Diseño de un sistema de información basado en arquitectura de microservicios para el monitoreo en tiempo real de variables internas de un invernadero hidropónico automatizado.

En este proyecto se presenta el diseño de un sistema hidropónico automatizado en un invernadero, que combina eficiencia en el cultivo con tecnología IoT. Estos sistemas garantizan un uso preciso de la solución nutritiva, reduciendo la contaminación ambiental y los riesgos para la cosecha. La automat...

Full description

Autores:: Sánchez Logreira, Juandiego Alexander
Castro Palacio, Mariana Carolina

Tipo de recurso:: Trabajo de grado de pregrado

Fecha de publicación:: 2024

Institución:: Universidad Cooperativa de Colombia

Repositorio:: Repositorio UCC

Idioma:: spa

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description	En este proyecto se presenta el diseño de un sistema hidropónico automatizado en un invernadero, que combina eficiencia en el cultivo con tecnología IoT. Estos sistemas garantizan un uso preciso de la solución nutritiva, reduciendo la contaminación ambiental y los riesgos para la cosecha. La automatización se logra mediante sensores de temperatura, humedad, conductividad y pH, junto con actuadores como electroválvulas, extractores y bombas de agua. Además, se establece una comunicación bidireccional con una base de datos conectada a una aplicación a través de una conexión a Internet segura. Esta integración tecnológica contribuye a una gestión eficiente del sistema hidropónico y a la mejora de la calidad del suelo en la producción agrícola.
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Gobernación del Magdalena 2020 Gobernador del Magdalena Secretario de Desarrollo Económico Profesionales Secretaría De Desarrollo Económico C.I CARIBIA- AGROSAVIA Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura FAO Asamblea Departamental Honorables Diputados. 8. https://www.adr.gov.co/wp- content/uploads/2021/07/PDEA-Magdalena-2020-2023.pdf Gil, J. D. L., & Cabezas, A. D. B. (2021). Determinar el impacto que tendría en la población rural del municipio de Amagá la implementación de una ruta formativa en herramientas tecnológicas para que promueva el fortalecimiento de habilidades digitales y aporte en el cierre de las brechas existentes. (pp. 5–80). https://repository.uniminuto.edu/bitstream/10656/15929/1/Londo%C3%B1oJuan- BonillaAndres_2021.pdf Li, H., Guo, Y., Zhao, H., Wang, Y., & Chow, D. (2021). Towards automated greenhouse: A state of the art review on greenhouse monitoring methods and technologies based on internet of things. 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Diseño e implementación de un sistema de riego automatizado y monitoreo de variables ambientales mediante IOT en los cultivos urbanos de la fundación mujeres empresarias Marie Poussepin. https://repository.ucatolica.edu.co/server/api/core/bitstreams/5dbe9100-e30b-4c32-a627- a0492baa7f56/content Vanlauwe, B., Coyne, D., Gockowski, J., Hauser, S., Huising, J., Masso, C., Nziguheba, G., Schut, M., & Van Asten, P. (2014). Sustainable intensification and the African smallholder farmer. Current Opinion in Environmental Sustainability, 8, 15–22. https://doi.org/10.1016/J.COSUST.2014.06.001 ONU. (2015). Objetivos de desarrollo sostenible. Organización de Las Naciones Unidas. https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/hunger/ Wolfert, S., Ge, L., Verdouw, C., & Bogaardt, M. J. (2017). Big Data in smart farming – A review. Agricultural Systems, 153, 69-80. https://doi.org/10.1016/j.agsy.2017.01.023 Schwaber, K., & Sutherland, J. (2020). The SCRUM guide. https://scrumguides.org/docs/scrumguide/v2020/2020-Scrum-Guide-US.pdf Hernández Sampieri, R. (2018). Metodología de la investigación (4. ed.). McGraw-Hill. ¿Qué son los microservicios? \| AWS. (s. f.). Amazon Web Services, Inc. https://aws.amazon.com/es/microservices/ Alzate, O. M. F. (s. f.). DHT22 datasheet. CodigoElectronica. http://codigoelectronica.com/blog/dht22-datasheet MH-Z19C NDIR CO2 module. (s. f.). https://www.winsen-sensor.com/product/mh-z19c.html?campaignid=11440257107Cadgroupid=131076970498Cfeeditemid=Ctarge tid=kwd- 1390223852829Cdevice=cCcreative=561784236868Ckeyword=mhz19cCgad_source=1Cgclid=Cj0KCQjw0ruyBhDuARIsANSZ3woGoH0jbEq2wTowqF_3ZKPyT- x0uZHXCvNzZUMJymUyNtYu-WVCRhcaAg7_EALw_wcB ESP32: Technical Reference Manual. (2024). https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32_technical_reference_ma nual_en.pdf Contenedores de Docker \| ¿Qué es Docker? \| AWS. (s. f.). 