La protección de animales declarados en peligro crítico por el Estado peruano es de suma importancia para la preservación de estas especies. La Lama guanicoe, conocida como guanaco, es un camélido que se encuentra en esta condición, según el reporte de censado del 2004. El Perú ha pasado de poseer millones en la época incaica a solamente 3,810 ejemplares de guanacos. Estas cifras son muy preocupantes por la gran disminución. Si bien existen muchos esfuerzos de monitoreo realizados por los especialistas de las distintas reservas naturales, es necesaria la inclusión del componente tecnológico a estas actividades para permitir realizar labores más periódicas. Dichas experiencias vienen siendo desarrolladas por iniciativas privadas, como la promovida por la empresa Cerro Verde. Sin embargo, esta no es suficiente, pues se enmarca solamente el ámbito de ubicación geográfica de la empresa y, además, se consideran costos mensuales que son asumidos por la empresa. En ese sentido, el sistema propuesto dentro del presente proyecto tiene como fin desarrollar nodos móviles en forma de geocollares que permitan la geolocalización de los guanacos, con el fin de determinar su corredor biológico y su comportamiento poblacional. El sistema de localización está compuesto por componentes electrónicos de bajo consumo de energía y gran área de cobertura, lo cual haga posible garantizar tiempos de duración prolongados y una precisión entre 20 y 30 metros. Además, se cuenta con un sistema de gestión informático geolocalizado de fácil comprensión.

La Lama guanicoe, conocida como guanaco, es un camélido que tuvo una gran población antes de la llegada de los españoles (FAO, 1991). Actualmente, esta población se ha reducido, pasando de una cantidad de 30 millones a 600,000 animales en Sudamérica (Marchetti et al., 1992). Según los últimos estudios, se reconocen 2 subespecies: la Lama guanicoe, que habita en el sur de Chile, Argentina, Paraguay y Bolivia y el guanaco peruano (Lama guanicoe cacsilensis), que habita en el Perú y el extremo norte de Chile (Gonzáles et al., 2006), destacando la importancia de esta especie en el Perú. Según reportes del año 2004, se dio a conocer que la cantidad de guanacos en el Perú no superó la cantidad de 3,810 animales y, según los últimos reportes emitidos por el SERNANP, se estima que esta población ha ido disminuyendo en el Perú, debido principalmente a una epidemia que afecta a esta especie, además de la caza indiscriminada (por su fibra, su carne o por deporte). Estos motivos y la cantidad tan reducida de animales hacen pensar en una posible extinción del guanaco de la sierra peruana, motivo principal por el cual esta especie fue declarada en peligro crítico, según el decreto supremo N.º 004-2014-MINAGRI en el año 2014.

La Reserva Nacional de Salinas y Aguada Blanca es un área natural protegida por el Estado, establecida mediante D.S. N.° 070-79-AA, con fecha 09 de agosto de 1979, con una superficie de 366,936 ha. Asimismo, abarca los departamentos de Arequipa y Moquegua. Según los censos realizados en la reserva en el año 1979, se pasó de una cantidad de 250 guanacos a 117 animales en el año 2007 (Zeballos, 2010). Además, según el último conteo realizado en el año 2017, existe un promedio de 130 guanacos entre machos hembras y crías. Con el objetivo de preservar esta especie, se realizan estudios de identificación del corredor biológico para evaluar su comportamiento y dinámica poblacional, determinando las fuentes de alimentación, frecuencia de migración e interacción con otras especies. En la actualidad, estos estudios son realizados con técnicas de observación a distancia por periodos de tiempo determinados (de 8:00 a.m. a 1:00 p.m.), obteniendo información sobre su desplazamiento e interacción. No obstante, esta técnica no permite conocer con certeza los lugares y periodos de pastoreo, los horarios de alimentación y pernoctación diarios, periodos de descanso y el proceso de adaptación social con otras especies, debido principalmente a los periodos de monitoreo. Otra información importante, que no se logra a través de los métodos convencionales, es la determinación de la influencia del hábitat en su alimentación y salud, variables vitales para tomar acciones con el objetivo de lograr su conservación.

