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Nuevos enfoques para monitorizar el bienestar animal mediante sensores e inteligencia artificial

Los rápidos avances en inteligencia artificial han permitido rastrear y monitorizar a los cerdos en tiempo real a lo largo de toda la cadena de producción. - Artículo publicado en el número de mayo de Suis.


Àngela Ramon Pérez1, Dra. Heng-Lun Ko1,2, Dr. Pol Llonch Obiols1 y Queralt Allueva Molina1
1Facultad de Veterinaria, Universitat Autònoma de Barcelona
2Facultad de Veterinaria, Universidad de Murcia

El bienestar animal es un componente esencial en la producción porcina y actualmente existe una tendencia creciente a utilizar tecnología de sensores para monitorizarlo. Esta tendencia es comúnmente llamada ganadería de precisión (PLF, por sus siglas en inglés “Precision Livestock Farming”). Los rápidos avances llevados a cabo en inteligencia artificial han permitido rastrear y monitorizar a los cerdos en tiempo real, de manera continua, objetiva y a lo largo de toda la cadena de producción. En este artículo, se presentan algunos ejemplos de sensores que actualmente ya se están utilizando en granja, transporte y matadero, o bien todavía están en fase de desarrollo. Se describe la información obtenida por sensores siguiendo el modelo de los Cinco Dominios (“Five Domains Models”) de Mellor et al. (2020), demostrando la posibilidad de evaluar el estado de bienestar de los cerdos según los diferentes dominios. Además, se abordan las ventajas y limitaciones actuales de la implementación de estas tecnologías en la ganadería porcina. La tecnología de sensores y la inteligencia artificial como potentes herramientas para evaluar automáticamente el bienestar siguen todavía siendo todo un reto para mejorarlas. Además, es importante remarcar que las tecnologías PLF aplicadas en granjas comerciales y mataderos son para facilitar el proceso de toma de decisiones, la clave para mejorar el bienestar animal desde la granja hasta el matadero sigue estando en manos del personal.

Palabras clave. Bienestar animal, detección temprana, ganadería de precisión, manejo, medidas basadas en el animal, tecnología de sensores.

New approach to monitoring animal welfare based on the use of sensors and artificial intelligence

Animal welfare as an essential component in pig farming, there is currently an increasing trend of using sensor technology to monitor animal welfare. This is an approach commonly called Precision Livestock Farming (PLF). Rapid advances in artificial intelligence have empowered the users to track and monitor pigs in real-time, continuously, objectively, and throughout the whole production chain. In this article, we introduce some examples of the sensors and their technology that are currently (and can be potentially) used on farm, during transport, and at slaughter. We allocate data collected by sensors into the Five Welfare Domains model by Mellor et al. (2020), to demonstrate the possibility to assess the welfare status of pigs by different welfare domains. Lastly, we address the advantages and the limitations of applying sensor technology and artificial intelligence in pig farming. Sensor technology and artificial intelligence as powerful tools to automatically monitor animal welfare continuously, there are still many challenges to improve these technologies. In addition, it is important to keep in mind that PLF technology applied on commercial farms and slaughterhouses is to smooth the decision-making process - the key to improve animal welfare from farm to slaughter is still in the hands of on-site personnel.

Keywords. Animal-based measure, animal welfare, early detection, management, precision livestock farming, sensor technology.

Introducción

El bienestar animal es un elemento que influye cada vez más en la opinión de la sociedad sobre la ganadería, basado en la creciente conciencia sobre la capacidad de sufrimiento y las emociones en los animales. Esto hace que se convierta en una prioridad para la sociedad europea, tal como indican las cifras del último Eurobarómetro (2023), así como un criterio de calidad a la hora de comprar productos de origen animal. Además, el bienestar animal influye directamente sobre la productividad ganadera, la calidad de los productos de origen animal y la salud humana.

La mejora en el bienestar animal también contribuye a la prevención de enfermedades transmisibles y combate la resistencia a los antimicrobianos, haciéndolo un componente clave de la ganadería moderna. El concepto de bienestar animal abarca tanto el bienestar físico como mental, lo que demuestra su naturaleza multidimensional. De hecho, la definición más actualizada del bienestar animal se basa en cinco dominios, incluyendo nutrición, alojamiento, salud, comportamiento y estado mental, y para conseguir un bienestar animal satisfactorio, todas estas necesidades tienen que cubrirse.

