Análisis del estado del arte del internet de las cosas aplicado a cultivos aeropónicos e hidropónicos a nivel nacional e internacional

No aplicaUno de los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la Organización de Naciones Unidas (ONU) para el año 2030 es el hambre cero. Actualmente la problemática del hambre amenaza a muchas personas en Colombia y en el mundo. Por esta razón, desde los diferentes liderazgos del mundo y desde el Gobierno Nacional de Colombia se ha venido trabajando fuertemente en iniciativas que fomenten la tecnología dentro del sector agrícola para generar mayores producciones a menor costo. Es en ese contexto donde las técnicas de cultivo alternativas a los cultivos tradicionales (en tierra) como los aeropónicos e hidropónicos (también denominados cultivos “urbanos” debido a que no requieren tierra para su desarrollo), han tomado mucho auge, ya que permiten una gran integración de tecnologías como el internet de las cosas para el monitoreo y control de los factores que afectan al crecimiento y rendimiento del cultivo, redundado en altos niveles de beneficios para los productores. Debido a lo anterior, el presente trabajo propone un estudio y análisis de la aplicación de las tecnologías de IoT en cultivos aeropónicos e hidropónicos a nivel internacional y nacional que permita determinar los beneficios y los nuevos desafíos que se pueden generar a partir de la aplicación de tecnologías IoT en cultivos aeropónicos e hidropónicos.One of the Sustainable Development Goals of the United Nations (UN) for the year 2030 is zero hunger. Currently, the problem of hunger threatens many people in Colombia and in the world. For this reason, the different leaderships of the world and the National Government of Colombia have been working hard on initiatives that promote technology within the agricultural sector to generate higher productions at a lower cost. It is in this context where alternative cultivation techniques to traditional crops (on land) such as aeroponics and hydroponics (also called "urban" crops because they do not require land for their development), have become very popular, since they allow a great integration of technologies such as the internet of things for the monitoring and control of the factors that affect the growth and yield of the crop, resulting in high levels of benefits for the producers. Due to the above, the present work proposes a study and analysis of the application of IoT technologies in aeroponic and hydroponic crops at an international and national level that allows determining the benefits and new challenges that can be generated from the application of IoT technologies in aeroponic and hydroponic crops

Diseño e Implementación de un Sistema Comunicación Celular GSM Utilizando Sensores para el Monitoreo, Supervisión y Control de Datos en el Cultivo de Lechugas por Hidroponía de la Empresa FAGSOL S.A.C.

En el presente trabajo de tesis se presenta el diseño e implementación de un sistema de comunicación celular GSM, un sistema en la cual tiene la capacidad de monitoreo, supervisión y control utilizando sensores indicadores de temperatura impermeable, PH, humedad y temperatura de ambiente a través de un dispositivo móvil de cualquier marca y modelo, mediante de servicios de mensajes cortos (SMS) mediante la tecnología GSM, hacia un equipo móvil elegido por el usuario, el cual recibirá los mensajes de texto con los datos obtenidos de los sensores indicadores. Se utilizara sensores indicadores, módulos de transmisión inalámbrica para supervisión en el centro control de los parámetros censados. El diseño del sistema de comunicación Celular GSM para transmisión de datos censados, trabajara con el protocolo Inalámbrico con el espectro radioeléctrico en la banda Ultra alta frecuencia UHF 300-3000 MHz. Además se usara un módulo HC-12 en la banda 433 MHz para realizar un sistema redundante en comunicación en un centro de control ubicado a 300 metros aproximadamente de la placa principal. La etapa de supervisión y control se efectuara en el centro de control con la visualización de datos censados en un módulo LCD de pantalla de caracteres de 20x4 que está ubicado a 300 metros aproximadamente de la placa central del proyecto. Para que todo el sistema funcione, se ha diseñado e implementado una arquitectura, hardware, software y de comunicaciones como la programación de los sensores. Para la elección de tecnologías se han utilizado de hardware y software libre en la medida de lo posible. El sistema de comunicación móvil se ha implantado en un sistema hidropónico en el que se cultivan lechugas las cuales son cosechadas por semana, teniendo un periodo de vida en los sistemas hidropónicos de un mes, siendo implementado y es completamente funcional. La parte de monitoreo, supervisión y control de todo el sistema estará embebida en un microcontrolador en el cual estarán todos los algoritmos de programación para la correcta activación y puesta a punto del proyecto. En el diseño e implementación se llevará a cabo los siguientes pasos: - Comprensión del proceso a controlar. - Redacción del listado de componentes necesarios para el producto final. - Adquisición de circuitos electrónicos. - Verificación y ensayo del funcionamiento del producto final. - Instalación y puesta a punto del producto final. Palabras clave: Comunicación Celular

