Desarrollo e implementación de un módulo de agricultura de precisión para monitoreo y control de riego, integrado al sistema IOTMACH

Abstract

La industria agrícola está experimentando avances importantes en la actualidad y lo seguirá haciendo en el futuro, la agricultura de precisión es uno de estos avances, debido a que se apoya en el uso de tecnologías de información y comunicación (TIC), y en conjunto con el Internet de las cosas (Internet of things o IOT) generan una mayor eficiencia, productividad, y ahorro de costos utilizando solo los recursos necesarios. El término agricultura de precisión es un concepto agronómico que describe la utilización de nuevas herramientas en el uso agrícola con el fin de conseguir un conocimiento más concreto de las condiciones en que se desarrollan los cultivos, para tomar decisiones con mayor precisión sobre las actividades productivas de los campos, todas las tecnologías mencionadas proporcionan la base para obtener un máximo rendimiento en la gestión agrícola. El problema al que se enfrentan muchos agricultores es que no saben por dónde comenzar a aplicar las tecnologías actuales en la agricultura, y tienen que soportar grandes pérdidas económicas debido a la predicción equivocada de tiempo y el método de riego incorrecto de los cultivos, lo fundamental es que el productor agropecuario reconozca la importancia que estas técnicas tienen, y pueda observar los beneficios logrados a través de la aplicación de las mismas. Este proyecto plantea el objetivo de diseñar e implementar un módulo de agricultura de precisión en un entorno web que sirva de herramienta a los agricultores para el manejo y visualización de una gran cantidad de datos que proviene de la red de sensores inalámbricos a través de un dashboard, facilitando su análisis y realizando operaciones para presentar resultados de una forma entendible. Durante el desarrollo de esta investigación se ha diseñado y construido un sistema web, el cual ha sido progresivamente mejorado y depurado a lo largo del transcurso de este trabajo, entre sus funciones podemos destacar las más importantes como es la de monitorizar, controlar las zonas de riego y comprender los cambios en los cultivos, sus etapas, las necesidades de riego, las cosechas y las enfermedades que puedan llegar a tener. Los datos que provienen de la red de sensores inalámbricos son almacenados en una base de datos NoSQL MongoDb (Mongo Data Base) y son leídos en tiempo real a través de Node.js, debido a que estos generan grandes volúmenes de datos, se realizó un proceso de virtualización de datos para los reportes por medio de Denodo creando vistas y consumiéndolas a través de webService. La información como cultivos, especies, tipos de riego, tipos de suelo se almacena en una base de datos relacional PostgreSQL. Para la gestión de todo lo antes mencionado se usó el lenguaje de programación Python bajo el Framework de Django. Como resultado de este proceso se creó un software agronómico, integrado con módulos del sistema IOTMACH, con objeto de realizar tareas de monitorización mediante dispositivos conectados a una red de sensores inalámbricos, así como también la de gestionar cultivos, especies, parcelas, tipos de suelo y tipos de riego todo esto para obtener un máximo rendimiento en la gestión agrícola.