PLAtaforma TEcnológica Multimedia para la Agricultura de Precisión (PLATEM Precision Agriculture)

[ES] Hay muchos trabajos relacionados con la automatización de procesos en agricultura. Con la revolución del Internet de las Cosas (del Inglés, Internet of things o IoT) están apareciendo en el mercado multitud de dispositivos capaces de interconectar sensores. Más enfocado a la agricultura intensiva, aparecen muchas comercializadoras de productos IoT que, aunque sus desarrolladores aseguran que son capaces de automatizar las tareas en los cultivos, vemos que no es así. Muchos productos tecnológicos desarrollados para ser usados en la agricultura de precisión, como son los programadores de riego tele-gestionados funcionan de forma independiente con otras tecnologías de la agricultura. En estos momentos y con el avance tecnológico actual, se debe integrar una programación de riego acorde a las necesidades reales del cultivo en tierra y con unas mediciones de necesidades de cultivo tomadas vía satélite o mediante dron desde el aire adaptando las variables de forma automática en una única plataforma de gestión. Si el patrón de producción de mi explotación funciona bien, la PLAtaforma TEcnológica Multimedia (PLATEM) permitirá compartir la estrategia seguida para que socios cooperativistas o personas que estén registrados en la red social, puedan verla y ver los contenidos publicados en ella sobre sistemas de control agrícolas. Esta tesis se centra en la investigación, diseño y desarrollo de nuevas tecnologías para integrar todos los sistemas presentes en un sistema automáticos, considerando, desde la monitorización de parámetros, hasta el procesado y toma de decisiones para una administración eficiente, siendo plata una herramienta óptima para la comunidad profesional de agricultores y con una usabilidad cercana al agricultor. Primeramente, se presentan trabajos previos relacionados con la captura de datos procedentes de cultivo y funcionamiento de riego a través del procesado de vídeo realizado con drones de vuelo autónomo. Seguidamente, se presentan los dispositivos presentes en la red inalámbrica de sensores orientada a captura de datos de los sensores terrestres y actuadores en sistemas de riego telegestionados de ultra bajo consumo energético. Por esto, nuestro trabajo se centra en redes de comunicaciones de banda estrecha, muy adecuadas para el uso en el medio rural. Nuestro sistema permite mantener un dispositivo comunicado y capaz de maniobrar las válvulas de hasta una extensión de 16 hectáreas con una pila comercial de 9 voltios toda una campaña de riego, sin necesidad de placas solares. Por último, toda la información e interoperabilidad de los apartados anteriores necesitan una gestión integral en un único sistema amigable con el usuario. En este punto presentamos un servidor con un motor de reglas de negocio y machine learning con autoaprendizaje capaz de generar decisiones para los controladores de riego, datos sensoriales de parcela o ambientales. Esta información es capaz de publicarse entre grupos sociales de usuarios e intercambiar métodos de trabajo y consignas. Todos los desarrollos y propuestas han sido precedidos de estudios de consumos energéticos en todos los dispositivos incluidos en el sistema. Además, se ha realizado un estudio en campo de las redes inalámbricas de sensores desplegadas en el medio rural bajo condiciones altamente problemáticas para comprobar el correcto funcionamiento del sistema entero.[CA] Existeixen gran quantitat de treballs relacionats amb l'automatització de processos en agricultura. Amb la revolució la Internet de les coses (de l'anglès Internet of Things o IoT) estan apareixent al mercat multitud de dispositius capaços d'interconnectar sensors. Més enfocat a l'agricultura intensiva, s'estan comercialitzant productes IoT que, tot i que els seus desenvolupadors asseguren que són capaços d'automatitzar les tasques en els cultius, veiem que no és així. Molts productes tecnològics desenvolupats per a utilitzar-los a l'agricultura de precisió, com són els programadors de reg tele gestionats, funcionen de forma independent amb altres tecnologies usades en l'agricultura. En aquests moments i amb l'avanç tecnològic actual, existeix la possibilitat d'aplicar unes rutines de reg adequades amb les necessitats reals del cultiu en terra, combinat amb la mesura de les necessitats de cultiu preses via satèl·lit o mitjançant vehicles aeris no tripulats o dron des de l'aire, adaptant les variables de forma automàtica en una única plataforma de gestió. Si el patró de producció de la meva explotació funciona bé, la PLAtaforma TEcnològica Multimedia (PLATEM) permetrà compartir l'estratègia seguida per tal que socis cooperativistes o persones que estiguin registrats en la xarxa social, puguen vore-la i veure els continguts publicats en ella sobre sistemes de control agrícoles. Aquesta tesi es centra en la investigació, disseny i desenvolupament de noves tecnologies per a integrar tots els sistemes presents en un sistema automàtics, considerant, des de la monitorització de paràmetres, fins al processat i pressa de decisions per a una administració eficient, sent PLATEM una ferramenta òptima per a la