Diseño e implementación de un sistema de monitoreo para el control de nutrientes, PH, C.E., temperatura y flujo de agua, en hidroponía mediante el uso de sistemas embebidos, ubicado en el departamento de horticultura, de la Facultad de Recursos Naturales, de la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo

El diseño e implementación de un sistema de monitoreo para el control de nutrientes, pH, C.E., temperatura y flujo de agua en hidroponía mediante el uso de sistemas embebidos fue eficiente en la adquisición de datos en el departamento de horticultura de la ESPOCH, gracias a la interfaz implementada entre Labview y arduino, obteniendo mayor eficiencia que con el uso de instrumentos portátiles de bolsillo, por lo que se verificó que los valores de trabajo del sistema implementado estén dentro del rango de 5.5 y 6.5 para el pH, 1200 mS/cm y 2200 mS/cm para la conductividad eléctrica, 24°C y 26°C para la temperatura. Mediante la prueba de Tukey al 5%, se comparó los dos métodos de recolección de datos y se validó el sistema implementado, con el cual se obtuvo valores de 6.35 para el pH, 1872.91 mS/cm para la conductividad eléctrica y 24.89°C para la temperatura, donde no existió diferencias significativas con las mediciones obtenidas con instrumentos portátiles, los cuales fueron de 6.4 para el pH, 1903.2mS/cm para la conductividad eléctrica y 25.07°C para la temperatura, se pudo manifestar que los resultados que se obtuvo estadísticamente son iguales, por lo que se recomendó utilizar el sistema de monitoreo implementado ya que éste fue preciso. Los valores obtenidos tanto de pH, C.E., temperatura del sistema hidropónico NFT fueron fiables, al ser comparados con un patrón de medida adquirido de forma manual, demostrando que el sistema implementado fue eficiente, cumpliendo con los requerimientos del departamento de horticultura de la ESPOCH.The design and implementation of a monitoring system for the control of nutrients, ph, ec, temperature, and water flow in hydroponics using embedded systems was efficient in the acquisition of data in the horticulture department of espoch. It was because of the interface implemented between labview and arduino, obtaining greater efficiency than with the use of portable pocket instruments. In this way, it was verified that the working values of the implemented system are within the range of 5.5 and 6.5 for the ph, 1200 ms/cm and 2200 ms/cm for electrical conductivity, 24 ° c and 26 ° c for temperature. Through the 5% tukey test, the two data collection methods were compared, and the implemented system was validated, with which values of 6.35 were obtained for ph, 1872.91 ms / cm for electrical conductivity and 24.89 ° c for temperature. There were no significant differences with the measurements obtained with portable instruments, which were 6.4 for ph, 1903.2ms / cm for electrical conductivity and 25.07 ° c for temperature. It could be stated that the results obtained statistically are the same, so it was recommended to use the implemented monitoring system since it was accurate. The values obtained for both ph, c.e., temperature of the nft hydroponic system were reliable. They were compared with a measurement standard acquired manually, demonstrating that the implemented system was efficient, complying with the requirements of the espoch horticulture department

Estudio de viabilidad para el diseño de un sistema ecotecnológico innovador que administre y reutilice el agua de la lavadora para generar áreas verdes en el hogar