En la actualidad, este tipo de monitoreo es realizado con herramientas tecnológicas basados en la geolocalización, mediante el uso de radiocollares, que contienen GPS y módulos celulares. No obstante, dicha tecnología presenta algunas limitaciones, como el reducido tiempo de funcionamiento promedio, los costos extras por el uso de un sistema celular y la escasa ergonomía en el animal. Por otro lado, el avance de la tecnología ha permitido el desarrollo de sistemas de comunicaciones basados en tecnologías como LoRa, SigFox y IEEE 802.15.4g, para redes de área amplia y de baja potencia (LPWAN) enmarcadas en las bandas de transmisión ISM, reduciendo el tamaño de los dispositivos y su consumo energético, las cuales, con algunas estrategias de procesamiento, podrían ser empleadas para fines de localización.

El empleo de este tipo de tecnologías para localización, dadas sus características de bajo consumo de energía y sin costos adicionales, podría aumentar significativamente la capacidad de monitoreo tanto en la precisión como en la frecuencia, lo cual sería de gran ayuda para la obtención de datos sobre el comportamiento de los guanacos con el objetivo de conocer el corredor biológico en la reserva nacional Salinas y Aguada Blanca, que ayudaría a promover su conservación.

Los reportes mensuales de las tareas de monitoreo son realizados por los responsables de la Reserva Nacional de Salinas y Aguada Blanca de Arequipa con la finalidad de recopilar información sobre la variación poblacional, los hábitos de comportamiento y el desplazamiento a lo largo del área protegida de la reserva. Dichas tareas se efectúan mediante métodos tradicionales basados en la observación, desplegando un número considerable de personas, organizadas en grupos, quienes registran manualmente los datos de cantidad, validados a partir de la coincidencia de los registros entre grupos diferentes. Tales datos recopilados constituyen una representación temporal de sus características en el momento en que fueron tomados, siendo insuficiente para un adecuado seguimiento y toma oportuna de acciones para asegurar la preservación de la especie.

Actualmente, la alternativa recurrente para el monitoreo automático de animales en movimiento es a través de soluciones basadas en el sistema de geoposicionamiento global (GPS), como los radiocollares. Ello proporciona información sobre la longitud y latitud con errores de precisión entre 30 y 40 metros. Además, este dispositivo tiene demandas de corriente elevadas en los periodos de comunicación, conllevando a un alto consumo de energía con un rápido agotamiento de las fuentes de alimentación, como las baterías. Esto constituye una limitante para lograr la extensión del tiempo de autonomía de los dispositivos. Por otra parte, usualmente, los dispositivos solo se limitan a almacenar la información, la cual es recogida cuando se vuelva a capturar al animal, o a emitir los datos haciendo uso de tecnología GSM (red celular), con acceso a la información restringido a estos periodos.

Por su parte, el internet de la cosas (IoT) es una tendencia que brinda una infinidad de servicios, gracias al desarrollo de nuevas tecnologías de comunicaciones inalámbricas de baja tasa de transferencia de datos, bajo consumo de energía y mayor rango de alcance (como los protocolos LoRa y Sigfox). Actualmente, se investigan técnicas para la geolocalización de objetos basados solo en el procesamiento de las señales provenientes de estos, tales como RSSI (Received Signal Strength Indicator), ToA (Time of Arrival), TDoA (Time Difference of Arrival) and AoA (Angle of Arrival). Ello evitaría el uso de un receptor GPS en los objetos, reduciendo enormemente el consumo energético y contribuyendo en la miniaturización del dispositivo. De esa manera, se obtiene una mayor autonomía en dispositivos alimentados por batería.