comunitat professional d'agricultors i amb una usabilitat propera a l'agricultor. Primerament, es presenten treballs previs relacionats amb la captura de dades procedents de cultiu i funcionament de reg a través del processat de vídeo realitzat amb drons de vol autònom. Seguidament, es presenten els dispositius presents en la xarxa sense fils de sensors orientada a captura de dades terrestres i els actuadors utilitzats per al reg tele-gestionats d'ultra baix consum energètic. Per això, el nostre treball se centra en xarxes de comunicacions de banda estreta, molt adequades per a l'ús en el medi rural. El nostre sistema permet mantenir un dispositiu comunicat i capaç de controlar les vàlvules en terrenys extensió de 16 hectàrees amb una pila comercial de 9 volts durant tota una campanya de reg, sense necessitat de plaques solars. Finalment, tota la informació i interoperabilitat dels dispositius que integren la xarxa necessiten una gestió integral en un únic sistema amigable amb l'usuari. En aquest punt presentem un servidor amb un motor de regles de negoci que aplica machine learning amb autoaprenentatge capaç de generar decisions per als controladors de reg, tenint en compte les dades dels sensors de parcel·la i ambientals. Aquesta informació és capaç de publicar-se entre grups socials d'usuaris i intercanviar mètodes de treball i consignes. Tots els desenvolupaments i propostes han estat combinats amb estudis de consums energètics. A més, s'ha realitzat un estudi en camp de les xarxes sense fils de sensors desplegades en el medi rural sota condicions altament problemàtiques per a comprovar el correcte funcionament del sistema sencer.[EN] There are many works related to the automation of processes in agriculture. With the revolution of the Internet of Things (IoT), many devices capable of interconnecting sensors are appearing on the market. The focus is on intensive agriculture in a market where designers and marketers of IoT products present designs for the automation of crop production, claiming systematic achievements that ar not always compatible with agricultural reality. Many technological products, such as remote or WiFi management of irrigation programmers, focused on precision agriculture, are independent systems with no connection to other agricultural technologies. At this time and with the current technological advance, it must be integrated irrigation schedules in response to the real time needs of crop nutrition determining cultivation needs are transmitted via satellite or drone, in a platform will automatically integrate intelligent irrigation systems on the plot of land in relation to thermal analysis and crop vigor. If the production patterns of a farm are promising, PLAtaforma TEcnologica Multimedia (PLATEM) will allow disseminate a strategy followed to cooperative partners or people who are registered in the social network can see it and see the contents published in it on agricultural control systems. This thesis will attempt to solve the above-mentioned issues: the integration from start to finish of data capture and open data decisions for a community of professional farmers. Firtsly, we will review the literature on data harvesting of irrigation decisions for cultivation through computer-processed videos recorded by drones with autonomous flight mapping. Next, the devices present in a Wireless Sensor Network (WSN) are presented aimed at capturing terrestrial sensory data connected to tele-managed irrigation systems with ultra-low energy consumption. Hence, the focus of this work is firmly set on narrowband communication networks that are very suitable for use in rural areas. Our system maintains a communicated device capable of maneuvering valves within an area of 16 hectares with a commercial 9-volt battery throughout an irrigation campaign, with no need for solar panels. Finally, all the information and interoperability described in the previous sections will need integral management. At this point, we present a server with a business rules engine and machine learning with (self-learning) decision trees capable of generating decisions for irrigation controllers. The basic layer consists of the data processing of data mining models. The second layer consists of model training with historical data and the third layer applies to machine learning that generates the best results for guidance on recommendations. This information can be published and shared on social media between groups of users for the exchange of working methods and opinions regarding crops, cultivation strategies and demonstration plots. All of the proposed developments and proposals have been grounded in systematic energy consumption studies of all devices in the intelligent irrigation systems. In addition, a field study is conducted of the WSN deployed in rural areas under highly problematic conditions to determine the correct functioning of the entire system.Cambra Baseca, C. (2019). PLAtaforma TEcnológica Multimedia para la Agricultura de Precisión (PLATEM Precision Agriculture) [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/135820TESI

Smart System for Bicarbonate Control in Irrigation for Hydroponic Precision Farming

