Control optimizado para asegurar la calidad y productividad del sector porcícola.
Guillermo Solomon
[email protected]
*Fotografía cortesía de RFID Journal.
Sabemos que las enfermedades contagiosas en una granja industrializada pueden significar pérdidas cuantiosas, cuando la solución llega al extremo de sacrificar a los animales enfermos para evitar que se prolongue el contagio. Esto puede no solo afectar económicamente, sino también afecta los ciclos de producción por periodos de entre 6 a 8 meses.
Además de los costos necesarios para mantener a los animales, los productores deben considerar la tasa de mortalidad entre los cerdos de granja moderna. Los cerdos que mueren antes del sacrificio o que se consideran no vendibles por otras razones, no generan ningún beneficio para los productores y se agregan a los costos de los cerdos vendibles.
La granja industrial típica de cerdos emplea una pequeña cantidad de trabajadores para supervisar miles de cerdos, demasiados para que las personas que administran las instalaciones sepan de forma óptima, cuáles podrían estar en peligro.
La técnica de recopilación de datos comúnmente utilizada es la de RFID (Identificación por Radio Frecuencia, por sus siglas en inglés), son precisas pero no asequibles para las granjas pequeñas y medianas y no necesariamente la mejor opción para las industrializadas. Esta tecnología requiere un proceso demasiado manual y poco práctico. Cada vez que se pesa un cerdo, se alimenta o se trata con medicamentos, un trabajador lee su etiqueta auricular con un dispositivo portátil, que envía esos datos al servidor alojado a través de una conexión Wi-Fi.
Hablando de sensores colocados en el animal, el ganado vacuno tiene más posibilidades de realizar investigaciones que los cerdos. Por ejemplo, se puede conectar a la vaca un cinturón para el cuello o las piernas con sensores para obtener datos biológicos, actividad e información de movimiento. Mientras que en el caso de los cerdos, este tipo de cinturones acoplables, excepto RFID, resultan imprácticos porque otros cerdos pueden morder/romper los sensores, ya que los cerdos son agresivos y sienten curiosidad por las cosas nuevas. Por lo tanto, las colocación de cámaras en los corrales, tienen mayores y más eficientes posibilidades de monitorear cerdos.
Estamos entonces en los inicios de un cambio disruptivo. El inicio de la aplicación de cámaras e Inteligencia Artificial en la crianza y engorda de cerdos, a la cual se le denomina Porcicultura de Precisión, cuyo objetivo es, el proporcionar con certeza, soluciones asequibles y sencillas a problemas graves como la pronta detección de enfermedades contagiosas y conductas agresivas.
*Ilustración tomada de JDAH, Agricultura y ganadería de Jing Dong
Por otro lado, los sensores de cámara son baratos, están comúnmente disponibles y se usan fácilmente para recopilar información en comparación con otros sistemas de sensores en la porcicultura de precisión. Las cámaras tienen amplias posibilidades de monitorear cerdos con alta precisión a un costo asequible, sin embargo, actualmente la falta de información específica sobre el uso de cámaras en la industria porcina es una deficiencia para los criadores e investigadores porcinos. Este artículo pretende comenzar a explicar su alcance y beneficios.
Para ello se programan algoritmos en los motores de aprendizaje con Inteligencia Artificial que al captar con imágenes de video una combinación de factores preindicados por los veterinarios, como una señal precautoria por una posible enfermedad contagiosa o conducta agresiva (como la mordedura de cola), lanzan una alerta a los celulares de los cuidadores y éstos pueden atender de forma inmediata el problema y evitar contagios y pérdidas que podrían ser cuantiosas. Actualmente en la empresa Beyond Technology, de origen orgullosamente mexicano, nos encontramos desarrollandouna solución así, en 3 etapas.
1ª etapa (no detectamos aún a cada individuo, sino a cada corral como un grupo), y obtendremos y combinaremos la siguiente información:
- La temperatura de cada animal y del lugar donde se encuentran confinados, ya que esto influye en la temperatura del animal.
- Humedad del sitio.
- Detección de conductas agresivas (Morderse la cola y las orejas).
- Detección de diarrea en el corral.
- Fecha de nacimiento del rebaño en el corral.
2ª etapa (no detectamos aún a cada individuo, sino a cada corral como grupo), pero obtendremos adicionalmente a la etapa 1, la siguiente información:
- Inferimos tamaño y peso.
- Comparamos con el peso previsto de individuos en el corral por su fecha de nacimiento, sin detectar a cada individuo
3ra etapa (ya podemos detectar a cada individuo)
- Identificaremos a cada individuo para poder graficar e informar todas las mediciones por día, semana, mes y vida útil.
- Peso real inferido por individuo contra pronóstico.
- Frecuencia con que cada individuo come y bebe, para ser compado con el resto del corral y/u otros corrales.
