Universitat Oberta de Catalunya

• Los investigadores desarrollan una solución que permite medir parámetros de producción y calidad para analizarlos en el tiempo.
• ADO es una plataforma integral para pymes acuícolas que no pueden financiar soluciones industriales.

La acuicultura es una de las soluciones para poder alimentar a una población en constante aumento, que necesita cada vez más soluciones tecnológicas para optimizar sus recursos. Es el caso de proyectos de investigación como Acuicultura digital abierta (ADO), liderado por el grupo Wireless Networks (WiNE), del Internet Interdisciplinary Institute (IN3) de la Universitat Oberta de Catalunya (UOC), que ha desarrollado una plataforma para aplicar el internet de las cosas (IoT, por sus siglas en inglés) al cultivo de especies acuáticas vegetales y animales.

Hardware y software pensados para la acuicultura

En 2019, los investigadores de la UOC iniciaron el proyecto ADO con el objetivo de implantar sensores electrónicos de bajo coste para controlar el pH, la temperatura, la turbidez o el oxígeno en varias instalaciones de Cataluña. Como parte del proyecto ADO, la investigadora Ioana Cristina Suciu, junto con Guillem Boquet y lo profesores de los Estudios de Informática, Multimedia y Telecomunicación, Pere Tuset y el catedrático y líder de WiNE, Xavier Vilajosana, han publicado un artículo científico sobre el desarrollo, el funcionamiento y la implementación de la plataforma.

“ADO es una plataforma integral creada para tener en cuenta las necesidades de las pequeñas y medianas empresas acuícolas que no pueden pagar el precio de las soluciones industriales”, explica Suciu. “Incluye hardware, software y una interfaz de usuario, que son los tres componentes esenciales digitales para funcionar, y está diseñada para recopilar datos de varios sensores y mostrarlos en tiempo real”. Según detalla la investigadora, estos datos se presentan en varios formatos numéricos y gráficos, y existe la posibilidad de activar alarmas según ciertos parámetros. Así, las pymes del sector pueden acceder al control de sus instalaciones de forma económica y eficaz.

“El proyecto sigue la misma arquitectura general que la mayoría de los sistemas de monitoreo disponibles: nodo sensor, servidor o almacenamiento local de datos y página web o aplicación para la visualización de datos”, detalla Suciu. Las variaciones del sistema se dan en términos de protocolo de comunicación, diseño de la interfaz de usuario, número de sensores o precio final. Además, la investigadora añade que llevan este proyecto un paso más allá: “nuestra solución está diseñada para admitir conexiones seguras, paneles integrados, la posibilidad de descargar datos y el control y la calibración en tiempo real de los sensores. También proporcionamos una guía de configuración completa, con información sobre el precio final y las especificaciones técnicas”.

ADO proporciona, así, un kit completo para ayudar a los gestores de acuicultura a digitalizar sus instalaciones sin necesidad de tener conocimientos técnicos. “El sistema resultante está en línea con las necesidades identificadas por el Fondo Europeo Marítimo y de Pesca. La digitalización permite obtener casos de éxito basados en el aprendizaje”, incide Ioana Cristina Suciu. “El responsable de la instalación tiene acceso a la información de los sensores por tiempo y la puede conservar durante el periodo que necesite, lo que le permite correlacionar parámetros específicos de calidad del agua con la producción en términos de salud, cantidad u otras métricas relevantes para su negocio. Este aprendizaje puede ampliarse para minimizar las pérdidas mediante la detección temprana de enfermedades o la identificación de problemas relacionados con la propia infraestructura acuícola”, aclara la investigadora.

Tecnología al alcance de todos

En una instalación que disponga de una integración con el IoT, los datos estarán disponibles en una plataforma digital en línea, lo que permite trabajar con ellos de forma más eficaz y remota. También permite, como indica la investigadora de WiNE, analizar variables que ayudan al acuicultor a prevenir situaciones y contingencias varias. Pero las prestaciones pueden ir más allá y, por ejemplo, evitar la intervención humana en actividades rutinarias.

Las posibilidades del IoT en acuicultura pasan por “dispositivos que recopilen datos de sensores, envíen información en tiempo real al usuario y se encarguen de activar el cambio o la oxigenación del agua, la alimentación, el ajuste de temperatura o la ventilación”, según Suciu. El propósito final de ADO es el funcionamiento semiautónomo de la instalación gracias a la tecnología. Para alcanzar este fin, hay dos aspectos clave. El primero es la licencia abierta que le confiere su nombre al proyecto.

“La licencia de código abierto permite que cualquier persona interesada en este proyecto pueda replicarlo dándole acceso al hardware y al código de forma gratuita”, aclara Suciu. “El proyecto estaba destinado a ayudar a las pymes acuícolas en su camino hacia la digitalización, y la licencia abierta lo garantiza”. Para muestra, “un sistema de adquisición de datos para un sensor de turbidez puede costar unos 4.500 euros, mientras que esta solución de código abierto con sensores vale menos de 600”, detalla.

Además, el diseño del sistema se ha realizado pensando en hardware plug and play “para facilitar el uso del dispositivo a usuarios que no tienen conocimientos técnicos”, explica. “Cuando el usuario utiliza un dispositivo de ADO, solo tiene que presionar el botón de encendido y crear una cuenta de usuario. Esta facilidad de uso ayuda a integrar más rápidamente una solución digital en un sector que se ha mantenido tradicional en comparación con otras industrias agroalimentarias”, relata la investigadora.

Granjas acuícolas punteras y asequibles

Una de las ventajas competitivas de la tecnología desarrollada por el equipo investigador de la UOC es el coste asequible de la instalación. “Un dispositivo totalmente equipado cuesta aproximadamente 600 euros e incluye 10 sensores”, indica la experta. “Cada dispositivo puede tener un número configurable de sensores, por lo que el coste puede variar entre los 200 euros, sin sensores, y los 600”, añade.

Actualmente, ADO ya se ha implementado en el Instituto de Estudios Profesionales Acuícolas y Ambientales de Cataluña, situado junto al delta del Ebro. “Su adopción dependerá de la financiación disponible de cada granja acuícola y del interés que encuentren en este proyecto”, puntualiza la investigadora.

Esta investigación de la UOC favorece el objetivo de desarrollo sostenible (ODS) 8 de la ONU, promover el crecimiento económico inclusivo y sostenible, el empleo y el trabajo decente para todos.

Artículo relacionado. Suciu, Ioana; Boquet, Guillem; Tuset, Pere, y Vilajosana, Xavier. 2022. “ADO: An Open Digital End-to-End Tank Based Aquaculture Platform”. HardwareX 11 (abril). https://doi.org/10.1016/j.ohx.2022.e00283.

UOC R&I

La investigación e innovación (I+D+i) de la UOC contribuye a solucionar los retos a los que se enfrentan las sociedades globales del siglo xxi, mediante el estudio de la interacción de la tecnología y las ciencias humanas y sociales, con un foco específico en la sociedad red, el aprendizaje en línea y la salud digital. Los más de 500 investigadores e investigadoras y los 51 grupos de investigación se articulan en torno a los siete estudios de la UOC y dos centros de investigación: el Internet Interdisciplinary Institute (IN3) y el eHealth Center (eHC).

La Universidad impulsa también la innovación en el aprendizaje digital a través del eLearning Innovation Center (eLinC) y la transferencia de conocimiento y el emprendimiento de la comunidad UOC con la plataforma Hubbik.

Los objetivos de la Agenda 2030 de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas y el conocimiento abierto son ejes estratégicos de la docencia, la investigación y la innovación de la UOC. Más información: research.uoc.edu