Un projecte de la UOC digitalitza l'aqüicultura sense necessitat de coneixement tècnic complex

L'aqüicultura és una de les solucions per poder alimentar una població en augment constant, que necessita cada vegada més solucions tecnològiques per optimitzar els recursos. És el cas de projectes de recerca com Aqüicultura digital oberta (ADO), liderat pel grup Wireless Networks (WiNE), de l'Internet Interdisciplinary Institute (IN3) de la Universitat Oberta de Catalunya (UOC), que ha desenvolupat una plataforma per aplicar la internet de les coses (IoT, per la sigla en anglès) al cultiu i la cria d'espècies aquàtiques vegetals i animals.

Maquinari i programari pensats per a l'aqüicultura

El 2019, els investigadors de la UOC van iniciar el projecte ADO amb l'objectiu d'implantar sensors electrònics de baix cost per controlar el pH, la temperatura, la terbolesa o l'oxigen en diverses instal·lacions de Catalunya, situades a les comarques del Baix Montseny, el pla de Lleida i les Terres de l'Ebre. Com a part del projecte ADO, la investigadora Ioana Cristina Suciu juntament amb Guillem Boquet i els professors dels Estudis d'Informàtica, Multimèdia i Telecomunicació, Pere Tuset i el catedràtic i líder de WiNE, Xavier Vilajosana, han publicat un article científic d'accés obert sobre el desenvolupament, el funcionament i la implementació de la plataforma.

"ADO és una plataforma integral creada per tenir en compte les necessitats de les petites i mitjanes empreses aqüícoles que no poden pagar el preu de les solucions industrials", explica Suciu. "Inclou maquinari, programari i una interfície d'usuari, que són els tres components essencials digitals per funcionar, i està dissenyada per recopilar dades de diversos sensors i mostrar-les en temps real". Segons detalla la investigadora, aquestes dades es presenten en diversos formats numèrics i gràfics, i hi ha la possibilitat d'activar alarmes segons uns paràmetres determinats. Així, les pimes del sector poden accedir al control de les seves instal·lacions de manera econòmica i eficaç.

"El projecte segueix la mateixa arquitectura general que la majoria dels sistemes de monitoratge disponibles: node sensor, servidor o emmagatzematge local de dades i pàgina web o aplicació per visualitzar dades", detalla Suciu. Les variacions del sistema es donen en termes de protocol de comunicació, disseny de la interfície d'usuari, nombre de sensors o preu final. A més, la investigadora afegeix que porten aquest projecte un pas més enllà: "la nostra solució està dissenyada per admetre connexions segures, panells integrats, la possibilitat de descarregar dades i el control i el calibratge en temps real dels sensors. També proporcionem una guia de configuració completa, amb informació sobre el preu final i les especificacions tècniques".

ADO proporciona, així, un paquet complet per ajudar els gestors d'aqüicultura a digitalitzar les instal·lacions sense necessitat de tenir coneixements tècnics. "El sistema resultant està en línia amb les necessitats identificades pel Fons Europeu Marítim i de Pesca. La digitalització permet obtenir casos d'èxit basats en l'aprenentatge", incideix Ioana Cristina Suciu. "El responsable de la instal·lació té accés a la informació dels sensors per temps i la pot conservar durant el període que necessiti, la qual cosa li permet correlacionar paràmetres específics de qualitat de l'aigua amb la producció en termes de salut, quantitat o altres mètriques rellevants per al seu negoci. Aquest aprenentatge es pot ampliar per minimitzar les pèrdues mitjançant la detecció primerenca de malalties o la identificació de problemes relacionats amb la mateixa infraestructura aqüícola", aclareix la investigadora.

Tecnologia a l'abast de tothom

En una instal·lació que disposi d'una integració amb la IoT, les dades estaran disponibles en una plataforma digital en línia, cosa que permet treballar-hi de manera més eficaç i remota. També permet, com indica la investigadora de WiNE, analitzar variables que ajuden l'aqüicultor a prevenir situacions i contingències diverses. Però les prestacions poden anar més enllà i, per exemple, evitar la intervenció humana en activitats rutinàries.