137 páginas. Maestría en Diseño.ECOW. Sistema Ecológico de reutilización de agua gris producto del lavado doméstico de ropa para el regadío de un humedal artificial dentro de una jardinera con mesas y bancas decorativas. Proyecto ideado en base a la necesidad del ahorro, tratamiento y reutilización del agua de uso doméstico en una familia promedio que habita en la zona metropolitana de la ciudad de México. El desarrollo y diseño de éste sistema sustentable cumple con los requerimientos de efectividad, viabilidad y de diseño agroecológico para cumplir con tres metas específicas, a decir: La reducción en el gasto del recurso hídrico y su consecuente ahorro. La creación de un sistema de reutilización eficaz del cien por ciento del desecho del agua utilizada para el lavado de ropa en una maquina de lavado convencional para un hogar. Y la implementación de las bondades del diseño de exterior para la fabricación de un modulo de sala de estar, acompañado de un jardín alimentado directamente por aguas orgánicas reutilizadas producto del lavado cotidiano de ropa. El proyecto ECOW se elaboró en base a exhaustuvas investigaciones de biosustentabilidad, economía ambiental y diseño de proyectos amigables al entorno, para con ello aprovechar las bondades de las biotécnicas de cultivo hídrico de humedales en exteriores, el diseño y desarrollo de productos para idear un completo sistema de reutilización de aguas grises y su posterior reutilización en la conservación y generación de áreas verdes dentro de un hogar mexicano. Las pruebas de laboratorio e investigaciones en campo hacen constatar la viabilidad para el diseño, la fabricación y posible comercialización del sistema ECOW; en vista de sus benéficos y cuantitativos aportes a la sustentabilidad en el hogar, el ahorro en el gasto de agua y optimización de éste recurso natural, sin dejar de mencionar la factibilidad de que éste proyecto sea cofinanciado por entidades gubernamentales o de la iniciativa privada, en vista de los enormes beneficios fiscales a los que proyectos como éste están sujetos en el Distrito Federal. El sistema planteado finca las bases para el desarrollo de nuevas tecnologías en el diseño industrial, aunado a innovadoras prácticas de hidrocultivo en exteriores, con la misión de implementar un sistema ecotecnológico que recicla el agua gris por medio de humedales y proporciona además una confortable área de estar en un jardín o una terraza convencional, adecuando al paisaje natural con bancas que acompañan al humedal

Modelo de empresa productora de hortalizas hidropónicas en el marco del plan maestro de rescate agropecuario

En El Salvador, la producción de hortalizas se encuentra debilitada y se considera que un 80% del consumo nacional se importa desde Centroamérica y Asia. Esta es una de las ramas del agro mas debilitadas en el país, los agricultores no la encuentran rentable ni atractiva. Las razones son muchas, entre ellas, contar con terrenos amplios y fértiles, condiciones climáticas favorables, combate a las plagas, alto consumo de agua, nutrientes, tecnología, capacitación y se suma el abandono gubernamental La hidroponía es un método utilizado para cultivar plantas usando disoluciones minerales en vez de suelo agrícola, es un método de cultivo que aplica tecnología para sustituir los métodos tradicionales. Las raíces reciben una solución nutritiva y equilibrada disuelta en agua con los elementos químicos esenciales para el desarrollo de las plantas. Presenta ventajas en cuanto a la reducción del espacio requerido de cultivo, menor consumo de agua, mayor eficiencia en el uso de abonos y nutrientes, menor incidencia de plagas pues los sistemas facilitan su control. El desarrollo del modelo empresa productora busca promover la producción agrícola de hortalizas a través de medios hidropónicos, como alternativa de solución a los problemas anteriormente planteado

Plan de negocios para la fabricación y comercialización de sistemas hidropónicos residenciales

En el presente documento se presenta el desarrollo de un modelo de negocio basado en la herramienta CANVAS, con la cual se pretende conocer la viabilidad de un negocio de sistemas hidropónicos residenciales. Se describen los principales bloques estratégicos como el segmento de clientes, propuesta de valor, canales, relación con clientes, flujo de ingresos, recursos y actividades clave y estructura de costos. La metodología a seguir se basa en el libro “Cómo preparar un plan de negocios exitoso” de Greg Balanko

AGROIOT: Prototipo de un sistema WEB para el monitoreo de productos agrícolas en cultivos urbanos