[EN] Improving the sustainability in agriculture is nowadays an important challenge. The automation of irrigation processes via low-cost sensors can to spread technological advances in a sector very influenced by economical costs. This article presents an auto-calibrated pH sensor able to detect and adjust the imbalances in the pH levels of the nutrient solution used in hydroponic agriculture. The sensor is composed by a pH probe and a set of micropumps that sequentially pour the different liquid solutions to maintain the sensor calibration and the water samples from the channels that contain the nutrient solution. To implement our architecture, we use an auto-calibrated pH sensor connected to a wireless node. Several nodes compose our wireless sensor networks (WSN) to control our greenhouse. The sensors periodically measure the pH level of each hydroponic support and send the information to a data base (DB) which stores and analyzes the data to warn farmers about the measures. The data can then be accessed through a user-friendly, web-based interface that can be accessed through the Internet by using desktop or mobile devices. This paper also shows the design and test bench for both the auto-calibrated pH sensor and the wireless network to check their correct operation.The research leading to these results has received funding from "la Caixa" Foundation and Triptolemos Foundation. This work has also been partially supported by European Union through the ERANETMED (Euromediterranean Cooperation through ERANET joint activities and beyond) project ERANETMED3-227 SMARTWATIRCambra-Baseca, C.; Sendra, S.; Lloret, J.; Lacuesta, R. (2018). Smart System for Bicarbonate Control in Irrigation for Hydroponic Precision Farming. Sensors. 18(5):1-16. https://doi.org/10.3390/s18051333S116185Salley, S. W., Sleezer, R. O., Bergstrom, R. M., Martin, P. H., & Kelly, E. F. (2016). A long-term analysis of the historical dry boundary for the Great Plains of North America: Implications of climatic variability and climatic change on temporal and spatial patterns in soil moisture. Geoderma, 274, 104-113. doi:10.1016/j.geoderma.2016.03.020Yang, H., Du, T., Qiu, R., Chen, J., Wang, F., Li, Y., … Kang, S. (2017). Improved water use efficiency and fruit quality of greenhouse crops under regulated deficit irrigation in northwest China. Agricultural Water Management, 179, 193-204. doi:10.1016/j.agwat.2016.05.029Ferentinos, K. P., Katsoulas, N., Tzounis, A., Bartzanas, T., & Kittas, C. (2017). Wireless sensor networks for greenhouse climate and plant condition assessment. Biosystems Engineering, 153, 70-81. doi:10.1016/j.biosystemseng.2016.11.005Ibayashi, H., Kaneda, Y., Imahara, J., Oishi, N., Kuroda, M., & Mineno, H. (2016). A Reliable Wireless Control System for Tomato Hydroponics. Sensors, 16(5), 644. doi:10.3390/s16050644Ntinas, G. K., Neumair, M., Tsadilas, C. D., & Meyer, J. (2017). Carbon footprint and cumulative energy demand of greenhouse and open-field tomato cultivation systems under Southern and Central European climatic conditions. Journal of Cleaner Production, 142, 3617-3626. doi:10.1016/j.jclepro.2016.10.106Europapress Newshttp://www.europapress.es/andalucia/almeria-00350/noticia-superficie-invernaderos-crece-105-ultimos-cuatro-anos-llegar-29596-hectareas-20150213102204.htmlTreftz, C., & Omaye, S. T. (2016). Hydroponics: potential for augmenting sustainable food production in non-arable regions. Nutrition & Food Science, 46(5), 672-684. doi:10.1108/nfs-10-2015-0118De Anda, J., & Shear, H. (2017). Potential of Vertical Hydroponic Agriculture in Mexico. Sustainability, 9(1), 140. doi:10.3390/su9010140Croft, M. M., Hallett, S. G., & Marshall, M. I. (2017). Hydroponic production of vegetable Amaranth (Amaranthus cruentus) for improving nutritional security and economic viability in Kenya. Renewable Agriculture and Food Systems, 32(6), 552-561. doi:10.1017/s1742170516000478Ferrarezi, R. S., & Testezlaf, R. (2014). Performance of wick irrigation system using self-compensating troughs with substrates for lettuce production. Journal of Plant Nutrition, 39(1), 147-161. doi:10.1080/01904167.2014.983127Understanding Irrigation Water Test Results and Their Implications on Nursery and Greenhouse Crophttps://uknowledge.uky.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1160&context=anr_reportsKim, H.-J., Kim, D.-W., Kim, W. K., Cho, W.-J., & Kang, C. I. (2017). PVC membrane-based portable ion analyzer for hydroponic and water monitoring. Computers and Electronics in Agriculture, 140, 374-385. doi:10.1016/j.compag.2017.06.015(2017). Remote Sensing for Irrigation of Horticultural Crops. Horticulturae, 3(2), 40. doi:10.3390/horticulturae3020040Suárez-Albela, M., Fraga-Lamas, P., Fernández-Caramés, T., Dapena, A., & González-López, M. (2016). Home Automation System Based on Intelligent Transducer Enablers. Sensors, 16(10), 1595. doi:10.3390/s16101595Zhang, Q., Yang, X., Zhou, Y., Wang, L., & Guo, X. (2007). A wireless solution for greenhouse monitoring and control system based on ZigBee technology. Journal of Zhejiang University-SCIENCE A, 8(10), 1584-1587. doi:10.1631/jzus.2007.a1584Gill, S. S., Chana, I., & Buyya, R. (2017). IoT Based Agriculture as a Cloud and Big Data Service. Journal of Organizational and End User Computing, 29(4), 1-23. doi:10.4018/joeuc.2017100101Nordic Semiconductor, RF Specialist in Ultra-Low Power Wireless Communicationshttp://www.nordicsemi.com/eng/Products/2.4GHzRF/nRF24L01Pawlowski, A., Guzman, J., Rodríguez, F., Berenguel, M., Sánchez, J., & Dormido, S. (2009). Simulation of Greenhouse Climate Monitoring and Control with Wireless Sensor Network and Event-Based Control. Sensors, 9(1), 232-252. doi:10.3390/s90100232Li, X., Cheng, X., Yan, K., & Gong, P. (2010). A Monitoring System for Vegetable Greenhouses based on a Wireless Sensor Network. Sensors, 10(10), 8963-8980. doi:10.3390/s10100896

