Desenvolvimento de uma rede sem fio de micro estações meteorológicas para o manejo de irrigação

• Processo: 19/01434-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa eScience e Data Science - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2021
• Área de conhecimento: Interdisciplinar
• Pesquisador responsável: Thiago Alberto Cabral da Cruz
• Beneficiário: Thiago Alberto Cabral da Cruz
• Empresa: Dietech Automação Industrial e Robótica Ltda
• CNAE: Atividades de apoio à agricultura ; Atividades de apoio à pecuária ; Fabricação de aparelhos e equipamentos de medida, teste e controle
• Vinculado ao auxílio: 18/13090-1 - Desenvolvimento de uma rede sem fio de micro estações meteorológicas para o manejo de irrigação, AP.eScience.PIPE
• Assunto(s): Irrigação agrícola Manejo da irrigação Estações meteorológicas Wireless
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Estação meteorológica | Irrigação | manejo | Rede De Sensores Sem Fio | Redes Neurais Artificiais | Irrigação

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 custo possível, tanto em quesitos ambientais quanto econômicos. 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 inteligente de estações meteorológicas, capaz de monitorar o ambiente em tempo real, de adaptar-se aos diversos estágios fenológicos da planta, aos diversos solos e culturas e de comunicar-se entre si e com um servidor torna-se necessário. Este projeto objetiva o desenvolvimento e emprego da rede de estações sem fio, de baixo custo e de fácil manutenção e implantação, para a determinação das variáveis meteorológicas que influem na evapotranspiração da cultura, e do conteúdo de água no solo para o eficiente manejo de irrigação. 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 redes neurais artificiais. A abordagem da inteligência artificial utilizada possui a capacidade de aprender e estimar parâmetros a partir de sua base de treinamento e das condições que a cercam. Além das capacidades do microcontrolador, o módulo dos sensores deverá possuir elementos para aferir a temperatura e a umidade do ambiente, a luminosidade, a temperatura e o conteúdo de água no solo, além de um módulo de comunicação sem fio. Ao final deste projeto, espera-se obter a versão comercializável das estações meteorológicas, já validada e testada em diversas situações operacionais. Como forma de se obter um mapeamento meteorológico das localidades onde as estações estarão instaladas, pretende-se acoplar ao sistema um modem 4G LTE (rede 4G de celulares). Desta forma, os dados das estações serão enviados ao servidor da empresa. Tais dados poderão ser compartilhados ou até mesmo vendidos, aumentando a eficiência da irrigação, até mesmo em locais que não possuem a estação instalada. O mercado alvo desta tecnologia é o de pequenos e médios produtores rurais e o de jardinagem amadora, não sendo exclusivo a estes. (AU)