Keep up to date with our innovative initiatives.
Sign up here
Personal investigador de l’àrea de Comunicacions Espacials de la Fundació i2CAT ha desenvolupat solucions basades en tecnologies de la Internet de les Coses (IoT) i comunicacions satel·litàries que permeten la recollida i transmissió de dades en temps pràcticament real de ramats i conreus en zones remotes que no disposen d’ infraestructura de comunicacions terrestre. En el marc de l’estudi, s’han dut a terme dues proves pilot al Pirineu català i a l’Empordà orientades, per una banda, al monitoratge de bestiar i, per l’altra, a la sensorització dels conreus. La iniciativa es basa en la digitalització d’activitats primàries en zones d’alta muntanya i ha estat promoguda per la Generalitat de Catalunya en el marc de l’Estratègia NewSpace de Catalunya, estratègia que desplega la Secretaria de Polítiques Digitals en col·laboració amb l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), la Fundació i2CAT i l’Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya (ICGC).
Localització i seguiment diari de l’àrea de pastura del bestiar
El pilot orientat al monitoratge del bestiar es va dur a terme en col·laboració amb el Servei de Fauna i Flora de la Generalitat de Catalunya a Llavorsí, molt a prop del parc natural de l’Alt Pirineu, entre els mesos de juliol i setembre de 2023. En primer lloc, el personal investigador va definir les necessitats de sensorització i recol·lecta de dades i va buscar una col·laboració amb una empresa privada que proveís sistemes de seguiment de bestiar basats en IoT. Es va triar Digitanimal, que va proporcionar un set de collars on i2CAT va integrar la nova arquitectura satel·litària per transmetre les dades.
En total, es van col·locar 10 collars a vaques i cavalls de la zona que enviaven la seva localització constant a través d’un sistema LoRa (xarxes terrestre d’abast gran) a una antena intel·ligent col·locada en l’àrea de pastura del bestiar (en aquest cas, el pla de Boet) alimentada per energia solar. Aquesta antena preparava les dades per enviar-les a satèl·lits d’òrbita baixa, entre els quals es trobava l’Enxaneta, el nanosatèl·lit de la primera missió satel·litària promoguda per la Generalitat de Catalunya, contractada i supervisada per l’IEEC i adjudicada a l’empresa Sateliot. Els satèl·lits descarregaven aquestes dades que, després, eren recollides en una API o interfície de programació. Un cop descarregades i processades, ja es podien visualitzar a través d’un visor interactiu, desenvolupat pel personal investigador. El visor proporcionava un monitoratge diari dels patrons de moviment del ramat i, alhora, permetia seleccionar els collars de manera individual per conèixer el recorregut i la posició de cadascun dels animals.
“Es veu clarament com els animals comencen a pujar des del poble d’Àreu a l’inici de l’estiu fins a arribar a les cotes més altes de la Vall Ferrera. És un sistema de gran valor pel col·lectiu ramader i per a l’administració ja que en el futur podria permetre, per exemple, identificar les zones de pastura preferides pels animals i detectar possibles interaccions conflictives del bestiar, amb grans carnívors per exemple”, explica Marcel Marín, investigador d’i2CAT i líder del projecte.
El sistema va funcionar de manera ininterrompuda i amb notable precisió durant tres mesos, demostrant la viabilitat de la solució tecnològica. “Aquestes dades no haurien pogut ser aconseguides de cap altra manera a causa de la complexitat topogràfica del Pirineu i la mancança de cobertura mòbil”, destaca Marín, qui també incideix en la sostenibilitat del sistema. “La col·locació estratègica d’antenes satel·litàries redueix molt l’impacte sobre el paisatge perquè substitueixen els repetidors tradicionals situats en les crestes de les muntanyes que requereixen les xarxes terrestres actuals. De fet, es poden aprofitar infraestructures ja existents, com refugis i casetes, per col·locar-les”, assenyala.
Sensorització de conreus i optimització del consum d’aigua
El pilot pel monitoratge dels conreus es va desenvolupar de manera intermitent entre els mesos d’agost de 2022 i febrer de 2023 en les instal·lacions del centre Mas Badia de l’Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries (IRTA), situat a la Tallada d’Empordà a Girona. En aquest cas, l’empresa lleidatana SAFSampling, dedicada a sistemes de sensorització IoT de conreus, va proporcionar el seu sistema de gestió d’aigua de rec. El personal investigador d’i2CAT va adaptar aquest sistema per integrar-lo amb una antena intel·ligent que enviava les dades als satèl·lits. D’altra banda, es van desplegar sensors d’humitat subterranis i un comptador de reg volumètric.
Els sensors recollien dades de manera periòdica i, un cop al dia, aquestes dades eren enviades a l’antena intel·ligent situada en la parcel·la i descarregades pel satèl·lit. Després, els paquets de dades es descomprimien i eren processades pel personal d’i2CAT per enviar-les als servidors de l’IRTA que, al seu torn, les integrava en la seva plataforma per prendre les decisions de rec adequades.
El sistema va demostrar una bona efectivitat per a la captació de dades relatives a la temperatura, la humitat del sòl i el volum d’aigua utilitzada pel reg. “El sistema permet un seguiment més acurat del consum real d’aigua i permetrà facilitar el monitoratge en aquelles instal·lacions agrícoles on la comunicació terrestre no és accessible”, destaca l’investigador.
Les conclusions d’aquests pilots van ser presentades durant l’International Geoscience and Remote Sensing Symposium, el congrés acadèmic més rellevant de l’àmbit de la sensòrica remota, celebrat a Califòrnia entre el 16 i 21 de juliol del 2023. “Hem demostrat la viabilitat de la tecnologia i com aquestes solucions poden contribuir a la digitalització de les àrees rurals i al desenvolupament de noves activitats econòmiques”, conclou en Marcel Marín.
Aquestes dues proves pilot tenen continuïtat en l’actualitat com a contractes del Programa de Compra Pública d’Innovació de la RIS3CAT 2030 finançats per la Generalitat de Catalunya i el Programa FEDER de Catalunya 2021-2027.
