IoT para cumplir con el Real Decreto 159/2023 de bienestar animal en explotaciones ganaderas
Descubre qué soluciones IoT basadas en LoRaWAN son las ideales para el cumplimiento del RD 159/2023 de bienestar animal.
Requisitos del RD 159/2023 que impactan al control ambiental
El Real Decreto 159/2023, de 7 de marzo, establece las disposiciones para la aplicación en España de la normativa de la Unión Europea sobre controles oficiales en materia de bienestar animal. En la práctica, refuerza los requisitos de control y los extiende a todas las explotaciones ganaderas, con el objetivo de garantizar la protección y bienestar de los animales mantenidos con fines productivos.
Este RD obliga a disponer de planes de bienestar animal en explotaciones de tamaño significativo, además de contemplar la designación de puntos de contacto entre administraciones y un Centro Nacional de Referencia de Bienestar Animal que provea apoyo técnico y científico.
Aunque en el RD no se especifican tecnologías concretas, exige que los controles ambientales y de bienestar se basen en información objetiva y verificable, lo que impulsa la adopción de tecnologías de monitorización continua.
Principales parámetros críticos a monitorizar
En concreto, los principales parámetros a monitorizar son:
- Temperatura y regulación térmica: registrar la temperatura ambiente en zonas de estabulación para evitar estrés térmico.
- Humedad relativa: la humedad influye en la confortabilidad térmica y en el desarrollo de enfermedades respiratorias.
- Calidad del aire: medición de gases nocivos como amoníaco (NH₃) y dióxido de carbono (CO₂), así como polvo y olores que impactan la salud respiratoria.
- Iluminación: duración, intensidad y fotoperiodos adecuados según la especie.
- Espacio y densidad: límites de densidad animal por superficie; por ejemplo, en porcino a partir de 2025, 0,74 m² por animal, con excepción a 0,68 m² si se cumplen criterios de registro continuo de parámetros ambientales.
Dicha monitorización permite cumplir las excepciones legales y, por tanto, incrementar la densidad de animales sin comprometer su bienestar, aportando un beneficio económico directo a la explotación.
¿Por qué LoRaWAN es la tecnología más adecuada en este escenario?
- Cobertura de largo alcance y penetración profunda: alcances típicos entre 2 y 15 km permiten cubrir grandes áreas rurales con muy pocos gateways, manteniendo conectividad incluso dentro de naves metálicas o instalaciones de difícil acceso.
- Autonomía extrema y mínimo mantenimiento: los nodos LoRaWAN consumen muy poca energía, ofreciendo autonomías de 5 a 12 años que reducen intervenciones y aseguran continuidad hasta en granjas sin alimentación eléctrica estable.
- Instalación sencilla y sin cableado: al ser inalámbrico y basado en baterías, el despliegue es rápido y no requiere obra civil ni tendido de cables.
- Costes operativos muy bajos: opera en espectro no licenciado y permite redes privadas o públicas, reduciendo drásticamente los costes frente a tecnologías celulares y facilitando modelos de despliegue flexibles.
- Alta escalabilidad y comunicación bidireccional: una sola red puede gestionar miles de sensores. La capacidad bidireccional permite no solo recoger datos, sino también configurar dispositivos o enviar órdenes de control.
- Seguridad integrada y robustez: incluye cifrado extremo a extremo, autenticación y claves únicas por dispositivo, garantizando la integridad de los datos críticos de bienestar animal.
Arquitectura IoT para monitorización de bienestar animal
Una arquitectura IoT para el bienestar animal basada en LoRaWAN se estructura en varias capas que permiten:
1. La captura de datos distribuidos con sensores LoRaWAN distribuidos
Estos captan parámetros críticos (temperatura, humedad, CO₂, NH₃, iluminación, agua, consumo eléctrico o de alimento) en distintos puntos de la explotación.
2. La interoperabilidad con sistemas existentes
Gracias al (más que un) gateway Bnergy.on, que actúa como elemento central de la red:
- LNS integrado: gestiona los dispositivos LoRaWAN sin necesidad de un servidor externo.
- Procesamiento en el borde (edge): aplica reglas locales y genera alarmas inmediatas.
- Conectividad robusta: LoRaWAN, Ethernet, Wi-Fi y 4G aseguran continuidad incluso en zonas rurales.
- Integración mediante protocolos estándar: envía datos a plataformas IoT y sistemas SCADA mediante MQTT, Modbus TCP u OPC UA.
3. Obtener visibilidad en tiempo real con una plataforma IoT
Centraliza los datos, genera históricos, dashboards, alertas por umbral y análisis avanzados, correlacionando condiciones ambientales con bienestar animal, producción y eventos sanitarios.
¿De qué sensores LoRaWAN hablamos y cómo contribuyen al cumplimiento del bienestar animal?
Calidad del aire y control térmico
Para empezar, como veíamos anteriormente, el RD 159/2023 demanda control de gases nocivos y condiciones térmicas. Mediciones continuas de CO₂ permiten ajustar ventilación, reducir estrés y prevenir enfermedades respiratorias.
EM500-CO2
- Sensores integrados de CO₂ (NDIR), temperatura, humedad relativa y presión barométrica.
- Rango de CO₂: 400 ~ 5.000 ppm y precisión CO₂: ±(50 ppm + 5 % de lectura).
- Rango de temperatura (–30 °C a +70 °C) y humedad (0–90 % RH sin condensación) extendidos.