Importancia del tamaño de la empresa en la orientación a largo plazo de su función de aprovisionamiento: un análisis multimuestra en el sector agroalimentario español

El estudio de las relaciones que se establecen entre las empresas y sus proveedores resulta de gran interés y actualidad, no solo en el ámbito académico sino también en el empresarial. Este trabajo, tomando como referencia la industria agroalimentaria española, analiza la posible influencia del tamaño de la empresa cliente en el enfoque temporal de dichas relaciones de aprovisionamiento. También se discuten las principales implicaciones para la gestión empresarial.The study of relationships between firms and their suppliers is an interesting topic not only in the academic but also in the entrepreneurial field. This paper, taking as reference the Spanish agro-food industry, analyzes the influence of the costumer’s size in the temporary orientation of supply relationships. The main implications for management are also discussed

El fuego bacteriano ‘Erwinia amylovora’

Publishe

Self-Organizing Maps to Validate Anti-Pollution Policies

This study presents the application of self-organizing maps to air-quality data in order to analyze episodes of high pollution in Madrid (Spain’s capital city). The goal of this work is to explore the dataset and then compare several scenarios with similar atmospheric conditions (periods of high Nitrogen dioxide concentration): some of them when no actions were taken and some when traffic restrictions were imposed. The levels of main pollutants, recorded at these stations for eleven days at four different times from 2015 to 2018, are analyzed in order to determine the effectiveness of the anti-pollution measures. The visualization of trajectories on the self-organizing map let us clearly see the evolution of pollution levels and consequently evaluate the effectiveness of the taken measures, after and during the protocol activation time

Estudio descriptivo sobre Accesibilidad académica para alumnos con discapacidad visual en la FCC durante el año 2020

Trabajo Final para optar al grado académico de Licenciatura en Comunicación Social, Universidad Nacional de Córdoba. Calificación: 8 (ocho). Orientación GráficaFil: Fernández Cambra, Nahuel Sebastián. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias de la Comunicación; Argentina.Fil: Romero, Carlos Miguel. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias de la Comunicación; Argentina.En este trabajo final se pretende describir de qué manera el Derecho a la Educación como un derecho universal e inalienable, fue ejercido durante el año 2020 en la Facultad de Ciencias de la Comunicación por sus alumnos con discapacidad visual. La tesis utiliza una metodología cualitativa y está abordada desde un diseño de investigación acción participativa, donde nuestro propósito principal se centró en aportar información que esperamos sirva como marco de referencia para conocer la realidad de cursado de los compañeros en situación de discapacidad visual dentro de la Facultad de Ciencias de la Comunicación, teniendo como marco de referencia la situación de virtualidad impuesta por la pandemia del Covid-19. Para lograr este objetivo, procedimos a encontrar y entrevistar a los protagonistas que rodean al tema de la Discapacidad Visual (estudiantes, profesores, representantes académicos y especialistas en Discapacidad Visual) para conocer sus realidades y cómo su accionar incidió en la cursada del primer grupo citado.Fil: Fernández Cambra, Nahuel Sebastián. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias de la Comunicación; Argentina.Fil: Romero, Carlos Miguel. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias de la Comunicación; Argentina