El proyecto propuesto es considerado para aplicaciones en zonas rurales, como la sierra peruana, donde la localización de individuos y/o animales requiere una cobertura superior a 10,000 metros. Dicha propuesta prioriza tecnologías de redes de sensores para IoT como Lora, Zigbee y 6LoWPan, los cuales permiten efectuar comunicaciones inalámbricas de baja tasa de transferencia de datos, bajo consumo de energía y amplios rangos de cobertura. El sistema de geolocalización se basa en nodos móviles inalámbricos, 4 estaciones base de recepción de las señales emitidas por los nodos móviles y un sistema de geolocalización centrado en la estimación de la ubicación por medio del uso de algoritmos de localización.

El nodo móvil se compone por un transmisor de largo alcance y bajo consumo de energía, sensores de temperatura, humedad y unidad de medición inercial, una batería y un sistema de gestión de energía del dispositivo tanto a nivel de hardware como de software y sistemas de protección antiestática. Las estaciones base hacen posible la comunicación con nodos móviles en un radio de 10 Km y tiene comunicación con internet, enviando la información a un servidor central, donde se procesan las señales para estimar la ubicación. Los datos y ubicaciones son visualizados en un portal informático que permite almacenar y analizar estos datos para la determinación del corredor biológico por los investigadores del CITE.

Modalidad de proyecto: Proyecto de investigación multidisciplinario

Son propuestas de investigación aplicada o desarrollo tecnológico con objetivos y actividades multidisciplinarias. Participan, por lo menos, dos grupos de investigación de diversas disciplinas, ya sea de la misma o de diferente entidad.

Los proyectos deben ser presentados de manera asociativa (con una o más entidades asociadas).

La conformación mínima es la siguiente:

• Un investigador principal
• Dos coinvestigadores (uno por cada grupo de investigación)
• Dos tesistas de posgrado
• Un gestor tecnológico
• Un coordinador administrativo

Nota: se debe contar con la participación de, por lo menos, un investigador de una institución proveniente de alguna región del interior del país.

Tipo de proyecto: Investigación aplicada

Subsector: Telecomunicaciones

Sector: General

Lugar de ejecución del proyecto: Arequipa

Fecha de inicio: 01/12/2018

Fecha de cierre: 01/01/2021

Plazo de ejecución (meses): 25

Objetivo principal

Diseñar e implementar un sistema de localización de sensores móviles de bajo consumo de energía y gran área de cobertura que permita el estudio del corredor biológico y la conservación de la Lama guanicoe (guanaco) en la Reserva Nacional de Salinas y Aguada Blanca de la región Arequipa.

Objetivo específico 1

Diseñar e implementar el sistema de geolocalización y sensado a nivel de hardware y firmware.

Objetivo específico 2

Instalar, probar y validar el sistema de monitoreo en la zona de interés.

Objetivo específico 3

Describir el hábitat, comportamiento y el corredor biológico de la Lama guanicoe.

Institución responsable del proyecto

UNIDAD EJECUTORA 002 INICTEL UNI

RUC: 20514761826

Tipo de entidad: Institutos o centros de investigación de régimen público, exceptuando al ITP y sus CITE

Régimen: Público

Tipo de organización: Sin fines de lucro

Departamento: Lima

Provincia: Lima

Distrito: San Borja

Dependencias: Dirección de Investigación y Desarrollo Tecnológico

Instituciones asociadas

Instituto Tecnológico de la Producción (ITP)

RUC: 20131369477

Tipo de entidad: Centros de Innovación Productiva y Transferencia Tecnológica (CITE) públicos o privados.

