El estudio se centra en el desarrollo de un sistema inteligente de control en la nueva Agricultura de Precisión.

Actualmente, redes de sensores inalámbricos (WSN), Internet de cosas (IoT) y la cartografía aérea se utilizan hoy en día en agricultura. Este desafío requiere una nueva e inteligente topología de red inalámbrica para comunicación de dispositivos. Problemas como la escalabilidad y la manejabilidad son desafíos importantes cuando hay grandes cantidades de dispositivos. Este documento presenta el diseño de un administrador de sistema de comunicación IoT inteligente utilizado como controladores de riego de bajo costo. La propuesta es una poderosa herramienta de riego que utiliza datos en tiempo real como la tasa variable riego y algunos parámetros tomados del campo. Parámetros del cultivo, el índice de vegetación (estimado usando imágenes aéreas) y los eventos de riego, como el nivel de caudal, el nivel de presión o la velocidad del viento, se muestrean periódicamente. Los datos se procesan en una servicio de nube inteligente basado en un administrador de reglas de negocio. La plataforma multimedia desarrollada puede ser controlada de forma remota por un teléfono móvil. Finalmente, se realizan ensayos en la red inalámbrica de comunicaciones y mediciones del ancho de banda consumido cuando el sistema está enviando diferentes tipos de comandos y datos y así se comprueba y certifica como un sistema estable.

Este documento describe la forma en que las tecnologías de comunicación y los sistemas inteligentes de servicio de contexto proporcionan una decisión autónoma sin interacciones humanas. El protocolo de red 868 MHz proporciona un rango de larga distancia con niveles de consumo de energía muy bajos. Los estudios recientes sobre la red en malla, muestran la fácil adaptación del protocolo para conectarse sin infraestructura. Las redes de banda estrecha, como 868MHz puede funcionar en el modo de red en malla. Los resultados demostraron que el uso de redes de malla 868 MHz es la mejor solución para la adquisición de datos y movilidad en sistemas agrícolas. Los controladores simples comunicados por una red de 868 MHz proporcionan un controlador de riego económico con una batería de larga duración. Nuestra propuesta de servicio de contexto se basa en principios y herramientas de SOA que pueden mejorar una parte de los sistemas agrícolas modernos llamados AP, Tecnologías en Agricultura de Precisión. La configuración sencilla y la integración de soluciones agrícolas distribuidas y diferenciadas pueden mejorar la producción del agricultor, la administración pública (comunidades de regantes, confederaciones hidrográficas,…) y llevar a cabo un proceso de cultivo sostenible, para la sociedad. La composición flexible de los servicios agrícolas inteligentes, como la creación de tiempo de riego inteligente y eficiente dentro de la comunidad de agricultores, es una gran ventaja para los giros  que  está marcando la escasez de agua en agricultura y riego en general focalizado en ahorrar energía y recursos hídricos. Los eventos del sistema y las reglas de procesamiento de datos se pueden extender durante el proceso de desarrollo. Los servicios simples de riego se describen para demostrar las capacidades básicas que realiza un controlador de riego pero que se convierten en decisiones muy relevantes para convertirlo en un sistema de riego de alta eficiencia.

También muestra las oportunidades futuras de tales servicios en el dominio de los sistemas de decisión agrícola. Esta arquitectura de IoT y la forma de tomar decisiones podrían adaptarse a muchas otras aplicaciones, para entornos industriales, agricultura vertical, entre otros. La parte crucial de los futuros trabajos de desarrollo será el desarrollo de un protocolo de comunicación estándar para dispositivos de riego como es ISOBus para maquinaria agrícola. Además, en la primera evaluación descubrimos que diferentes fabricantes de controladores de riego no pueden comunicarse entre ellos o con las estaciones de bombeo de agua por los protocolos privados de comunicaciones que cada fabricante de comunicaciones o automatismos, por lo tanto, en trabajos futuros, queremos hacer hincapié en la necesidad de diseñar un protocolo estándar de comunicación de riego en cooperación con los principales fabricantes de riego, que incluirá nuevos protocolos de comunicación seguros bajo un estándar.

Desde la universidad de riego se ha iniciado la formación en este tipo de área. A través del curso “Riego de precisión, programadores de riego, telecontrol y últimas tecnologías se introduce el uso de sensores y programadores telegestionados para iniciar al alumno en la metodología y potenciar el uso de esta tecnología, para la optimización y seguimiento de los sistemas de riego y generar una gestión de riego eficiente.

Este post es un resumen de una publicación reciente en IEEE International Conference on Communications Paris // France Published in: Communications (ICC), 2017.

Articulo completo, disponible en: http://ieeexplore.ieee.org/document/7996640/

 

 

Autor: Carlos Cambra

Ingeniero de Sistemas en Agricultura de Precisión

Profesor en Universidad Internacional de Riego.

 

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