- Grado de estanqueidad IP65 y carcasa resistente UV para despliegues en ambientes hostiles.
- Batería Li-SOCl₂ de 19.000 mAh, autonomía aproximada de 10 años (medidas cada 10 min).
Iluminación
El control de la iluminación es estrictamente necesario para gestionar el fotoperiodo, fundamental para el crecimiento, reproducción y confort animal.
EM500-LGT
- Rango de medición: 0–100.000 lux, adecuado para interiores y zonas exteriores sombreadas.
- Fotodiodo de amplio espectro con alta estabilidad frente a fluctuaciones de temperatura.
- Sensibilidad automática para condiciones de alta y baja iluminación.
- Batería de 19.000 mAh con autonomía estimada de hasta 10 años.
- Grado de protección IP65, apto para granjas con polvo y humedad.
Nivel y presión de agua
La monitorización continua de nivel y presión permite detectar de forma proactiva fallos en bombas, roturas de tuberías o insuficiencias en sistemas de almacenamiento, asegurando que los animales disponen siempre de agua potable. Además, conocer en tiempo real el nivel en depósitos y cisternas facilita la gestión operativa y evita situaciones críticas de desabastecimiento.
EM500-PP
Permite medir presión en sistemas de agua, detectando caídas que puedan indicar fallos o insuficiencia de suministro.
- Medición de presión 0–16 bar con resolución de 1 kPa (0,01 bar). Precisión típica: ±0,5 % F.S.
- Cable de 1,5 m, ampliable según necesidades de instalación.
- Batería de 19.000 mAh con hasta 10 años de autonomía.
- Carcasa con protección IP65, apto para ambientes húmedos y con polvo.
EM500-SWL
Mide nivel de agua en depósitos o tanques, crucial para asegurar suministro continuo de agua potable para los animales.
- Rango de medición: 0–3 m, con versiones 5 m y 10 m. Resolución: 0,01 m.
- Sensor de presión sumergible con protección IP68.
- Cable reforzado entre 1 y 1,5 m por encima del rango solicitado (para evitar tracción).
- Batería de larga duración (hasta 10 años, intervalo de medición 10 min).
- Diseñado para alta estabilidad frente a cambios de temperatura o turbulencias.
Consumo eléctrico y estado de la alimentación
El control eléctrico es un elemento crítico para mantener las condiciones ambientales y operativas necesarias en explotaciones ganaderas. Además, permite detectar anomalías, cortes de suministro, sobrecargas y condiciones de malfuncionamiento antes de que impacten negativamente el bienestar animal.
CT101
El CT101 es un transformador que permite monitorizar la corriente consumida por bombas de agua, ventiladores, transportadores de pienso o sistemas de climatización. Esta monitorización es especialmente crítica para reducir el tiempo de interrupción eléctrica, que puede provocar condiciones ambientales extremas (altas temperaturas, CO₂ elevado, falta de agua).
- Medición RMS precisa: registra corriente alterna RMS y consumo acumulado con alta frecuencia de muestreo, ofreciendo gran fidelidad en la detección de variaciones de carga.
- Instalación no invasiva y autoalimentada: su pinza CT de núcleo partido permite instalarlo sin cortar el suministro eléctrico . Se autoalimenta por inducción, sin baterías ni cables adicionales.
- Alertas integradas: permite configurar alarmas por sobrecarga, ausencia de corriente o valores anómalos, habilitando respuestas inmediatas en caso de fallo eléctrico.
Bnergy.on Gridmate
Integrar GridMate significa tener telemetría energética granular y continua sobre los consumos de equipos críticos en la granja. Esto permite, por ejemplo:
- Correlacionar patrones de consumo con eventos ambientales (como aumento de ventilación cuando CO₂ supera un umbral) o condiciones de fallo (motor de ventilador atascado).
- Detectar pérdidas de energía o ineficiencias que pueden indicar fallos mecánicos o eléctricos antes de que afecten a la operación.
- Generar alertas proactivas cuando una fase pierde tensión, se produce un desequilibrio de cargas o se supera un umbral programado, facilitando intervenciones antes de comprometer sistemas de confort animal.
- Medición trifásica y multi-canal: supervisa hasta 3 circuitos monofásicos o un circuito trifásico completo, obteniendo tensión RMS, potencia activa/reactiva, factor de potencia y energía total.
- Alta resolución temporal: muestreo de cargas cada pocos milisegundos y registros en intervalos de minutos, permitiendo análisis precisos de variaciones eléctricas.
- Instalación sin interrupción: utiliza circuitos transformadores de corriente de núcleo abierto (100 A o 250 A) y bobinas Rogowski (2000 A) lo que permite instalarlo en cuadros existentes sin cortar el suministro.
Nivel de alimentación en silos
Por último, el nivel de pienso optimiza la logística de aprovisionamiento, evita roturas de stock y permite detectar alteraciones en consumo que pueden asociarse a enfermedades, estrés o cambios en la alimentación. Aunque cada granja puede requerir un tipo distinto de sensor, las opciones habituales incluyen:
- Ultrasónicos: medición sin contacto, rangos 0–5 m hasta 0–10 m, aptos para silos metálicos.
- Radar/FMCW: inmunes al polvo del pienso; alta precisión incluso con condensación.
- Presión diferencial: útiles para silos cerrados donde se mide la columna de producto.