Práctica socialEn la actualidad las ciudades crecen rápidamente, generando una necesidad de producción de productos alimenticios, que ocasiona un problema en la seguridad alimentaria, especialmente para las comunidades de bajos ingresos. Como una solución a este problema, el desarrollo de la agricultura urbana, que es la producción de alimentos en pequeña escala dentro de las ciudades, se ha venido presentando como una medida de solución al problema de la insuficiencia alimentaria. La agricultura urbana, permite a las comunidades en cierta medida, ser autosuficientes en cuanto al suministro de sus alimentos, también les permite recibir beneficios económicos a través de la venta de sus productos, sociales al fortalecer el tejido social y culturales a intercambiar experiencias de agricultura. Por otro lado, la implementación de sensores conectados a internet (IoT), permite el monitoreo de las principales variables en los cultivos, tales como, humedad de la tierra, PH, luminosidad, humedad ambiente, entre otras. Medir estas variables resulta ser de mucha utilidad para un adecuado control de los cultivos. Por ejemplo, si se mide un bajo nivel de humedad en la tierra se activan los aspersores de agua hasta el nivel requerido para un cultivo especifico. Para realizar el control de las variables es necesario tener un espacio cerrado, como un invernadero. De esta manera, es posible tener cultivos productivos independiente de las condiciones ambientales de la zona geográfica donde se encuentre ubicado. En este trabajo de grado se presenta el diseño e implementación de un prototipo funcional para el monitoreo de cultivos agrícolas urbanos, mediante la integración de un sistema electrónico y un sistema WEB, aplicando internet de las cosas (IoT), para la comunidad de Yomasa.1 GENERALIDADES 2 MARCO DE REFERENCIA 3 METODOLOGÍA 4 REQUERIMIENTOS DE LOS CULTIVOS 5 DESARROLLO DE LA PROPUESTA 6 CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA ANEXOSPregradoIngeniero de Sistema

Urbangrow, una propuesta sostenible para la mejora de cultivos

El Perú cuenta con una población urbana en constante crecimiento, por lo que la demanda de recursos se incrementa, sobre todo en el caso de la alimentación. Los principales problemas que genera esta demanda son la preferencia por métodos contaminantes, tales como el uso de combustibles fósiles en la agricultura y sistemas de regadío que dependen de petróleo, así como el uso de fertilizantes para mejorar el rendimiento de las tierras de cultivo disponibles. Por otro lado, la falta de áreas verdes en el Perú es un problema que incide directamente en la calidad de vida de los ciudadanos, al punto que tiene el más bajo indicador de acceso a áreas verdes en América del Sur. Urbangrow es una empresa sostenible y responsable con la sociedad, cuya principal actividad es la venta de una experiencia única de cultivo mediante un kit automatizado propio, que hace uso de la tecnología como sensores, luz ultravioleta, riego automático, entre otros; y ofrece al cliente la posibilidad de hacer el seguimiento de sus cultivos a través de un aplicativo. También beneficia a los agricultores, pues elimina el control excesivo y las tareas rutinarias, así como la incertidumbre por condiciones climáticas adversas, con lo que la productividad mejora considerablemente. El valor actual neto social (VANS) fue medido en base al beneficio brindado a la comunidad como consecuencia de la reducción de espacios para un cultivo eficiente y que repercuta en la no depredación de bosques y ecosistemas terrestres, así como la producción optimizada de alimentos para que las ciudades sean autosustentables, además el proyecto se alinea a los Objetivos de Desarrollo Sostenible 8, 11, 12, 13 y 15 para cumplir los objetivos sociales. Finalmente, la solución ha validado las hipótesis de factibilidad y viabilidad planteadas, y los resultados financieros demuestran la sostenibilidad económica de la tesis con una inversión inicial de S/ 200,000, de los cuales el 25% correspondería a aportes propios de los socios y el 75% restante a financiamiento bancario. En ese escenario, se espera obtener un valor actual neto (VAN) de S/. 3’751,645 durante los primeros cinco años de proyección.Peru has an urban population in constant growth, which is why the demand for resources increases; mainly, in the case of nutrition. The main issues that this demand generates are the preference for polluting methods, such as the use of fossil fuels in agriculture and irrigation systems that depend on oil, as well as the use of fertilizers to improve the performance of the cultivation lands available. Additionally, the lack of grassland areas in Peru is an issue that impacts the quality of life of the citizens directly, to the point that it has the lowest indicator of access to grassland areas in South America. Urbangrow is a sustainable and responsible company with the society, whose main line of business is the sale of a unique cropping experience by means of the customer’s own automated kit, that uses technology such as sensors, ultraviolet light, automatic irrigation, among others; and it offers the customer the possibility of performing the follow-up of his cultivations through one application. It also benefits the farmers, because it eliminates the excessive monitoring and the daily tasks, as well as the uncertainty of climate adverse conditions, with which the productivity improves considerably. The social net present value (SNPV) was measured based on the benefit provided to the community as a result of the reduction of spaces for efficient cultivation and that has repercussions on the non-predation of forests and terrestrial ecosystems, as well as the optimized production of food so that cities are self-sustaining, in addition the project is aligned to Objectives 8, 11, 12, 13 and 15 of the Sustainable Development, thus complying with the social objectives. Finally, the solution has validated the hypotheses of feasibility and viability formulated, and the financial performances demonstrate the financial sustainability of the thesis with an initial investment of S/200,000, from which 25% would correspond to the direct contributions of the partners and the remaining 75% to bank financing. Under that scenario, it is expected to obtain a net present value (NPV) of S/. 3’751,645 during the first five years projected

