用于灌溉控制和防冻的智能气象站

Geovany Lupercio Novillo, Alberto Macancela, E. Tacuri, Lucia Lupercio
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Por otro lado, el desarrollo de la electrónica, la disponibilidad de sensores de costo asequible, protocolos, estándares y código abierto, facilitan la integración de componentes de hardware y software.  Este trabajo propone un prototipo de estación meteorológica inteligente que provee en tiempo real datos de temperatura, humedad del ambiente, humedad del suelo, lluvia, como entrada para que un controlador active el riego en dos casos: i) por necesidad de agua para el desarrollo del cultivo; o ii) para mitigar heladas, apoyando al desarrollo sostenible agrícola con tecnología local, de código abierto y de costo asequible. Se aplicó la metodología basada en prototipos rápidos, evaluando la operatividad de cada dispositivo electrónico y su integración en ambiente controlado, y luego en una parcela experimental, en la granja Nero de la Universidad de Cuenca. Para el desarrollo se empleó hardware y software de código abierto, utilizando IDE de Arduino y Visual Studio Code. 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摘要

在农业中,水对作物至关重要。根据气象站提供的数据,知道何时浇水和浇水多少在技术上是可行的。这些数据并不总是可用的。此外,虽然市场上有灌溉控制器,但它们没有集成到站中,是封闭的结构。另一方面,电子技术的发展、负担得起的传感器、协议、标准和开源的可用性促进了硬件和软件组件的集成。这项工作提出了一个智能气象站的原型,提供温度、环境湿度、土壤湿度、降雨的实时数据,作为控制器在两种情况下激活灌溉的输入:1)作物发展所需的水;o ii)通过使用当地、开源和负担得起的技术支持可持续农业发展来缓解霜冻。该方法基于快速原型,评估每个电子设备的可操作性及其在受控环境中的集成,然后在昆卡大学尼洛农场的一个试验田。开发采用开源硬件和软件,使用Arduino IDE和Visual Studio Code。为了提供动力,使用了太阳能电池板和电池,优化了能源消耗。该原型机已显示出连续和稳定的运行,运行在3100 m.s.n.m。它将继续监测和改进,以便将来提供给最终用户。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Estación meteorológica inteligente para control de riego y mitigación de heladas
En la agricultura, el agua es vital para el cultivo. Conocer cuándo regar y cuánto regar se puede responder técnicamente, a partir de datos provistos por estaciones meteorológicas. Estos datos no siempre están disponibles. Además, si bien en el mercado existen controladores de riego, estos no están integrados a las estaciones y son de arquitectura cerrada. Por otro lado, el desarrollo de la electrónica, la disponibilidad de sensores de costo asequible, protocolos, estándares y código abierto, facilitan la integración de componentes de hardware y software.  Este trabajo propone un prototipo de estación meteorológica inteligente que provee en tiempo real datos de temperatura, humedad del ambiente, humedad del suelo, lluvia, como entrada para que un controlador active el riego en dos casos: i) por necesidad de agua para el desarrollo del cultivo; o ii) para mitigar heladas, apoyando al desarrollo sostenible agrícola con tecnología local, de código abierto y de costo asequible. Se aplicó la metodología basada en prototipos rápidos, evaluando la operatividad de cada dispositivo electrónico y su integración en ambiente controlado, y luego en una parcela experimental, en la granja Nero de la Universidad de Cuenca. Para el desarrollo se empleó hardware y software de código abierto, utilizando IDE de Arduino y Visual Studio Code. Para energizar se usó un panel solar y baterías, optimizando el consumo energético. Este prototipo ha mostrado un funcionamiento continuo y estable, operando a 3100 m.s.n.m. Se continuará monitoreando y mejorando, para en el futuro poner a disposición de usuario final.
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