Monitorización y certificación de la sostenibilidad ambiental en la ganadería porcina
NetPig es un caso de uso que se centra en la monitorización y certificación de la sostenibilidad ambiental en el sector porcino. Este caso de uso ha sido diseñado siguiendo la metodología oficial de la Oficina del Dato, cuyas buenas prácticas se pueden consultar en la sección de buenas prácticas para casos de uso.
Fig. 1. Logo comercial del caso de uso. (fuente: AgrospAI)
Introducción
Objetivos
NetPig tiene como objetivo principal facilitar el proceso de obtención de certificaciones de sostenibilidad para los ganaderos del sector porcino, abordando los principales desafíos que enfrentan actualmente en este ámbito.
Facilitar el proceso de obtención de certificaciones de sostenibilidad para los ganaderos.
En primer lugar, el sistema busca simplificar significativamente el proceso de certificación mediante la automatización del procesamiento de datos necesarios para las certificaciones. Esta automatización permite reducir drásticamente la carga administrativa que tradicionalmente recae sobre los ganaderos, oficinas técnicas o administraciones públicas, eliminando procesos manuales tediosos. Como resultado, se consigue una disminución considerable de los costes asociados al proceso de certificación y un notable ahorro de tiempo en los trámites y procedimientos necesarios.
Reducir la carga administrativa y, como resultado, disminuir los costes asociados al proceso de certificación y ahorrar tiempo en los trámites.
Paralelamente, NetPig pone especial énfasis en preservar el control total que los ganaderos tienen sobre sus datos en todo momento. El sistema garantiza la soberanía de datos, asegurando que los productores mantengan la propiedad y el control completo sobre la información generada en sus explotaciones.
Preservar el control total que los ganaderos tienen sobre sus datos.
Finalmente, NetPig aspira a que los ganaderos puedan generar valor añadido a través de sus datos, facilitando la monetización de la información recopilada. De esta manera, el sistema no solo facilita la obtención de certificaciones, sino que también abre nuevas oportunidades de negocio y acceso a mercados que valoran especialmente la sostenibilidad certificada.
Generar valor añadido para los ganaderos a través de sus datos.
Descripción del problema
El sector porcino enfrenta actualmente importantes desafíos en los procesos de certificación de sostenibilidad, caracterizados por flujos de trabajo ineficientes y herramientas tecnológicas limitadas que dificultan la obtención de certificaciones.
Esta situación genera dos oportunidades claras que NetPig pretende abordar:
La primera oportunidad se centra en la solicitud de certificaciones obligatorias ante administraciones públicas. Este tipo de certificaciones son requisitos legales que los ganaderos deben cumplir, y su obtención a través de procesos digitalizados y eficientes puede suponer un ahorro considerable de tiempo y recursos.
La segunda oportunidad aborda la solicitud de certificaciones voluntarias con entidades certificadoras privadas. Estas certificaciones ayudan a las granjas a mejorar su branding ético y de sostenibilidad, proporcionando un valor añadido que puede traducirse en mejores condiciones comerciales y acceso a mercados más exigentes en términos ambientales.
La falta de herramientas digitales adecuadas no solo impacta en la eficiencia del proceso, sino que también limita la capacidad de los ganaderos para acceder a oportunidades de certificación que podrían mejorar significativamente la competitividad y sostenibilidad de sus explotaciones.
Solución propuesta
La solución propuesta para abordar los problemas identificados pasa por utilizar el espacio de datos AgrospAI como plataforma tecnológica que permita digitalizar y optimizar el proceso de certificación de sostenibilidad en el sector porcino.
AgrospAI proporciona la infraestructura necesaria para crear un ecosistema digital que conecte de manera eficiente a todos los actores involucrados en el proceso de certificación: ganaderos, oficinas técnicas, administraciones públicas, entidades certificadoras privadas y otros.
La solución NetPig se fundamenta en la creación de un sistema que mantiene la estructura de comunicación tradicional entre ganaderos y oficinas técnicas, pero que digitaliza y automatiza los procesos posteriores. De esta manera, se preserva la confianza y los roles establecidos, mientras se mejora significativamente la eficiencia operativa.
Fig. 2. Primera oportunidad a abordar. Obtención de una certificación voluntaria con una entidad certificadora privada a través de AgrospAI. (fuente: AgrospAI)
Fig. 3. Segunda oportunidad a abordar. Obtención de una certificación obligatoria con una administración pública a través de AgrospAI. (fuente: AgrospAI)
El espacio de datos AgrospAI permite implementar un flujo de trabajo donde, una vez que la oficina técnica ha recopilado las datos de los ganaderos, únicamente necesita cargarlos en el espacio de datos. Desde allí, puede acceder a diversos servicios certificadores tanto públicos como privados que se aplicarían automáticamente a estas datos para obtener, por ejemplo, informes de sostenibilidad y certificaciones. Esta aproximación no solo reduce los tiempos de procesamiento, sino que también minimiza los errores humanos asociados al manejo manual de datos.