Empleo de la cascarilla de arroz como sustituto porcentual del agregado fino en la elaboración de concreto de 210kg/cm2

El presente trabajo de tesis se a desarrollado en los ambientes del laboratorio de mecánica de suelos de la escuela profesional de Ingeniería Civil de la facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura de la Universidad Nacional de San Martin-Tarapoto, con fines de titulación como ingenieros civiles, empleando la cascarilla de arroz como sustituto porcentual del agregado fino en la elaboración de concreto de 210kg/cm2. La investigación para la elaboración de concreto de 210 Kg/ cm2,’se basa , empleando la cascarilla de arroz como sustituto porcentual del agregado fino para alcanzar una óptima calidad del concreto, pero también podemos apreciar que los cambios producidos durante los estudios de laboratorio exigen realizar algunos ajustes para lograr el objetivo planteado teniendo en consideración nuevas formas y métodos de desarrollo que ayudan a ir puliendo detalles para alcanzar el objetivo final. El desarrollo de la presente tesis empleando la cascarilla de arroz como sustituto porcentual del agregado fino en la elaboración de concreto de 210kg/cm2 se basó en la aplicación de las normas tecnicas y métodos específicos para la obtención de diseños de mezclas de concreto a donde se quiere llegar. Finalmente se muestra los resultados del estudio en la que se analiza y evalúa los datos obtenidos en los ensayos de Laboratorio de mecánica de suelos, empleado la cascarilla de arroz como sustituto porcentual del agregado fino en la elaboración de concreto de 210kg/cm2 para concluir con su respectivo informe final lo cual aportara al estudio e investigación de posteriores trabajos de Investigación de nuestra Universidad.The following work has been developed in the environments of the soil mechanics laboratory of the Civil Engineering professional school of the Faculty of Civil Engineering and Architecture of the National University of San Martin-Tarapoto, for the purpose of qualification as civil engineers, using the rice husk as a percentage substitute for the fine aggregate in the production of 210kg / cm2 concrete. The research for the production of concrete of 210 Kg / cm2, 'is based, using the rice husk as a percentage substitute of the fine aggregate to achieve optimum concrete quality, but we can also appreciate that the changes produced during laboratory studies require make some adjustments to achieve the stated objective taking into account new forms and development methods that help to polish details to reach the final objective. The development of this thesis using rice husk as a percentage substitute for fine aggregate in the production of 210kg / cm2 concrete was based on the application of specific technical standards and methods to obtain concrete mix designs where wants to arrive Finally, the results of the study in which the data obtained in the tests of the Soil Mechanics Laboratory are analyzed and evaluated, using the rice husk as a percentage substitute of the fine aggregate in the preparation of 210kg / cm2 concrete to conclude with its respective final report which will contribute to the study and research of subsequent research work of our University.TesisAp