Desenvolvimento de um sistema inteligente de irrigação baseado em IoT para agricultura de precisão

Abstract

RESUMO: Para atender à crescente demanda por alimentos, é essencial melhorar os sistemas agrícolas, tornando-os mais sustentáveis e produtivos. Além disso, o setor agrícola é responsável por aproximadamente 70% do consumo de água doce do mundo. Neste trabalho é desenvolvido um sistema de Agricultura de Precisão (AP) baseado em Internet das Coisas (Internet of Things - IoT) afim de gerenciar o uso da água e otimizar a produção, gerando o menor impacto ambiental. Este trabalho utiliza uma rede de sensores sem fio (Wireless Sensor Network - WSN) composta por nós que se comunicam através do protocolo LoRaWAN (Long Range Wide Area Network). Além disso, uma plataforma amigável para visualização, análise e armazenamento de dados é utilizada. A comunicação entre os nós e a plataforma é feita através do protocolo MQTT (Message Queuing Telemetry Transport). Os nós foram desenvolvidos e testados em campo tanto em relação à resposta do sistema ao gerenciamento de água quanto ao alcance do rádio LoRa. O sistema se mostrou eficiente dentro daquilo que se propôs. Os resultados obtidos mostraram um gerenciamento inteligente da água e um alcance do rádio satisfatório para a aplicação.

ABSTRACT: To meet the growing demand for food, it is essential to improve agricultural systems, making them more sustainable and productive. Furthermore, the agricultural sector is responsible for approximately 70% of the world's freshwater consumption. In this work, a Precision Agriculture (AP) system based on the Internet of Things (IoT) is developed with the aim of managing water use and optimizing production, generating the lowest environmental impact. This work uses a wireless sensor network (WSN) composed of nodes that communicate through the LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) protocol. In addition, a user-friendly platform for data visualization, analysis, and storage is used. Communication between the nodes and the platform is done through the MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) protocol. The nodes were developed and field-tested for both the system's response to water management and the range of the LoRa radio. The system proved to be efficient within what it proposed. The results obtained showed an intelligent water management and a satisfactory radio range for the application.