Les possibilitats de la IoT en aqüicultura passen per "dispositius que recopilin dades de sensors, enviïn informació en temps real a l'usuari i s'encarreguin d'activar el canvi o l'oxigenació de l'aigua, l'alimentació, l'ajust de temperatura o la ventilació", segons Suciu. El propòsit final d'ADO és el funcionament semiautònom de la instal·lació gràcies a la tecnologia. Per aconseguir-lo, hi ha dos aspectes clau. El primer és la llicència oberta que confereix el nom al projecte.

"La llicència de codi obert permet que qualsevol persona interessada en aquest projecte pugui reproduir-lo donant-li accés al maquinari i al codi de manera gratuïta", aclareix Suciu. "El projecte estava destinat a ajudar les pimes aqüícoles en el seu camí cap a la digitalització, i la llicència oberta ho garanteix". Com a mostra, "un sistema d'adquisició de dades per a un sensor de terbolesa pot costar uns 4.500 euros, mentre que aquesta solució de codi obert amb sensors en val menys de 600", detalla.

A més, el disseny del sistema s'ha fet pensant en maquinari plug and play "per facilitar l'ús del dispositiu a usuaris que no tenen coneixements tècnics", explica. "Quan l'usuari utilitza un dispositiu d'ADO, només ha de prémer el botó d'engegada i crear un compte d'usuari. Aquesta facilitat d'ús ajuda a integrar més ràpidament una solució digital en un sector que s'ha mantingut tradicional en comparació amb altres indústries agroalimentàries", explica la investigadora.

Granges aqüícoles capdavanteres i assequibles

Un dels avantatges competitius de la tecnologia desenvolupada per l'equip investigador de la UOC és el cost assequible de la instal·lació. "Un dispositiu totalment equipat costa aproximadament 600 euros i inclou 10 sensors", indica l'experta. "Cada dispositiu pot tenir un nombre configurable de sensors, per la qual cosa el cost pot variar entre 200 euros, sense sensors, i 600", afegeix.

Actualment, ADO ja s'ha implementat a l'Institut d'Estudis Professionals Aqüícoles i Ambientals de Catalunya, situat al costat del delta de l'Ebre. "L'adopció d'aquesta tecnologia dependrà del finançament disponible de cada granja aqüícola i de l'interès que trobin en aquest projecte", puntualitza la investigadora.

Aquesta recerca de la UOC afavoreix l'objectiu de desenvolupament sostenible (ODS) 8 de l'ONU, promoure el creixement econòmic inclusiu i sostenible, l'ocupació i el treball digne per a tothom.

Article relacionat

Suciu, Ioana; Boquet, Guillem; Tuset, Pere, i 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.

El projecte ADO de la UOC ha està finançat pel Fons Europeu Marítim i de la Pesca per a la transferència de coneixements entre investigadors i pescadors i per a la innovació en el sector de l'aqüicultura per als anys 2019, 2020 i 2021, gestionat pel Departament d'Agricultura, Ramaderia, Pesca i Alimentació de la Generalitat de Catalunya. 

 

UOC R&I

La recerca i innovació (R+I) de la UOC contribueix a solucionar els reptes a què s'enfronten les societats globals del segle xxi, mitjançant l'estudi de la interacció entre la tecnologia i les ciències humanes i socials, amb un focus específic en la societat xarxa, l'aprenentatge en línia i la salut digital. Els més de 500 investigadors i investigadores i els 51 grups de recerca s'articulen entorn dels set estudis de la UOC i dos centres de recerca: l'Internet Interdisciplinary Institute (IN3) i l'eHealth Center (eHC).

A més, la Universitat impulsa la innovació en l'aprenentatge digital a través de l'eLearning Innovation Center (eLinC) i la transferència de coneixement i l'emprenedoria de la comunitat UOC amb la plataforma Hubbik.

Els objectius de l'Agenda 2030 de desenvolupament sostenible de les Nacions Unides i el coneixement obert són eixos estratègics de la docència, la recerca i la innovació de la UOC.

Més informació: research.uoc.edu #25anysUOC