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Authors
Advisor(s)
Abstract(s)
Fertigation is a cultivation technique that uses the precise application of nutrient solutions
according to the requirements of the plant, environmental conditions and substrate. The
use of this technique has become popular due to the advantages promoted, which include
the reduction of fertilizers, phytopharmaceuticals and water consumption. However, this
performance is achieved at the expense of rigorous monitoring and regulation of factors
such as nutrient solutions, environmental conditions and the vegetative state of the crop.
This work describes the architecture of a network based on agents and cyberphysical
elements that will be implemented in a strawberry production unit by fertigation. The
system must be responsible for the correct supply of water and agricultural inputs based
on local information provided by sets of sensors.
Each set of sensors, called a measurement node, is responsible for acquiring information
around a given location. The communication of this information is carried out through a
wireless network based on the LoRa protocol to a digital platform where the information
from all nodes, together with meteorological data, is aggregated and processed.
The result of processing this information will lead to the definition of the exact amount
of nutrient solution as well as the optimization of the use of water leading to an increase
in production efficiency.
A fertirrigação é uma técnica de cultivo que recorre à aplicação precisa de soluções nutritivas de acordo com os requisitos da planta, condições ambientais e de substrato. A utilização desta técnica tem-se popularizado devido às vantagens promovidas onde se destacam a redução de fertilizantes, fitofármacos e consumo de água. No entanto, este desempenho é conseguido à custa de um rigoroso monitoramento e regulação de fatores tais como soluções nutritivas, condições ambientais e estado vegetativo da cultura. Este trabalho descreve a arquitetura de uma rede baseada em agentes e elementos ciberfísicos que serão implementados em uma unidade de produção de morango por fertirrigação. O sistema deve ser responsável pelo fornecimento correto de água e insumos agrícolas tendo por base informações locais fornecidas por conjuntos de sensores. Cada conjunto de sensores, chamado de nó de medida, é responsável pela aquisição da informação em torno de um determinado local. A comunicação destas informações é realizada através de uma rede sem fio baseada no protocolo LoRa até uma plataforma digital onde a informação provinda de todos os nós, juntamente com dados meteorológicos, é agregada e processada. O resultado do processamento desta informação levará à definição da quantidade exata de solução nutritiva bem como a otimização da utilização da água levando a um aumento da eficiência de produção.
A fertirrigação é uma técnica de cultivo que recorre à aplicação precisa de soluções nutritivas de acordo com os requisitos da planta, condições ambientais e de substrato. A utilização desta técnica tem-se popularizado devido às vantagens promovidas onde se destacam a redução de fertilizantes, fitofármacos e consumo de água. No entanto, este desempenho é conseguido à custa de um rigoroso monitoramento e regulação de fatores tais como soluções nutritivas, condições ambientais e estado vegetativo da cultura. Este trabalho descreve a arquitetura de uma rede baseada em agentes e elementos ciberfísicos que serão implementados em uma unidade de produção de morango por fertirrigação. O sistema deve ser responsável pelo fornecimento correto de água e insumos agrícolas tendo por base informações locais fornecidas por conjuntos de sensores. Cada conjunto de sensores, chamado de nó de medida, é responsável pela aquisição da informação em torno de um determinado local. A comunicação destas informações é realizada através de uma rede sem fio baseada no protocolo LoRa até uma plataforma digital onde a informação provinda de todos os nós, juntamente com dados meteorológicos, é agregada e processada. O resultado do processamento desta informação levará à definição da quantidade exata de solução nutritiva bem como a otimização da utilização da água levando a um aumento da eficiência de produção.
Description
Mestrado de dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Keywords
Sensor network LoRa Precision agriculture Fertigation control