{"id":1324,"date":"2016-07-20T17:53:05","date_gmt":"2016-07-20T17:53:05","guid":{"rendered":"http:\/\/www.rtc.us.es\/?page_id=1324"},"modified":"2017-07-08T19:34:05","modified_gmt":"2017-07-08T19:34:05","slug":"minerva","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/grupo.us.es\/rtclab\/wireless-networks\/minerva\/","title":{"rendered":"MINERVA"},"content":{"rendered":"

MOTA-INFRAESTRUCTURA DE SENSADO Y TRANSMISI\u00d3N INAL\u00c1MBRICA PARA LA OBSERVACI\u00d3N Y AN\u00c1LISIS DE LA PAUTA DE ANIMALES SALVAJES O EN SEMILIBERTAD<\/h2>\n

El estudio y seguimiento de la fauna salvaje o en semilibertad ha sido desde siempre objeto de gran inter\u00e9s. En el caso de la fauna salvaje como mecanismo de conocimiento y como herramienta para controlar la evoluci\u00f3n y conservaci\u00f3n de la misma. Por lo que respecta a los animales en semilibertad, como mecanismo de control y optimizaci\u00f3n de los recursos en las explotaciones de este tipo, en nuestro entorno se registra esta actividad sobre todo en la cr\u00eda caballar y de ganado vacuno bravo, pero no es descartable su utilizaci\u00f3n en otras variedades de explotaci\u00f3n, ya sea ganadera, av\u00edcola o acu\u00edcola. Desde hace unos a\u00f1os a esta parte la tecnolog\u00eda nos brinda elementos, de relativo bajo coste, con los que dise\u00f1ar nuevos sistemas que podr\u00edan facilitar estas tareas de forma notable: microcontroladores, redes inal\u00e1mbricas de bajo consumo, nuevas generaciones de sensores \u2026. En este proyecto se plantea la utilizaci\u00f3n de estos elementos para dise\u00f1ar un sistema novedoso, de bajo coste, que permita la monitorizaci\u00f3n de la fauna. Se pretende utilizar m\u00faltiples sensores y fusionar la informaci\u00f3n de los mismos de forma local para reducir los datos a transmitir. Para realizar dicha transmisi\u00f3n, y cubrir todas las posibles necesidades e incidencias en la monitorizaci\u00f3n de este tipo de fauna, se dise\u00f1an dos sistemas de adquisici\u00f3n: uno m\u00f3vil de monitorizaci\u00f3n manual y otro mediante la utilizaci\u00f3n de un nodo fijo transportable m\u00e1s un conjunto de motas 802.15.4 para adaptar la cobertura, que podr\u00e1n ser estrat\u00e9gicamente situadosen los lugares de acceso rutinario de los animales a monitorizar (lugar de descanso, de comida, agua, \u2026).
\nEl sistema a dise\u00f1ar se basa en cuatro subsistemas:<\/p>\n

