Sensor inteligente para monitorización de animales con técnicas de bajo consumo

Herranz Rodríguez, Fernando
Casas Nebra, Roberto José (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2020
Ingeniería Electrónica y Comunicaciones department, Tecnología Electrónica area

Máster Universitario en Ingeniería de Telecomunicación

Abstract: El estudio del comportamiento animal permite conocer los mecanismos de supervivencia de las especies, analizar su bienestar e incluso detectar enfermedades. Tradicionalmente, este estudio ha sido realizado por parte del personal Veterinario, a través de la observación del animal. Sin embargo, esta tarea supone una gran inversión de tiempo.
En este Trabajo Fin de Máster se ha desarrollado un sensor inteligente adherido al cuerpo del animal que permite obtener una descripción precisa y constante de sus movimientos. Este tipo de dispositivos se conocen habitualmente como wearables, y suelen presentar un gran inconveniente en términos de duración de la batería, que limita muchas veces su implementación. Como respuesta a este problema, en este proyecto se utilizan diversas técnicas y tecnologías que permiten minimizar el consumo energético, como por ejemplo realizar la lectura del movimiento del animal mientras los procesadores del sensor están dormidos.
La información inercial recabada por el sensor se envía a un servidor externo situado en Internet, lo que se conoce habitualmente como la “nube”. Con la finalidad de monitorizar a medio plazo un número elevado de animales en un espacio reducido, se ha seleccionado la tecnología WiFi para el envío.
Como protocolo de nivel de aplicación y formato de los datos enviados se han utilizado MQTT y SenML, respectivamente. Ambos son estándares de IoT y permiten, entre otras cosas, reducir el consumo y asegurar la interoperabilidad con otras aplicaciones. El almacenamiento de la información enviada se produce en una base de datos de series temporales. A través de Internet, es posible acceder a ella para su representación y futuro procesado.
Para la validación del sistema propuesto al completo se han diseñado dos prototipos del sensor inteligente: uno inicial para la experimentación en un escenario controlado con el movimiento del cuerpo humano, y otro más compacto en forma de placa de circuito impreso para la monitorización de las ovejas de la Facultad de Veterinaria de la Universidad de Zaragoza.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Master