rural de la Junta de Andalucía, tiene por objetivo la creación de una plataforma cloud de datos diseñada para automatizar la recogida y el análisis de información técnica, económica y ambiental relativa al funcionamiento de las explotaciones caprinas. El sistema, permitirá a los ganaderos optimizar la gestión y la toma de decisiones, a través de análisis de datos en tiempo real y predicciones de futuro basadas en algoritmos de inteligencia artificial.

De esta forma, un cuadro de mando integral registrará y recopilará a diario grandes volúmenes de información procedente de las granjas de la provincia, a partir de la cual se desarrollarán los modelos de inteligencia artificial que sustentarán el sistema.

Entre los parámetros y datos que se incluirán en la plataforma encontramos desde información relativa a la composición química de la leche producida y los análisis sanitarios de los animales hasta datos de producción, costes operativos, uso de medicamentos, alimentos suministrados, emisiones de gases de efecto invernadero o la capacidad del rebaño para absorber dióxido de carbono del entorno. 

En este momento, los miembros del proyecto están avanzando en diversas acciones encaminadas a seleccionar las fuentes de datos y la información que alimentará la plataforma, además de especificar las características del software en el que se integrarán los datos e identificar los indicadores y parámetros que se tendrán en cuenta para realizar los análisis.

Por otro lado, se han puesto en marcha estudios sobre el terreno para testear el funcionamiento de la plataforma en condiciones reales de explotación, y comprobar la utilidad práctica y la fiabilidad real del sistema para los ganaderos.

Se espera que el desarrollo de esta plataforma marque un punto de inflexión en el uso de este tipo de plataformas de análisis inteligente de datos por parte del sector caprino español.

- GO-HEALTH4GOAT

La empresa Dcoop ya se ha involucrado previamente en otras iniciativas de aplicación de la IA para la mejora de la producción en el sector caprino. A principios de este año, pusieron en marcha el proyecto GO-HEALTH4GOAT, enfocado al desarrollo de una herramienta de inteligencia artificial cuya finalidad es monitorizar el uso de alternativas terapéuticas de origen natural para optimizar la producción de leche caprina.

Este proyecto también está financiado por la Junta de Andalucía y consiste en el desarrollo de una herramienta basada en algoritmos de Reforcing Learning que se capaz de emitir recomendaciones basadas en datos sobre la aplicación de prácticas de fitoterapia para la mejora de la salud de los animales, y el aumento de la productividad y la calidad de la leche. 

Por otro lado, se pretende, a su vez, reducir el empleo de antimicrobianos por parte de los ganaderos e incorporar plantas aromáticas y terapéuticas en la dieta de las cabras.

- Aldea0

Por su parte, el Parque de Somiedo (Asturias) puso en marcha en 2023 una prueba piloto que se enmarca dentro del proyecto Aldea 0, gestionado por el Principado de Asturias con el objetivo de desarrollar un nuevo modelo innovador de estructura urbana para el medio rural.

La prueba, liderada por la fundación CTIC, ha contado con la colaboración del propio Parque, los pastores de Valle de Lago y el Ayuntamiento de Somiedo y su finalidad es investigar un sistema de análisis de datos registrados por satélites, para estudiar la evolución del territorio dedicado a la ganadería caprina. 

El objetivo último es aplicar modelos de análisis de las imágenes a través de inteligencia artificial, combinando variables y parámetros procedentes de diversas fuentes que, en su conjunto, permitan conocer, en tiempo real y con mayor precisión, información relativa al estado de la vegetación, el nivel de biomasa, el volumen de C0₂ capturado o estudiar el riesgo de incendio y el estrés hídrico del territorio dedicado al pastoreo.