\"Minerva\"<\/a><\/p>\n

    \n
  1. Collar o arn\u00e9s para el animal a monitorizar<\/strong> (en adelante simplemente collar). Se pretende dise\u00f1ar un prototipo de un sistema miniaturizado basado en micro-controlador de bajo consumo m\u00e1s un transceptor RF 802.15.4, al que se le a\u00f1adir\u00e1 una serie de sensores que permitan obtener datos de la actividad del animal bajo estudio. A diferencia de otros tipos de collares, el que se pretende dise\u00f1ar presenta como novedad que procesar\u00e1 los datos de forma local aplicando t\u00e9cnicas de Data-Fusion mediante Fuzzy Logic y\/o Neural Networks, y almacenar\u00e1 los comportamientos en la memoria local del collar. S\u00f3lo cuando el collar tenga un nodo o mota receptora a su alcance, y bajo petici\u00f3n, transmitir\u00e1 la informaci\u00f3n. Los patrones de reconocimiento de la actividad, junto con el firmware del sistema, podr\u00e1n ser programados a distancia y actualizados cuando el collar se enlace con una mota 802.15.4. Seg\u00fan los c\u00e1lculos preliminares de consumo podemos predecir que las bater\u00edas de este subsistema podr\u00edan durar alrededor de 5 a\u00f1os. Adem\u00e1s su peso y volumen estar\u00e1n determinados por las bater\u00edas, puesto que el tama\u00f1o de los circuitos electr\u00f3nicos planteados ser\u00eda muy reducido. Por otra parte, tambi\u00e9n se pretende estudiar e introducir dispositivos que puedan recargar las bater\u00edas como c\u00e9lulas fotovoltaicas y generadores cin\u00e9ticos. El sistema planteado tambi\u00e9n contempla la comunicaci\u00f3n entre collares, con objeto de que los animales cuando est\u00e9n pr\u00f3ximos puedan recolectarse los datos almacenados entre s\u00ed, aumentando la probabilidad y velocidad de recuperaci\u00f3n de los datos. La comunicaci\u00f3n entre collares adem\u00e1s de ser interesante para animales que constituyan manadas, puede ser especialmente ventajosa cuando se trata de usar animales adiestrados que recolecten datos, como en el caso de los perros pastores en la ganader\u00eda en semilibertad. En esta propuesta se plantea fabricar 12 collares de sensado, interpretaci\u00f3n y comunicaci\u00f3n de datos, de los cuales 2 collares adem\u00e1s realizar\u00e1n tareas de recolecci\u00f3n de datos de los otros 10 collares y su transmisi\u00f3n a las motas. En estos dos collares la duraci\u00f3n de las bater\u00edas depender\u00e1 de la frecuencia de muestreo de la presencia de otros collares y su transmisi\u00f3n a las motas.<\/li>\n
  2. Subsistema de seguimiento y monitorizaci\u00f3n manual mediante nodo m\u00f3vil.<\/strong> Consistir\u00e1 en un dispositivoelectr\u00f3nico conectable a un port\u00e1til, pda, tel\u00e9fono m\u00f3vil \u2026 que junto con el software correspondiente, permitir\u00e1 primero localizar y despu\u00e9s recuperar la informaci\u00f3n almacenada en los collares dentro de su alcance. Esta informaci\u00f3n podr\u00e1 ser almacenada en la memoria interna del dispositivo para su posterior volcado al servidor o bien, ser transmitida directamente al servidor mediante la red 802.11 si est\u00e1 disponible (como en la Reserva de Do\u00f1ana). Este subsistema, dependiendo de su ubicaci\u00f3n, permitir\u00e1 una recolecci\u00f3n de datos de un mayor o menor n\u00famero de collares. Es decir, si se utiliza desde un veh\u00edculo todoterreno, se tendr\u00e1 acceso a menor n\u00famero de collares, que si se monta en un veh\u00edculo a\u00e9reo no tripulado. Por otro lado, este subsistema m\u00f3vil, dispondr\u00e1 tambi\u00e9n de la funcionalidad necesaria para servir de ayuda a la colocaci\u00f3n estrat\u00e9gica del subsistema anterior (nodo fijo y motas). El problema con el que se encuentra un investigador no tecn\u00f3logo a la hora de colocar el nodo fijo y la red de motas, es que el investigador no puede establecer su cobertura real sobre el terreno, por lo que anda a ciegas a la hora de su colocaci\u00f3n en cuanto a dicha cobertura. Se plantea que el subsistema manual pueda ser utilizado para que de forma semiautom\u00e1tica, por medio de un asistente software y simplemente recorriendo el entorno de la zona a estudiar, se pueda establecer un mapa de cobertura que informe al investigador sobre lo id\u00f3neo de la colocaci\u00f3n del nodo fijo transportable y su red de motas. En esta propuesta se plantea fabricar un solo nodo m\u00f3vil.<\/li>\n
  3. Subsistema de monitorizaci\u00f3n mediante nodo fijo transportable y red de motas<\/strong>. El problema de establecer nodos fijos que cubran zonas extensas es doble, por una parte puede suponer un coste elevado de implantaci\u00f3n y mantenimiento, pero sobre todo puede repercutir en el entorno paisaj\u00edstico y\/o la calidad medioambiental. En este proyecto se plantea un \u00fanico nodo fijo transportable que haga de puente entre la red 802.15.4 y la 802.11, m\u00e1s una red de motas 802.15.4 (10 motas para dos subredes de 5 cada una) que permitan una cobertura adecuada en las zonas bajo estudio de forma temporal o definitiva. As\u00ed tenemos que dependiendo de la especie a monitorizar y de sus pautas de comportamiento, puede resultar relativamente sencillo para cualquier estudioso del comportamiento animal determinar cu\u00e1les son las zonas, caminos, estanques, etc que un determinado animal suele visitar diariamente, semanalmente o estacionalmente, seg\u00fan su comportamiento, tal como hacen los cazadores con trampas y lazos. Estos no pretenden tener \u201ccubierta\u201d toda la superficie de trampas, pues les resultar\u00eda imposible, basan su \u00e9xito en la ubicaci\u00f3n estrat\u00e9gica de dichas trampas. De la misma forma el sistema planteado no tendr\u00e1 una cobertura total de toda la zona, pero s\u00ed muchas posibilidades de \u00e9xito, de manera que los datos almacenados localmente en el collar del animal sean recolectados en alg\u00fan momento. Para evitar que el animal perciba la vigilancia, extra\u00f1e el entorno o simplemente haya \u201cimpacto visual\u201d, se plantean sistemas peque\u00f1os que puedan ser f\u00e1cilmente camuflados. El investigador podr\u00e1 colocarlos seg\u00fan su criterio en las zonas estrat\u00e9gicas para realizar una monitorizaci\u00f3n de los datos almacenados en el collar. Este subsistema consiste en un \u00fanico nodo fijo, pero transportable, m\u00e1s una red de motas 802.15.4 que permita ampliar la cobertura, que dotados de la potencia suficiente de transmisi\u00f3n y recepci\u00f3n RF 802.15.4, permitan la monitorizaci\u00f3n de los collares a un alcance relativamente alto (1-5 km seg\u00fan la zona) y de morfolog\u00eda configurable seg\u00fan la ubicaci\u00f3n de las motas, y su posterior transmisi\u00f3n a un servidor central mediante 802.11, actualmente presente en la Reserva Do\u00f1ana; o bien su almacenamiento interno en tarjeta de memoria Flash, para su posterior lectura. Al nodo fijo transportable se le podr\u00eda a\u00f1adir f\u00e1cilmente otro tipo de sensores, como audio, detecci\u00f3n de movimientos, visi\u00f3n, meteorolog\u00eda, etc. El conjunto de nodo fijo transportable + red de motas puede ser replicado para cubrir distintas y lejanas zonas de estudio.<\/li>\n
  4. Software de gesti\u00f3n de la informaci\u00f3n<\/strong>. Tanto la red compuesta por el nodo fijo transportable y sus motas, como los dispositivos m\u00f3viles de seguimiento manual, volcar\u00e1n la informaci\u00f3n capturada en un servidor central. Este servidor central estar\u00e1 gobernado por un software que tendr\u00e1 un doble objetivo: Por una parte programar los patrones de actividad en los collares antes de que sean instalados en los animales o a distancia una vez instalados. Por otra, una vez recolectados los datos, servir\u00e1 para organizarlos de forma eficaz y como herramienta de estudio e interface a otros programas de representaci\u00f3n de la informaci\u00f3n, tales como servidores de bases de datos para aplicaciones web, como por ejemplo MySQL.<\/li>\n<\/ol>\n