Mediante el uso de AgrospAI, los ganaderos mantienen la soberanía sobre sus datos en todo momento, pudiendo controlar qué información se comparte, con quién y para qué propósitos específicos.
La solución propuesta aborda tanto las certificaciones obligatorias como las voluntarias, creando un marco unificado que permite a las granjas acceder a ambos tipos de certificación desde una única plataforma, maximizando las oportunidades de generar valor añadido a través de sus datos de sostenibilidad.
Metodología oficial
Evaluación de la viabilidad
El caso de uso NetPig es impulsado por AgrospAI, un demostrador de espacio de datos agroalimentarios liderado por la Universidad de Lleida. Surge en un contexto de creciente presión regulatoria y social hacia el sector porcino para reducir su impacto ambiental, donde existe un conflicto entre rentabilidad económica y sostenibilidad. La legislación vigente, desde los ODS hasta normativas europeas y nacionales, obliga a adoptar técnicas más sostenibles. A través del uso del espacio de datos, se busca automatizar procesos de certificación y mejorar la eficiencia, trazabilidad y transparencia. Además, se identifican nuevos actores clave como las oficinas técnicas, que desempeñan un papel esencial en la gestión documental y el cumplimiento normativo.
Seguidamente, se identifican datos que pueden ser clave para la obtención de certificados: tipo de granja, consumo de recursos, emisiones estimadas y tecnologías de reducción. Estos datos pueden obtenerse manualmente o mediante sensores IoT. Se definen los roles del espacio: proveedores de datos (ganaderos, oficinas técnicas), consumidores (administraciones, certificadoras, investigadores), proveedores de servicios y el facilitador AgrospAI. La soberanía del dato recae siempre en quien lo genera.
Para entender mejor las interacciones entre los diferentes actores, se crea un modelo de interacción. En este se muestran las principales interacciones entre roles con flechas y se etiquetan por orden cronológico.
Fig. 4. Modelo de interacción. (fuente: AgrospAI)
El valor potencial del caso de uso reside en que los titulares de datos pueden compartirlos bajo su consentimiento, manteniendo siempre el control y obteniendo beneficios como nuevos ingresos o mejores decisiones. Los indicadores de éxito incluyen eficiencia administrativa, calidad de los datos, satisfacción de los actores implicados y reducción de emisiones. A nivel social, puede contribuir a la sostenibilidad, la salud pública y la igualdad de oportunidades entre explotaciones grandes y pequeñas. La evaluación muestra beneficios económicos, de eficiencia y reputacionales para todos los roles implicados. En conjunto, se considera viable por su impacto positivo esperado.
A continuación, se analiza la complejidad de la interacción del caso de uso considerando los actores, los datos y el entorno. Hay una diversidad media de actores con posibles colaboraciones y competencia entre ellos. Los datos compartidos son variados y, en algunos casos, confidenciales. El entorno está fuertemente regulado y participan técnicos con conocimientos medios sobre espacios de datos. Este nivel de complejidad requiere servicios que garanticen confianza e interoperabilidad.
Finalmente, teniendo en cuenta un presupuesto estimado, se decide seguir adelante con el caso de uso. El entorno cuenta con consultores y recursos de apoyo, como credenciales digitales, documentación y asistencia técnica. El caso de uso se considera viable y se inicia su fase de diseño.
Diseño del caso de uso
El caso de uso NetPig tiene como objetivo crear un mecanismo estructurado y confiable para compartir datos ambientales del sector porcino, actualmente dispersos y poco interoperables. Se busca facilitar la certificación medioambiental y mejorar la eficiencia mediante un espacio de datos que garantice la soberanía, privacidad y confianza de los ganaderos. El diseño incorpora principios éticos como la transparencia, la justicia social y la autonomía de los participantes, dentro de un modelo federado y escalable. Los datos se procesan principalmente mediante enfoques compute-to-data, permitiendo el análisis sin necesidad de mover la información del origen.
El modelo funcional de NetPig define cuatro roles clave: consumidor, proveedor de datos, proveedor de servicios y facilitador, cada uno con responsabilidades específicas dentro del espacio de datos. La arquitectura se apoya en mecanismos de identificación y autenticación confiables, infraestructura federada basada en compute-to-data, y contratos inteligentes sobre un registro distribuido para garantizar la soberanía, privacidad y trazabilidad. Se promueve la interoperabilidad mediante estándares comunes del ecosistema Pontus-X y Gaia-X, junto con catálogos descentralizados que permiten descubrir datos y servicios. Además, se habilitan mecanismos de compensación mediante monederos digitales y contratos inteligentes, posibilitando el intercambio de valor de forma segura y auditable.