Régimen: Público

País: Perú

Departamento: Arequipa

Provincia: Arequipa

Distrito: Arequipa

Université Bretagne Sud – Laboratoire Lab-STICC

Tipo de entidad: Universidades extranjeras

Régimen: Público

País: Francia

Ciudad: Lorient

Investigador principal

Nombres: Jinmi Gregory

Apellido paterno: Lezama

Apellido materno: Calvo

Grado académico: Doctorado

Nombre del grado académico: Doctor en Sistemas Electrónicos

Entidad: UNIDAD EJECUTORA 002 INICTEL UNI

Dependencia: Dirección de Investigación y Desarrollo Tecnológico

Coinvestigador

Nombres: Oscar Enrique

Apellido paterno: Llerena

Apellido materno: Castro

Grado académico: Magíster

Entidad: UNIDAD EJECUTORA 002 INICTEL UNI

Dependencia: Dirección de Investigación y Desarrollo Tecnológico

Coinvestigador

Nombres: Rubén Eusebio

Apellido paterno: Acosta

Apellido materno: Jacinto

Grado académico: Magíster

Entidad: UNIDAD EJECUTORA 002 INICTEL UNI

Dependencia: Dirección de Investigación y Desarrollo Tecnológico

Coinvestigador

Nombres: Guido Michel David

Apellido paterno: Chirinos

Apellido materno: Tovar

Grado académico: Magíster

Entidad: Instituto Tecnológico de la Producción (ITP)

Dependencia: CITE Textil Camélidos Arequipa

Coinvestigador

Nombres: Mark Donny

Apellido paterno: Clemente

Apellido materno: Arenas

Grado académico: Doctorado

Entidad: UNIDAD EJECUTORA 002 INICTEL UNI

Dependencia: Dirección de Investigación y Desarrollo Tecnológico

Coinvestigador

Nombres: Emma Yovana

Apellido paterno: Quina

Apellido materno: Quina

Grado académico: Magíster

Entidad: Instituto Tecnológico de la Producción (ITP)

Dependencia: CITE Textil Camélidos Arequipa

Coinvestigador

Nombres: Emmanuel

Apellido paterno: Boutillon

Apellido materno: Issenmann

Grado académico: Doctorado

Entidad: Université Bretagne Sud – Laboratoire Lab-STICC

Dependencia: Laboratoire Lab-STICC

Tesista

Nombres: Tesista no identificado

Apellido paterno: Tesista no identificado

Apellido materno: Tesista no identificado

Tipo de tesis: Maestría

Entidad: UNIDAD EJECUTORA 002 INICTEL UNI

Tesista

Nombres: Tesista no identificado

Apellido paterno: Tesista no identificado

Apellido materno: Tesista no identificado

Tipo de tesis: UNIDAD EJECUTORA 002 INICTEL UNI

Entidad: Maestría

Tesista

Nombres: Tesista no identificado

Apellido paterno: Tesista no identificado

Apellido materno: Tesista no identificado

Tipo de tesis: UNIDAD EJECUTORA 002 INICTEL UNI

Entidad: Licenciatura

Tesista

Nombres: Tesista no identificado

Apellido paterno: Tesista no identificado

Apellido materno: Tesista no identificado

Tipo de tesis: Licenciatura

Entidad: Instituto Tecnológico de la Producción (ITP)

Gestor tecnológico

Nombres: Edith Maritza

Apellido paterno: Vigo

Apellido materno: Barrientos

Entidad: UNIDAD EJECUTORA 002 INICTEL UNI

Coordinador administrativo

Nombres: Yanet Sonia

Apellidos: Begazo Buleje

Entidad: UNIDAD EJECUTORA 002 INICTEL UNI

Técnico

Nombres: Ricardo

Apellidos: Yauri Rodríguez

Entidad: UNIDAD EJECUTORA 002 INICTEL UNI

Técnico

Nombres: Kenny Carol

Apellidos: Caballero Marchan

Entidad: Instituto Tecnológico de la Producción (ITP)

Técnico

Nombres: Dario

Apellidos: Sullca Mejía

Entidad: Instituto Tecnológico de la Producción (ITP)

Técnico

Nombres: Mariano

Apellidos: Chuchón Núñez

Entidad: UNIDAD EJECUTORA 002 INICTEL UNI

Asistente de investigación

Nombres: Lizbeth Liliana

Apellidos: Tucto Quiroz

Entidad: UNIDAD EJECUTORA 002 INICTEL UNI

Asistente de investigación

Nombres: Aldo

Apellidos: Rodríguez Pozo

Entidad: Instituto Tecnológico de la Producción (ITP)