Diseño de una investigación basada en el análisis de casos: aplicaciones en las áreas de marketing y de organización de empresas

Una vez superados algunos de los perjuicios tradicionales respecto al estudio de casos como instrumento de investigación empírica, y tomando como referencia los principales trabajos relacionados con esta herramienta, proponemos un diseño válido para desarrollar un proyecto de investigación basado en el estudio de casos. En primer lugar se ofrece una introducción al concepto general y se comenta brevemente su posible aplicación en las áreas de marketing y de organización de empresas. A continuación se exponen las principales estrategias que garantizan la validez, fiabilidad y objetividad del estudio y que deberían ser consideradas en cualquier investigación. Finalmente se ilustra el diseño correcto y los elementos fundamentales a considerar en este contexto.Taking as reference the main papers related to the case analysis we propose one correct design in order to develop research projects based on this tool. First of all we offer an introduction to this concept and we comment its applications on marketing and management. After that we expose the main strategies to get validity, reliability and objectivity. Finally we show one correct design and the basis to consider in this context

Red de Sensores Inalámbricos de Bajo Consumo Energético en Agricultura Hidropónica

[ES] Debido a los cambios medioambientales, aumento demográfico o incluso la propia volatilidad de precios en los mercados, el sector agrícola necesita actualmente mejorar el manejo de los recursos agrarios. Las nuevas tecnologías son clave para mejorar la sostenibilidad en el sector agrícola y producir alimentos con calidad alimentaria contrastada. En los últimos años España está sufriendo etapas de escasez de agua y zonas semiáridas dedicadas a la horticultura sufren estos efectos, por lo que los agricultores se ven obligados a trasladar sus cultivos a zonas más húmedas que en muchas ocasiones, presentan condiciones climatológicas menos adecuadas. Gracias a la tecnología podemos monitorizar y crear entornos con condiciones ambientales idóneas mediante el uso de invernaderos, que nos permiten la producción de alimentos controlando todo tipo de parámetros ambientales, nutricionales y de la propia planta. En este artículo presentamos el desarrollo de una red de sensores móviles orientada a monitorizar los patrones de necesidades de las plantas y tomar decisiones inteligentes según la captación de datos ambientales obtenida. La red está compuesta por nodos sensores comunicados con tranceptores de radio distribuidos en una red mallada, que podría ser fácilmente dapatada a cualquier tipo de uso a petición del profesional. Esta red ha sido probada en un entorno de agricultura hidropónica. Finalmente el paper muestra los resultados obtenidos en cuanto a tráfico generado, lo que nos permitirá en un futuro, hacer la red escalable.Cambra, C.; Sendra, S.; Jimenez, J.; Lloret, J. (2018). Red de Sensores Inalámbricos de Bajo Consumo Energético en Agricultura Hidropónica. En XIII Jornadas de Ingeniería telemática (JITEL 2017). Libro de actas. Editorial Universitat Politècnica de València. 55-62. https://doi.org/10.4995/JITEL2017.2017.6631OCS556

Humidity forecasting in a potato plantation using time-series neural models

It is widely acknowledged that, under the frame of sustainable farming, using the minimum water resources is a relevant requirement. In order to do that, precision irrigation aims at identifying the irrigation needs of plantations and irrigate accordingly. Artificial intelligence is a promising solution in this field as intelligent models are able to learn the soil moisture dynamics in the soil-plant-atmosphere system and then generating appropriate irrigation scheduling. This is a complex task as the phenology of plants and its water demand vary with soil properties and weather conditions. The present research contributes to this challenging task by proposing the application of neural networks in order to learn the time-series evolution of irrigation needs associated to a potato plantation. Several of such models are thoroughly compared, together with different interpolation methods, in order to find the best combination for accurately forecasting water needs. In order to predict the soil water content in a potato field crop, in which soil humidity probes were installed at 15, 30, and 45 cm depth during the whole cycle of a potato crop. This innovative study and its promising results provide with significant contributions to address the problem of predicting and managing groundwater for agricultural use in a sustainable way.Lab-Ferrer (METER Group) and the UBUCOMP research group at the University of Burgos