Diseño e implementación de un sistema de riego inteligente, para vivero en el barrio La Alfonsina, cantón El Pangui, Zamora Chinchipe

Abstract

El trabajo de titulación tiene como objetivo diseñar e implementar un sistema de riego inteligente IoT para el vivero de la Alfonsina, ubicado en El Pangui, provincia de Zamora Chinchipe, con el propósito de recolectar y verificar las condiciones de riego necesarias para el cultivo de plantas ornamentales, en colaboración con la empresa Tropicals Plants from South America encargada de cultivar, comercializar y exportar dichos ejemplares.

Se dimensionó el cultivo dentro del vivero notando que la especie predominante es el anthurium luxurians con más del 70 % de producción, y en menor medida otras especies de los anthuriums como warocqueanum, crystallinum y philodendron. Por ende, se consideró para el análisis a la especie anthurium luxurians identificando los factores que afectan a su crecimiento mediante sensores y actuadores para establecer parámetros de riego eficientes.

Con la implementación de una arquitectura inalámbrica de WSN construida por dos nodos sensores alimentados con energía fotovoltaica usados para recolección de datos y activación de los actuadores, un nodo controlador de bomba encargado del encendido y apagado de la bomba. Los datos adquiridos por los tres nodos serán procesados y enviados a un nodo Gateway ubicado a 100 m de distancia, para la comunicación entre los nodos se usa el módulo de radio frecuencia nRF24L01+ PA/LNA. con la banda de 2.4 GHz que permite la implementación de comunicaciones de alto rendimiento y baja potencia.

El primer nodo sensor se ubicó en la mesa A con una longitud de 24 m en donde se controla el riego por nebulización en tres áreas distintas para plantas pequeñas, medianas y grandes. En contraste se ubica otro nodo sensor en mesa B que controla el riego por aspersión con la misma distribución con la finalidad de hacer un análisis comparativo de los dos métodos de riego en relación con variables ambientales como la humedad del suelo, humedad y temperatura ambiental y luminosidad. Finalmente se evalúa el rendimiento del sistema en base a datos recopilados de los diferentes métodos de riego por aspersión y nebulización.

Palabras claves: redes IoT, red de sensores inalámbricos (WSN), radiofrecuencia, Smart farm, plantas ornamentales, aráceas.