    <\/h3>\n

    Acceso al Sistema de Gesti\u00f3n de Datos<\/strong><\/a><\/h3>\n

     <\/p>\n

    Responsable<\/strong>: Alejandro Linares Barranco
    \nTipo de Proyecto<\/strong>: Proyectos de Excelencia de la Junta de Andaluc\u00eda
    \nReferencia<\/strong>: P12-TIC-1300
    \nFecha de Inicio<\/strong>: 30-01-2014
    \nFecha de Finalizaci\u00f3n<\/strong>: 29-01-2017<\/p>\n

    Investigadores:<\/strong>
    \nClaudio Antonio Amaya Rodr\u00edguez
    \nDaniel Cascado Caballero
    \nElena Cerezuela Escudero
    \nAntonio Abad Civit Balcells
    \nJuan Pedro Dominguez Morales (alta: 08\/04\/2015)
    \nManuel Jes\u00fas Dom\u00ednguez Morales
    \nFrancisco G\u00f3mez Rodr\u00edguez
    \n\u00c1ngel Francisco Jim\u00e9nez Fern\u00e1ndez
    \nGabriel Jim\u00e9nez Moreno
    \nLourdes Mir\u00f3 Amarante
    \nRafael Paz Vicente
    \nManuel Rivas P\u00e9rez
    \nSaturnino Vicente D\u00edaz (alta: 08\/04\/2015)<\/p>\n

     <\/p>\n

    \"junta1\"<\/p>\n

     <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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