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Desenvolvimento de uma rede de sensores-controladores sem fio para o monitoramento de conteúdo de água no solo para o manejo de irrigação

Processo: 15/08689-3
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
Vigência: 01 de fevereiro de 2016 - 31 de outubro de 2016
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Engenharia Agrícola - Engenharia de Água e Solo
Pesquisador responsável:Thiago Alberto Cabral da Cruz
Beneficiário:Thiago Alberto Cabral da Cruz
Empresa:Dietech Automação Industrial e Robótica Ltda
Município: São Carlos
Pesq. associados:Patricia Angélica Alves Marques
Auxílios(s) vinculado(s):18/13090-1 - Desenvolvimento de uma rede sem fio de micro estações meteorológicas para o manejo de irrigação, AP.eScience.PIPE
Bolsa(s) vinculada(s):16/03453-4 - Desenvolvimento de um controlador fuzzy para uma rede de sensores-controladores sem fio para o monitoramento de conteúdo de água no solo para o manejo de irrigação, BP.TT
16/03625-0 - Desenvolvimento de software servidor para uma rede de sensores sem fio para o manejo de irrigação, BP.TT
16/03408-9 - Parametrização de solo e calibração de sensor TDR, BP.TT
16/02431-7 - Desenvolvimento de uma rede de sensores-controladores sem fio para o monitoramento de conteúdo de água no solo para o manejo de irrigação, BP.PIPE
Assunto(s):Umidade do solo  Produção agrícola  Irrigação  Sensoriamento remoto  Sensores  Lógica fuzzy 

Resumo

A irrigação é considerada uma das mais importantes tecnologias empregadas para aumentar a produtividade e permitir maior eficiência e estabilidade na produção agrícola. A sua adoção deve ser baseada na viabilidade técnica e econômica do projeto, obtida por meio da análise detalhada e cuidadosa dos fatores climáticos, agronômicos e econômicos envolvidos. O manejo pode ser definido como o uso criterioso dos recursos disponíveis para se atingir um determinado objetivo. No caso da irrigação, o manejo objetiva maximizar a produção vegetal com o menor consumo de água, buscando não comprometer a qualidade dos recursos naturais, ao menor custo possível, contribuindo com a redução de perdas por deriva, evaporação e percolação. Para tanto, necessita-se do desenvolvimento do sistema tecnologicamente eficiente, da redução do seu custo e da facilidade de instalação e manutenção. Assim, uma rede de sensores inteligentes, capazes de monitorar o ambiente em tempo real, de adaptar-se aos diversos estágios de desenvolvimento da planta, aos diversos solos e culturas e de comunicar-se entre si e com um servidor torna-se necessário. O presente projeto objetiva o estudo de viabilidade técnica do desenvolvimento e emprego da rede de sensores-atuadores sem fio, de baixo custo e de fácil manutenção e implantação, para a determinação do conteúdo de água no solo para o eficiente manejo de irrigação no campo. Para que tal rede de sensores seja implantada, há a necessidade que tais módulos possuam microcontroladores de baixo consumo energético, uma vez que eles serão alimentados por baterias e painéis solares, e com capacidade para executar os algoritmos de inferência das variáveis de medida, de calibração e correção de tais medidas, de comunicação com os demais elementos da rede e de executar o controlador de irrigação, baseado em Lógica Fuzzy. A abordagem da inteligência artificial que será utilizada possui a capacidade de aprender e estimar parâmetros a partir de sua base de conhecimento e das condições que o cercam. Além das capacidades do microcontrolador, o módulo do sensor deverá possuir elementos para aferir a temperatura do solo e do ambiente, a umidade relativa do ar, a luminosidade, o conteúdo de água no solo, além de um módulo de comunicação sem fio. Com os resultados deste trabalho, espera-se obter um sistema para o manejo de irrigação que seja eficiente e eficaz, que poderá facilmente ser acessado por agricultores familiares, pequenos e médios. Acarretando assim, na ampliação do uso sustentável dos recursos hídricos disponíveis. (AU)