Diseño de un dispositivo IoT para la detección de celo en ganado bovino

dc.contributor.advisorAstudillo Salinas, Darwin Fabián
dc.contributor.authorBriones Romero, Pablo Xavier
dc.contributor.authorVivar Ramon, Gustavo Andrés
dc.date.accessioned2021-11-08T18:10:51Z
dc.date.available2021-11-08T18:10:51Z
dc.date.issued2021-11-08
dc.descriptionEn la granja Irquis de la Universidad de Cuenca, el objetivo fundamental con su ganado, es conseguir un intervalo de tiempo entre gestación que resulte en una producción máxima tanto de crías como de producción de leche. Esto se viene realizando mediante inseminación artificial en el ganado bovino. Con este método se permite prescindir del uso de los toros, que muchas veces son de difícil manejo. Para realizar la inseminación, el bovino debe encontrarse en celo. En función de la calidad con que se ejecuta la técnica de detección de celos, aumenta la eficacia de la inseminación. Para la detección del celo, actualmente se usan métodos de observación continua que no son eficaces, perdiendo así muchas veces el celo en el animal. Por esta razón, existe la necesidad de desarrollar un prototipo que facilite la detección, mediante la adquisición de datos del comportamiento físico de la vaca y que los transmita en tiempo real para disponer de la información oportunamente. Este proyecto busca diseñar y desarrollar un dispositivo IoT que recolecte datos del comportamiento de una vaca, detecte un posible celo, almacene estos datos y los transmita, con un rango de cobertura de 1 Km en línea de vista. Este dispositivo IoT ejecuta el protocolo LoRaWAN en un microcontrolador. El estado de la placa será monitoreado con un sensor de temperatura y humedad. Los datos serán respaldados en una tarjeta de memoria micro SD, para luego ser transmitidos hacia un Gateway con su respectiva marca de tiempo, para esto se utilizará un reloj en tiempo real. El dispositivo desarrollado es un circuito PCB de dos caras. Para reducir su tamaño se usó tecnología de montaje superficial. Sus dimensiones son 60mm × 40mm, encapsulado en un contenedor IP65; el cual será ubicado en un chaleco sobre una vaca. El Gateway estará conectado al transceptor a través de una placa PCB, encapsulado en otro contenedor que cumple con el protocolo IP65 y conectado a una red LAN. Una vez realizadas las pruebas correspondientes en dos animales de la granja, los resultados fueron exitosos, logrando detectar el celo oportunamente en los dos experimentos. En conclusión, el diseño y desarrollo del prototipo IoT es un método válido para el estudio de la detección de celo en ganado bovino, cumpliendo de manera satisfactoria los objetivos planteados; dejando una base para continuar con futuros estudios relacionados con el tema del ganado.en_US
dc.description.abstractThis is being done through artificial insemination in cattle. This method makes it possible to dispense with the use of bulls, which are often difficult to handle. In order to perform the insemination, the cattle must be in estrus. Depending on the quality with which the estrus detection technique is performed, the efficiency of the insemination increases. For estrus detection, continuous observation methods are currently used, but they are not effective, thus losing the animal’s estrus many times. For this reason, there is a need to develop a prototype that facilitates the detection by acquiring data of the cow’s physical behavior and transmitting them in real time in order to have them available in a timely manner. This project seeks to design and develop an IoT device that collects data from the behavior of a cow, detects a possible estrus, stores this data and transmits it, with a coverage range of 1 km in line of sight. This IoT device runs the LoRaWAN protocol on a microcontroller. The status of the board will be monitored with a temperature and humidity sensor. The data will be backed up on a micro SD memory card, and then transmitted to a Gateway with its respective timestamp, for this a real time clock will be used. DevelopmentThe developed device is a two-sided PCB circuit. For estrus detection, continuous observation methods are currently used, but they are not effective, thus losing the animal’s estrus many times. For this reason, there is a need to develop a prototype that facilitates the detection by acquiring data of the cow’s physical behavior and transmitting them in real time in order to have them available in a timely manner. This project seeks to design and develop an IoT device that collects data from the behavior of a cow, detects a possible estrus, stores this data and transmits it, with a coverage range of 1 km in line of sight. This IoT device runs the LoRaWAN protocol on a microcontroller. The status of the board will be monitored with a temperature and humidity sensor. The data will be backed up on a micro SD memory card, and then transmitted to a Gateway with its respective timestamp, for this a real time clock will be used. DevelopmentThe developed device is a two-sided PCB circuit. To reduce its size, surface mount technology was used. Its dimensions are 60mm × 40mm, encapsulated in an IP65 container; which will be placed in a vest on a cow. The Gateway will be connected to the transceiver through a PCB board, which will be encapsulated in another container with IP65 technology and connected to a LAN network. Once the corresponding tests were carried out in two animals of the farm, the results were successful, achieving timely detection of estrus in both experiments. In conclusion, the design and development of the IoT prototype is a valid method for the study of estrus detection in cattle, satisfactorily fulfilling the objectives set; leaving a basis to continue with future studies related to the subject of cattle.en_US
dc.description.cityCuencaen_US
dc.description.degreeIngeniero en Electrónica y Telecomunicacionesen_US
dc.formatapplication/pdfen_US
dc.identifier.urihttp://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/37307
dc.language.isospaen_US
dc.publisherUniversidad de Cuencaen_US
dc.relation.ispartofseriesTET;121
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional*
dc.rights.accessRightsopenAccessen_US
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectElectrónicaen_US
dc.subjectGanaderíaen_US
dc.subjectPrograma de ordenadoren_US
dc.subjectProcreación artificialen_US
dc.subject.otherDiseño de sistemasen_US
dc.titleDiseño de un dispositivo IoT para la detección de celo en ganado bovinoen_US
dc.typebachelorThesisen_US
dc.ucuenca.areaconocimientounescoamplio33 Ciencias Tecnológicasen_US
dc.ucuenca.areaconocimientounescodetallado3104.90 Sistemas de Producción Ganaderaen_US
dc.ucuenca.areaconocimientounescoespecifico3307 Tecnología Electrónicaen_US
dc.ucuenca.correspondenciaxpablo.brionesr@hotmail.comen_US
dc.ucuenca.correspondenciagus_vr14@hotmail.comen_US
dc.ucuenca.id0103907036en_US
dc.ucuenca.idautor0107341802en_US
dc.ucuenca.idautor0105071294en_US
dc.ucuenca.paginacion87 páginasen_US
dc.ucuenca.responsablerecepcionPeñafiel Vázquez Erika Sofíaen_US

Files

Original bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Trabajo de Titulación.pdf
Size:
12.34 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Versión presentada (texto completo)

License bundle

Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
1.71 KB
Format:
Item-specific license agreed upon to submission
Description: