BIG DATA WITH APPLICATION AND MANAGEMENT TO ENVIRONMENTAL MONITORING IN A PROTECTED AGRICULTURE SYSTEM
El monitoreo de los factores ambientales, tales como, temperatura, humedad
relativa, temperatura de suelo y radiación, es importante debido a que tienen
influencia directa sobre la producción y el rendimiento de los cultivos en
invernadero. Se instaló un sistema de monitoreo ambiental en un invernadero
de baja tecnología con sensores compatibles con tecnología Arduino, el cual
constó de 27 sensores de temperatura y humedad relativa DHT22 fijados en
nueve puntos y tres alturas (1, 3 y 4.5 m), cuatro sensores de temperatura de
suelo DS18B20 a 4 profundidades (30, 60, 90 y 120 cm). Además, se registró
la radiación al exterior y dentro del invernadero con tres equipos (radiación UV,
Radiación global y Luxómetro), considerando 9 puntos y 2 niveles de muestreo
(1 y 3 m). La Big Data la integró más de 145,000 datos, analizándolos con el
programa SPSS, realizando modelos de regresión lineal y análisis de varianza
por factor. Los resultados de temperatura mostraron que el cultivo generó un
microclima que evitó que las temperaturas promedio se excedieran, sin
embargo, las mayores temperaturas se ubicaron en el perímetro y en lo alto del
invernadero. La temperatura de suelo fue mayor con forme la profundidad de
muestreo aumentaba, sin embargo, el sensor a 30 cm tuvo mayor influencia de
la temperatura ambiente. La radiación en el invernadero fue suficiente para la
producción de tomate, al registrar en promedio más de 10 MJ/m 2 /día. La
condición del plástico no representó diferencia significativa en la radiación entre
los puntos, sin embargo, fue menor a un metro debido a la captación de
radiación por el cultivo. El sistema instalado resultó una herramienta
prometedora para el monitoreo de los factores ambientales con la finalidad de
modificar la dinámica de estos con el objetivo de incrementar la productividad
en un sistema de baja tecnología.
BIG DATA WITH APPLICATION AND MANAGEMENT TO ENVIRONMENTAL MONITORING IN A PROTECTED AGRICULTURE SYSTEM
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DOI: 10.22533/at.ed.9733112319078
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Palavras-chave: Sensores, Tecnología Arduino, Temperatura, Humedad relativa, Radiación
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Keywords: Sensors, Arduino Technology, Temperature, Relative Humidity, Radiation
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Abstract:
The monitoring of environmental factors, such as temperature, relative humidity, soil temperature and radiation, is important because they have a direct influence on the production and yield of greenhouse crops. An environmental monitoring system was installed in a low-tech greenhouse with sensors compatible with Arduino technology, which consisted of 27 DHT22 temperature and relative humidity sensors fixed at nine points and three heights (1, 3 and 4.5 m), four DS18B20 soil temperature sensors at 4 depths (30, 60, 90 and 120 cm). In addition, radiation outside and inside the greenhouse was recorded with three pieces of equipment (UV radiation, Global Radiation and Luxometer), considering 9 points and 2 sampling levels (1 and 3 m). The Big Data integrated more than 145,000 data, analyzing them with the SPSS program, performing linear regression models and analysis of variance by factor. The temperature results showed that the crop generated a microclimate that prevented the average temperatures from being exceeded; however, the highest temperatures were located at the perimeter and at the top of the greenhouse. The soil temperature was higher as the sampling depth increased, however, the sensor at 30 cm had a greater influence of the ambient temperature. The radiation in the greenhouse was sufficient for tomato production, registering an average of more than 10 MJ/m2/day. The condition of the plastic did not represent a significant difference in radiation between the points, however, it was less than one meter due to the capture of radiation by the crop. The installed system turned out to be a promising tool for monitoring environmental factors in order to modify their dynamics in order to increase productivity in a low-tech system.
- Judith Arlette Villasana-Rojas
- Edgar Vladimir Gutiérrez-Castorena,
- Emilio Olivares-Sáenz
- Rigoberto Eustasio Vázquez Alvarado,
- Martin Espinosa Ramírez