- Cuánto se mueve cada individuo y compararlo con el resto del corral
Los investigadores están entrenando también, formas de Inteligencia Artificial para reconocer a los cerdos individualmente por sus rostros y cuerpos, incluso discernir su estado emocional y su salud, al leer sus expresiones, todo esto para determinar rápidamente posibles enfermedades contagiosas y comportamientos dañinos. (1)Towards on-farm pig face recognition using convolutional neural networks
– ScienceDirect
*Fotografía cortesía de MDPI
Pero hay otros problemas donde esta solución puede ayudar. Por ejemplo, en los últimos años, los productores de carne de cerdo en Estados Unidos enfrentaron un número creciente de demandas y multas por la cada vez más exigente regulación. Tener cámaras en las granjas puede ayudar también a cumplir y demostrar más fácilmente el cumplimiento de las nuevas reglas para la calidad de trato a los animales.
Si la Inteligencia Artificial puede escanear rutinariamente los cuerpos y las caras de los cerdos, y alertar a los trabajadores sobre animales particularmente estresados y con comportamientos cambiantes, el tratamiento puede llegar antes y se puede reducir el sufrimiento, los contagios y la pérdida de producción, que puede ocasionar pérdidas de cientos de miles y hasta millones de dólares.
En México, por ejemplo, existen alrededor de 1,600 granjas de más de 5 mil cabezas, que cuentan con recursos suficientes y que ya están utilizando cierta tecnología para aumentar su calidad y producción. Estas granjas representan arriba del 75 por ciento de la producción total del país. Esto quiere decir que el mercado está muy concentrado en cuanto a producción, pero también en destinar recursos para invertir en esta incipiente tecnología de control y monitoreo.
Al ayudar con la Inteligencia Artificial a reconocer las expresiones relacionadas con los estados emocionales centrales en los cerdos, su peso, movimiento, alimentación, hidratación y temperatura, los trabajadores agrícolas podrían ser alertados sobre los que experimentan molestias, lo que permite una atención médica más rápida y, sobre todo, el recurso de separación del grupo, que es hasta hoy la mejor manera de evitar contagios.
Instalar una red con cámaras de alta definición y tener un centro de datos pequeño en las granjas puede significar una inversión muy alta, es por eso que hemos experimentado con cámaras inalámbricas que se alimentan de energía a través de paneles solares y se conectan a una red Wi-Fi, que a su vez está conectada a Internet a través de redes celulares 4G y 5G, lo cual permite eliminar cualquier tipo de cableado y utilizar la Nube, la cual alimenta la plataforma de Inteligencia Artificial, que a través de Deep Learning y Machine Learning aprende cada vez más sobre los comportamientos normales y anormales de los cerdos.
Esta información compartida por decenas y eventualmente miles de granjas en el mundo permitirá tener cada vez mayor exactitud y alertar a los granjeros a tiempo. En pruebas iniciales con 1,553 fotografías de 10 cerdos, se encontró que se puede identificar cada individuo con 96.7% de efectividad.
Pensamos que la mortandad por enfermedades infecciosas y comportamientos agresivos pudiera reducirse gradualmente hasta el rango de 1 a 2 por ciento, lo cual beneficiaría inconmensurablemente la productividad y la calidad, no sólo de la carne, sino de la vida de los animales.
*Desarrollo de una escala de expresión facial utilizando el parto como modelo de dolor en cerdas.
*Fotografía cortesía d e FAWEC/ UAB
La escala de la Expresión Facial muestra las visibles diferencias entre la intensidad del dolor en las cinco Unidades de Acción Facial a= tensión arriba de los ojos, b= el ángulo del hocico, c= tensión del cuello, d= tensión temporal y posición de la oreja y e= tensión de la mejilla
Por ejemplo, si consideramos que una parcela tiene 2 mil cabezas y que las pérdidas podrían reducirse a solo 7 a 15 mil dólares, una granja de 70 mil cabezas podría tener un beneficio de unos 3 millones de dólares anuales gracias a esta tecnología.
En cuanto a la conectividad, muchas de estas granjas se encuentran en zonas rurales que no cuentan actualmente con cobertura celular.
Pero si consideramos que un sitio celular pudiese costar entre 40 y 80 mil dólares dependiendo el país y la zona, no parece ser un impedimento, al contrario, es una oportunidad de negocio para los operadores de redes inalámbricas.
En el momento en el cual escribo este artículo, aún no cuento con los posibles costos operativos y de inversión de la red de transporte, pero todo me indica que la cuantificación del beneficio de las granjas pudiera fácilmente cubrir esos costos, más un margen razonable para los operadores.
Beyond Technology como integrador, forma una parte fundamental del ecosistema de esta solución, pues será quien junte la conectividad, la Nube, la plataforma, las aplicaciones, las cámaras e inclusive llevar a cabo parte de la operación.
Estamos al punto en que la Inteligencia Artificial, la 5G, el reconocimiento facial y la biotecnología sean la solución al hambre, en un mundo hiperconectado, colaborativo, social y ecológicamente responsable.
Artículo publicado en Los Porcicultores y su Entorno Enero Febrero 2023
