Una red de sensores inalámbricos para la automatización y control del riego localizado
DOI:
https://doi.org/10.22267/rcia.163302.57Palavras-chave:
Agricultura de precisión, ZigBee, humedad volumétrica.Resumo
Uno de los objetivos de la agricultura de precisión, es el riego de acuerdo con las necesidades particulares de cada porción del suelo de cultivo. En este trabajo, se describe el diseño e implementación de una red de sensores inalámbricos que es capaz de obtener mediciones de humedad del suelo de diferentes zonas de un cultivo de fresas y, según los datos recogidos, determina el tiempo de riego y la zona particular que se debe regar utilizando el método de goteo. Los requerimientos de agua para los cultivos se estimaron teniendo en cuenta la capacidad de campo y el umbral de riego; ambas fueron encontradas para cada zona del cultivo en periodo de producción. La comunicación entre los nodos de la red se basa en la pila de protocolos ZigBee, y el prototipo final es un sistema de control de riego de encendido/apagado en lazo cerrado, que incluye una banda de histéresis. Los resultados de la implementación de la red y el sistema de control muestran un incremento en la eficiencia del uso de agua, además de una mejora en la calidad de los frutos con respecto al método de riego tradicional.
Downloads
##plugins.generic.paperbuzz.metrics##
Referências
ABBASI, A. Z.; ISLAM, N.; SHAIKH, Z. A. 2014. A review of wireless sensors and networks' applications in agriculture. Computer Standards & Interfaces. 36(2):263-270 p.
BISWANATH, P. 2014. Industrial Electronics and Control. PHI Learning Pvt. Ltd. 227 - 324 p.
BADILLO, M. F.; VALDERA, F.; BODAS, V.; FUENTELSAZ, F.; PEITEADO, C.; WWF, E. 2009. Manual de buenas prácticas de riego, Propuestas de WWF para un uso eficiente del agua en la agricultura. En: http://awsassets.wwf.es/downloads/buenas_practicas_de_riego.pdf; consultado: agosto, 2016.
CARREÑO, M. R.; UNIGARRO. A. 2005. Metodología para el análisis físico de suelos. En: Métodos químicos para el análisis de suelos. Universidad de Nariño. 56 - 57 p.
COBOS, D.; CHAMBERS, C. 2010. Calibrating ECH2O soil moisture sensors. Application Note, En: Decagon Devices, http://manuals.decagon.com/Application%20Notes/13393_Calibrating%20ECH2O%20Probes_Print.pdf; consulta: agosto, 2016.
DARGIE, W.; POELLABAUER, C. 2010. Fundamentals of Wireless Sensor Networks. Theory and Practice. First edition. Wiley. Chennai, India. 48 - 61 p.
DEAQUIZ, Y.; ÁLVAREZ-HERRERA, J.; PINZÓN-GÓMEZ, L. 2014. Efecto de diferentes láminas de riego sobre la producción y calidad de fresa (Fragaria sp.). Revista Colombiana de Ciencias Hortícolas. 8(2):192 - 205.
DECAGON, D. 2009. 10HS Soil Moisture Sensor Operator's Manual, Version 2.0. Decagon Devices Inc. 21 p.
DIGI INTERNATIONAL. 2012. XBee/XBee PRO ZB RF Modules. En: https://www.digi.com/support/productdetail?pid=3430; consulta: agosto, 2016.
FALUDI, R. 2010. Building wireless sensor networks: with ZigBee, XBee, arduino, and processing. O'Reilly Media. 322 p.
GONZÁLEZ, R. F.; HERRERA, P. J.; HERNÁNDEZ, B. O.; LÓPEZ, S. T.; CID L. G. 2012. Base de datos sobre necesidades hídricas. Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias. 21(2):42 - 47.
KLOHN, W.; APPELGREN, B. 1999. Agua y Desarrollo. Revista CIDOB d'Afers Internacionals. 45:105 - 126.
KUNCHAM, V. S.; RAO, N. V. 2014. Sensors for Managing Water Resources in Agriculture. IOSR Journal of Electronics and Communication Engineering (IOSR-JECE). 9(2):145 - 163.
LITTELFUSE. 2008. Thyristors Used as AC Static Switches and Relays. En: littelfuse application_notes. En: http://www.littelfuse.com/~/media/electronics_technical/application_notes/switching_thyristor/littelfuse_thyristors_used_as_ac_static_switches_and_relays_application_note.pdf; consulta: agosto, 2016.
MANDAL, K.; MAITY, A. 2013. Precision Farming for Small Agricultural Farm: Indian Scenario. American Journal of Experimental Agriculture. 3:200 - 217.
MATHWORKS. 2016. Data Fitting with Matlab. En: Data Fitting with MATLAB, http://www.mathworks.com/discovery/data-fitting.html; consulta: agosto, 2016.
MONTAVANI, E. C.; PINTO, F. A. C.; QUEIROZ, D. N. 2006. Introducción a la Agricultura de Precisión. 15 - 21 p. En: Agricultura de Precisión: Integrando Conocimientos para una Agricultura Moderna y Sustentable. Procisur/IICA. Montevideo.
MUÑOZ, R.; RITTER, A. 2005. Medida de la humedad del suelo. En: Hidrología agroforestal. Mundi-Prensa. 127 - 133 p.
OGATA, K. 2009. Ingeniería de Control Moderna. Quinta edición. Prentice Hall. 17 - 29 p.
RIAZAHAMED, S. 2009. The Role of ZigBee Technology in Future Data Communication System. Journal of Theoretical and Applied Information Technology. 5:113 - 118 p.
ROEL, A.; TERRA, J. 2006. Muestreo de Suelos y Factores Limitantes del Rendimiento. En: Agricultura de Precisión: Integrando Conocimientos para una Agricultura Moderna y Sustentable. Procisur/IICA. Montevideo. 67 - 80 p.
ROMERO, V.; ALBERTO, C.; JAIMES, B.; ERICKSON, J.; PABÓN, D. C. 2015. Configuration Parameters in Module XBEE-PRO® ZB S2B for Measuring Environmental Variables. Tecnura. 19(45):141 - 157.
SAC. SOCIEDAD DE AGRICULTORES DE COLOMBIA. 2010. Una locomotora que impulsa el desarrollo del país. Revista Nacional de Agricultura. 956:4 - 6 p.
SOHRABY, K., MINOLI, D.; ZNATI, T. 2007. Wireless sensor networks: technology, protocols, and applications. John Wiley & Sons. 326 p.
SOMANI, N. A.; PATEL, Y. 2012. ZigBee: A Low Power Wireless Technology for Industrial Applications. International Journal of Control Theory and Computer Modelling, 2:27 - 33 p.
SPELMAN, D.; KINZLI, K. D.; KUNBERGER, T. 2013. Calibration of the 10HS Soil Moisture Sensor for Southwest Florida Agricultural Soils. Journal of Irrigation and Drainage Engineering. 139(12):965 - 971.
VEGA, J. A.; RUIZ, M. P. 2013. Agricultura de precisión: hacia la integración de datos espaciales en la producción agraria. En: http://www.mapama.gob.es/ministerio/pags/Biblioteca/Revistas/pdf_AM/Ambienta_2013_105_16_27.pdf; consulta: junio, 2015.
YAHUI, W.; LEIPENG, Y.; PANGUO, F. 2013. Design of Oilfield Remote Monitoring System Based on ZigBee Technolgy. Computer Measurement & Control. 2:028 p.
ZHANG, N.; WANG, M.; WANG, N. 2002. Precision Agriculture - A Worldwide Overview. Computers and Electronics in Agriculture. 36:113 - 132 p.