Rubros financiables

• Recursos humanos (hasta 50% del monto financiado)

1. Incentivo monetario para el investigador principal y coinvestigadores: no debe sobrepasar el máximo de S/ 2,000 mensuales por investigador.
2. Pago a los tesistas: no debe sobrepasar el máximo de S/ 1,500 mensuales por tesista.
3. Pago al personal técnico o asistente de investigación: no debe sobrepasar el máximo de S/ 1,000 mensuales por técnico.
4. Honorarios o incentivos para un gestor tecnológico: no debe de sobrepasar el máximo de S/. 1,500 mensuales.

• Equipos y bienes duraderos (hasta 20% del monto financiado)

Corresponde a la adquisición de equipos menores para el proyecto de investigación.

• Materiales e insumos

1. Materiales, insumos, reactivos, accesorios, componentes electrónicos o mecánicos, bienes no inventariables.
2. Material bibliográfico, tales como manuales, bases de datos, libros especializados, otros, y/o suscripciones a redes de información (en físico o electrónico).
3. Software especializado para el desarrollo de los proyectos de investigación.

• Viajes

Corresponde a los gastos de viajes relacionados a actividades propias del proyecto de investigación.

Los gastos que aplican para este rubro son los siguientes:

1. Pasajes: terrestres, aéreos, nacionales e internacionales, en clase económica.
2. Viáticos: comprenden los gastos por concepto de alimentación, hospedaje y movilidad (hacia y desde el lugar de embarque), así como el desplazamiento en el lugar donde se realizan las actividades. El concepto de viáticos es aplicable para estancias cuya duración sea menor a los quince (15) días calendario, considerando los topes máximos diarios detallados en el Anexo 2.
3. Manutención: comprenden los gastos de alojamiento, alimentación y movilidad local durante su permanencia en el lugar sede del objeto del beneficio otorgado, o desplazamientos relacionados con el mismo. El concepto de manutención es aplicable siempre que se trate de una estancia cuya duración sea mayor o igual a quince (15) días calendario, considerando los topes máximos diarios detallados en la convocatoria.
4. Seguro de viaje: el seguro es de carácter obligatorio y su valor debe estar de acuerdo al precio de mercado. La cobertura típicamente incluye gastos médicos de emergencia, muerte accidental, invalidez e imprevistos logísticos durante el viaje (retraso de vuelos, demora o pérdida de equipaje, robos, etc.). El precio del seguro puede variar en función a la edad, duración del viaje y el destino. Se puede financiar hasta un máximo de S/ 2,000.

• Servicios de no consultoría.

Corresponde a los gastos de contratación de personas naturales o jurídicas para la ejecución de actividades de índole técnica especializada, consideradas como críticas para lograr el buen resultado del proyecto de investigación: servicios de laboratorio, colección de datos, procesamiento de muestras, análisis y diseño.

• Otros servicios

Corresponde a los gastos de contratación de personas naturales o jurídicas para la ejecución de actividades complementarias del proyecto de investigación, tales como:

1. Actividades de difusión:

1. Gastos de organización de taller de cierre del proyecto.
2. Costo de publicación de artículos en revistas indizadas.

• Costo de inscripción para participar en eventos o para discutir los resultados con personal interesado o calificado.

1. Actividades complementarias de la investigación:

1. Gastos de importación y desaduanaje de materiales, insumos o equipos relacionados al proyecto de investigación que se adquieran en el extranjero.
2. Gastos relacionados a la obtención del título o grado.

• Gastos relacionados a la solicitud de patentes.

1. Gastos de mantenimiento correctivo para los equipos adquiridos u otro equipo de laboratorio que deba usarse en el proyecto.

• Gastos de gestión (hasta 10% del monto financiado)

Corresponde al incentivo monetario para el coordinador administrativo, útiles de oficina y servicios de imprenta.