Sistema de irrigación utilizando IoT para cultivos de la Universidad Nacional de Loja Irrigation system using IoT for crops at the National University of Loja.

Abstract

En la actualidad Internet de las cosas (IoT) ha tenido un gran impacto en el desarrollo de soluciones tecnológicas permitiendo que varios componentes del mundo real se conecten a internet posibilitando interactuar con ellas. Existen grandes aplicaciones para la automatización de procesos en distintas áreas. Una de las aplicaciones en las que se puede implementar el IoT es la agricultura conocida como Smart Farming, que permite mejorar los procesos agrícolas, como el riego que es un proceso fundamental para los cultivos, ya que se puede monitorear las necesidades hídricas de las plantas en base a los datos enviados por los sensores y con esto llevar un control del agua utilizada. En este contexto el presente TT tiene como objetivo desarrollar un prototipo de sistema irrigación con IoT para cultivos de la Universidad Nacional de Loja. Este trabajo introduce el uso de sensores higrómetros que permiten capturar los cambios de humedad del suelo, para encender el riego cuando la humedad del suelo este en punto de marchitez permanente y se cierre el riego cuando la humedad este en Capacidad de campo. En tal sentido el marco metodológico utilizado consto de tres fases. I) Se realizó una RSL para obtener información relevante sobre la temática y responder las preguntas de investigación. II) Se desarrolló la solución informática haciendo uso de la metodología XP, aplicando estándares como el documento IEEE-830 para especificar los requisitos de software y el documento arquitectónico 4+1. III) Se realizó la experimentación para conocer el funcionamiento de los sensores y los datos que envían estos en base a la humedad del suelo en un tiempo específico. Por último, el desarrollo del prototipo se ejecutó en un ambiente académico, partiendo con el desarrollo del RSL en donde se obtuvieron 25 artículos de los cuales la mayoría de autores utilizaron la arquitectura de tres capas para la automatización de sistemas de irrigación, empleando el protocolo de comunicación MQTT mediante la herramienta mosquitto que funciona como servidor o bróker por donde pasan los paquetes enviados desde los publicadores hasta los suscriptores. En el diseño de la arquitectura se utilizó la arquitectura de tres capas que se adaptó al prototipo para el control del riego y finalmente se realizó el desarrollo del módulo de control utilizando la metodología ágil de software XP y armado del prototipo con la información recabada en las fases anteriores. De esta manera desarrolló un prototipo de sistema de irrigación con IoT, que permitió capturar la humedad del suelo mediante sensores higrómetros, para determinar cuándo es necesario abrir y cerrar el riego. Palabras Claves: Internet de las Cosas, software, prototipo, riego, automatización, Smart farming