ReproTrack — Detección de Celo IoT para Ganado Bovino y Bufalino
Sistema IoT asimétrico que valida la monta real mediante IMU + BLE + LoRaWAN, reduciendo hasta un 80% el coste de hardware frente a los collares inteligentes del mercado.
ReproTrack — Detección de Celo IoT para Ganado Bovino y Bufalino
En la ganadería extensiva, la eficiencia reproductiva es el principal motor económico. Cada "día abierto" —el periodo en que una hembra permanece vacía más allá del tiempo óptimo— cuesta al productor entre 3,50 € y 5,00 € diarios en mantenimiento sin retorno.
ReproTrack es un proyecto donde convergen mis dos formaciones: Ingeniería en Producción Animal e Ingeniería Informática.
El problema
Los sistemas de monitorización actuales (collares y crotales inteligentes) fueron diseñados para vacas lecheras estabuladas y fallan en dos escenarios críticos:
- El punto ciego del búfalo. El celo de la búfala (Bubalus bubalis) es mayoritariamente silencioso, ocurre de noche y con frecuencia mientras los animales están sumergidos en lagunas o zonas de lodo, donde los sensores estándar sufren atenuación total de señal.
- La barrera económica. Equipar al 100% de las hembras con collares activos (100 €–150 € por animal) exige una inversión inicial prohibitiva para explotaciones medianas.
La innovación: arquitectura asimétrica
En lugar de monitorizar individualmente cada hembra con hardware caro, ReproTrack invierte la lógica del mercado:
- En el macho (nodo activo): un único dispositivo robusto en el pecho del toro. Integra acelerometría (IMU), procesamiento local en el borde y radios BLE + LoRaWAN.
- En las hembras (nodos pasivos): beacons BLE estáticos y sellados, de 2 € a 3 € por unidad, en la base de la cola.
En vez de inferir el celo por patrones de actividad, el sistema valida el evento físico directo de la monta.
Cómo funciona
- Espera. El dispositivo del macho permanece en deep sleep; solo el IMU vigila la cinemática a baja frecuencia.
- Detección. Al ejecutarse el salto de monta, el sensor registra una inclinación vertical acentuada en el eje Z y dispara una interrupción por hardware que despierta la MCU.
- Validación. La MCU activa el receptor BLE durante 20 segundos y lee el tag de la hembra. Si el RSSI supera los −50 dBm, se confirma la proximidad estrecha y se descartan falsos positivos.
- Almacenamiento. El evento
[ID_macho, ID_hembra, timestamp]se cifra y se guarda en la memoria Flash no volátil. - Transmisión asíncrona. Cuando el animal vuelve a tierra firme, la radio LoRa despacha los paquetes acumulados al gateway (868 MHz), sin costes de red móvil.
- Procesamiento. El servidor almacena el histórico y notifica al ganadero la ventana óptima de inseminación artificial según la regla AM-PM.
El protocolo store-and-forward garantiza que ningún dato se pierda mientras los animales están en el agua o fuera de cobertura.
Stack técnico
Hardware y firmware
- SoC con BLE nativo y consumo ultrabajo (ESP32-WROOM / Nordic nRF52840)
- Módulo LoRa Semtech SX1262 (banda libre europea de 868 MHz)
- Acelerómetro LIS3DH con interrupciones por hardware
- Firmware en C++ (Arduino / ESP-IDF)
- Carcasa de polímero industrial sellada con resina epoxi para certificación IP68 real
Cloud y aplicación
- API REST/WebSockets en Node.js (TypeScript)
- PostgreSQL con TimescaleDB para series temporales
- Dashboard PWA responsivo en React y Tailwind CSS
Impacto económico
El ahorro anual responde a N × ΔD × C, donde N es el tamaño del rebaño, ΔD la reducción media de días abiertos (estimada en 15 días) y C el coste diario de un animal vacío (4,00 €).
Para una explotación estándar de 100 cabezas en la región de Viseu, el impacto se traduce en 6.000 € anuales de ahorro directo, con retorno de la inversión en menos de 8 meses.
Estado actual y hoja de ruta
El proyecto está en fase de ideación avanzada y prototipado de ingeniería:
- ✅ Arquitectura de red híbrida (BLE + LoRaWAN) diseñada
- ✅ Algoritmo de detección de monta estructurado
- ✅ Prototipo del dashboard desarrollado
- ⏳ Fabricación del primer lote de PCBs y ensayos de estanqueidad IP68
- ⏳ Pruebas piloto en entorno real (rebaño bovino en Viseu, bufalino en Ribatejo)
En números
Tecnologías