La evaluación efectiva del bienestar animal requiere de indicadores y protocolos basados en evidencias científicas. Los métodos actuales presentan algunos desafíos. En primer lugar, los métodos tradicionales solo son capaces de evaluar el estado de los animales en una ventana de tiempo muy limitada. Además, su evaluación requiere de importantes recursos humanos (personal que lleva a cabo la evaluación), lo que hace inviable su monitorización continuada en el tiempo. Por último, la evaluación basada en los protocolos tradicionales implica un cierto nivel de sesgo por parte del personal que lo lleva a cabo. Estos desafíos pueden abordarse utilizando tecnologías de sensores, las cuales prometen una monitorización más eficiente y menos invasiva del bienestar animal.

La ganadería de precisión (PLF, por sus siglas en inglés “Precision Livestock Farming”) emplea una combinación de una o varias tecnologías para la observación detallada y en tiempo real del ganado, ya sea a nivel individual o colectivo. Este enfoque se sustenta en la utilización de dispositivos que registran diversas variables relacionadas con la salud y bienestar de los animales como, por ejemplo, la temperatura corporal, la actividad o el comportamiento alimenticio. La información recolectada por estos dispositivos puede ser procesada y examinada a través de técnicas de inteligencia artificial (IA), facilitando no solo la evaluación precisa del estado actual de los animales, sino también su predicción futura. La capacidad de estos sistemas para proveer datos en tiempo real sobre individuos y grupos permite a los ganaderos, veterinarios y otros especialistas supervisar de manera efectiva la salud animal y actuar de manera preventiva o correctiva al identificar anomalías.

La integración de tecnología de sensores en la cría de animales de producción reviste importancia en cada etapa del proceso productivo, desde el cuidado en la granja hasta el momento del sacrificio en los mataderos. Esta tecnología es aplicable en una amplia variedad de entornos ganaderos, abarcando tanto sistemas de cría intensiva como extensiva.

PLF en granja

Las tecnologías PLF permiten obtener mucha información de una gran cantidad de parámetros relacionados en la producción porcina, entre ellos, el bienestar animal. El uso de estas tecnologías permite evaluar el bienestar de una forma objetiva y precisa, ya que elimina el sesgo asociado al personal que lleva a cabo las observaciones y, por lo tanto, la subjetividad de los datos registrados. Además, estos datos se obtienen de forma automatizada y continua en tiempo real obteniendo un gran volumen de datos, permitiendo a los profesionales del sector actuar de forma temprana frente a posibles incidencias. A su vez, la integración y agregación de diferentes sensores permite obtener información más detallada y completa.

Estas tecnologías se pueden categorizar teniendo en cuenta diferentes criterios como pueden ser el indicador de bienestar que miden (por ejemplo, posturas específicas o tos) y por otro lado el tipo de sensores que utilizan y por lo tanto la información que registran e interpretan (por ejemplo, sistemas basados en cámaras que registran diferentes posturas o micrófonos que registran eventos de tos). Actualmente, los sensores acoplados a sistemas PLF más habituales en la industria porcina son cámaras, micrófonos, acelerómetros, básculas, RFID (identificación por radiofrecuencia), sensores ambientales (temperatura, humedad, gases y partículas) y tecnologías que combinan diferentes tipos de sensores. En la tabla 1 se puede observar la distribución de los diferentes sensores que evalúan indicadores de bienestar clasificados según los dominios de bienestar.

Tabla 1. Ejemplos de indicadores de bienestar evaluados en granja mediante tecnología PLF según los cinco dominios de bienestar.Tabla 1. Ejemplos de indicadores de bienestar evaluados en granja mediante tecnología PLF según los cinco dominios de bienestar.

Este artículo aparece en el número 207 (mayo de 2024) de Suis. Suscríbete aquí para tener acceso completo a este y otros contenidos de la revista.


El bienestar animal es un componente esencial en la producción porcina y actualmente existe una tendencia creciente a utilizar tecnología de sensores para monitorizarlo. Esta tendencia es comúnmente llamada ganadería de precisión (PLF, por sus siglas en inglés “Precision Livestock Farming”).

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