Para garantizar el funcionamiento eficaz y sostenible del caso de uso, se han identificado seis dimensiones clave. En la dimensión comercial, se abordan aspectos como la estructura tarifaria y la estrategia de marca. La dimensión legal refleja el cambio hacia una regulación vinculante a nivel europeo, dejando atrás acuerdos sectoriales voluntarios; se destaca también el uso de contratos inteligentes y la gobernanza heredada del espacio de datos AgrospAI. La dimensión funcional incluye la experiencia de usuario y la protección de la privacidad. En cuanto a la dimensión técnica, se opta por una arquitectura federada que preserva la soberanía de los datos, frente a modelos centralizados. La dimensión operativa contempla la gestión diaria, los acuerdos de nivel de servicio, la mitigación de riesgos y las herramientas de soporte. Finalmente, la dimensión de proyecto cubre la planificación y gestión general de la implementación.
Algoritmo NetPig - Generador de informes de sostenibilidad
Para dar un enfoque práctico al caso de uso de sostenibilidad en el sector porcino, desde AgrospAI se ha implementado un servicio que permite generar informes de sostenibilidad ambiental a partir de sensores en granjas. Este servicio se basa en el algoritmo NetPig, desarrollado siguiendo el modelo de prestación de servicios dentro de un espacio de datos federado.
¿Qué hace el algoritmo?
El algoritmo NetPig analiza datos de sensores ambientales instalados en granjas porcinas, concretamente concentraciones de dióxido de carbono (CO₂) y amoniaco (NH₃), registrados en tiempo real. A partir de estos datos:
- Evalúa la calidad del aire interior en la explotación ganadera.
- Aplica umbrales establecidos por la legislación española (Real Decreto 159/2023) [3].
- Determina si una explotación es elegible para una certificación ambiental basada en sostenibilidad.
- Genera automáticamente un informe PDF de sostenibilidad.
¿Qué datos utiliza?
El algoritmo se aplica a conjuntos de datos en formato CSV que contengan las siguientes columnas:
datetime: marca temporal de la medición.CO2: concentración de dióxido de carbono en ppm.NH3: concentración de amoniaco en ppm.
Cómo es el caso del conjunto de datos CEP - Environment and Comfort.
Lógica de certificación
El algoritmo incorpora una lógica de diagnóstico que sigue estos criterios:
- Si más del 5% de los valores superan el límite recomendado → la granja no es elegible.
- Si todos los valores están dentro de los límites → la granja es elegible para certificación.
Los límites utilizados, según el Real Decreto 159/2023, son:
| Gas | Límite recomendado |
|---|---|
| CO₂ | 3.000 ppm |
| NH₃ | 20 ppm |
✅ El algoritmo NetPig es solo un ejemplo del tipo de servicios que podría ofrecer un proveedor especializado dentro del espacio de datos.
Resultado y beneficios
Cuando se aplica el algoritmo NetPig dentro del espacio de datos sobre un conjunto de datos ambientales como el mencionado, no se exponen ni se comparten en ningún momento las medidas brutas ni los archivos originales. En su lugar, el resultado de la ejecución es un informe de sostenibilidad generado automáticamente, que contiene:
- Gráficos de evolución temporal y distribución de gases.
- Análisis estadísticos resumidos.
- Un diagnóstico final que indica si la granja es o no apta para una certificación de sostenibilidad ambiental.
Fig. 5. Resultado de la ejecución del algoritmo que puede descargar el consumidor. Contiene un informe de sostenibilidad. (fuente: AgrospAI)
Este enfoque tiene múltiples beneficios alineados con los objetivos iniciales del sistema NetPig:
- Automatización del proceso de certificación, lo que reduce significativamente la carga administrativa para ganaderos, técnicos o entidades públicas.
- Preservación de la soberanía del dato: los ganaderos mantienen el control total sobre la información recogida en sus explotaciones, ya que los algoritmos acceden a los datos únicamente para generar valor, sin necesidad de compartirlos abiertamente.
- Generación de valor añadido: el informe final puede ser utilizado como documentación técnica para procesos de certificación, acceso a ayudas o diferenciación en el mercado.
En definitiva, NetPig demuestra cómo un algoritmo ofrecido como servicio en un espacio de datos puede transformar datos en valor útil, de forma segura.
Referencias
[1] Modelo de desarrollo de casos de uso para espacios de datos – datos.gob.es. Disponible en: https://datos.gob.es/es/blog/modelo-de-desarrollo-de-casos-de-uso-para-espacios-de-datos
[2] Cómo evaluar y diseñar casos de uso para espacios de datos – datos.gob.es. Disponible en: https://datos.gob.es/es/blog/como-evaluar-y-disenar-casos-de-uso-para-espacios-de-datos-guias-para-facilitar-el-camino
[3] Rotecna. (2023). Ammonia and CO₂ limits in pig farming: recommendations for optimal welfare. Retrieved from [https://www.rotecna.com/en/blog/ammonia-and-co2-levels-in-pig-farming/](https://www.rotecna.com/en/blog/ammonia-and-co2-levels-in-pig-farming/