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La automatización se logra mediante sensores de temperatura, humedad, conductividad y pH, junto con actuadores como electroválvulas, extractores y bombas de agua. Además, se establece una comunicación bidireccional con una base de datos conectada a una aplicación a través de una conexión a Internet segura. Esta integración tecnológica contribuye a una gestión eficiente del sistema hidropónico y a la mejora de la calidad del suelo en la producción agrícola.This project presents the design of an automated hydroponic system in a greenhouse, which combines cultivation efficiency with IoT technology. These systems guarantee precise use of the nutrient solution, reducing environmental contamination and risks to the harvest. Automation is achieved through temperature, humidity, conductivity and pH sensors, along with actuators such as solenoid valves, extractors and water pumps. Additionally, a two-way communication is established with a database connected to an application over a secure Internet connection. This technological integration contributes to efficient management of the hydroponic system and to the improvement of soil quality in agricultural production.Resumen -- Abstract -- Introducción -- Planteamiento del problema -- Pregunta problema -- Justificación -- Objetivos -- Objetivo general -- Objetivos específicos -- Metodología -- Fases del Proyecto -- Tipo de investigación -- Adaptación al Proyecto -- Técnicas e instrumentación para utilizar en la recolección de la información -- Técnicas -- Instrumentos -- Análisis de la información -- Herramientas, Lenguajes y FrameWorks -- Procedimiento de la investigación -- Descripción de las actividades realizadas -- Resultados -- Requisitos Funcionales -- Requisitos No Funcionales -- Interfaz Usuario -- Interfaz Administrador -- Definición de componentes -- Sensores y Microcontroladores -- Backend -- Frontend -- Comunicación -- DevOps y Mantenimiento -- Seguridad -- Flujo de Integración -- Aporte de la experiencia para la formación profesional -- Dedicatoria -- Conclusiones -- Referencias bibliográficas -- Anexos --PregradoIngeniero de Software117 p.application/pdfspaUniversidad Cooperativa de Colombia, Facultad de Ingenierías, Ingeniería de Software, Santa MartaIngeniería de softwareIngenieríasSanta MartaSanta Martahttps://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-ND 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2000 - Ciencias de la computación, información y obras generalesAutomatizaciónHidropónicoInvernaderoIOTAutomationHydroponicsGreenhouseIOTDiseño de un sistema de información basado en arquitectura de microservicios para el monitoreo en tiempo real de variables internas de un invernadero hidropónico automatizado.Trabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/redcol/resource_type/TPinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionEduardo Caicedo Omar, C., Torres Trespalacios, A., Suárez Félix José Díaz Costa Oscar Labrada Ganibeth Molina Reinaldo Rosado Lombardo Marín Vanessa Vives, C., Serge Firtion Esquiaqui, E., Candelario Rolón, Y., Monroy, E., Hernández Villamizar, A., de Jesús Suárez Segura Profesional Misional Especializado PDEA Julie Montezuma Chávez Coordinador Territorial -Magdalena, J., Alzamora Arrieta, J., Pacheco Charris, C., Patricia Aarón, C., Durán Revollo, G., Lara Mizar, W., Cortina Sulbarán, J., Díaz Granados Álvarez, C., Molina Campo Diputada Jair Mejía Alvear Diputado Amed Zawady Pupo, E., Velásquez Alzamora, A., López Castillo, M., & Noya García Diputado, R. (2020). Gobernación del Magdalena 2020 Gobernador del Magdalena Secretario de Desarrollo Económico Profesionales Secretaría De Desarrollo Económico C.I CARIBIA- AGROSAVIA Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura FAO Asamblea Departamental Honorables Diputados. 8. https://www.adr.gov.co/wp- content/uploads/2021/07/PDEA-Magdalena-2020-2023.pdfGil, J. D. L., & Cabezas, A. D. B. (2021). Determinar el impacto que tendría en la población rural del municipio de Amagá la implementación de una ruta formativa en herramientas tecnológicas para que promueva el fortalecimiento de habilidades digitales y aporte en el cierre de las brechas existentes. (pp. 5–80). https://repository.uniminuto.edu/bitstream/10656/15929/1/Londo%C3%B1oJuan- BonillaAndres_2021.pdfLi, H., Guo, Y., Zhao, H., Wang, Y., & Chow, D. (2021). Towards automated greenhouse: A state of the art review on greenhouse monitoring methods and technologies based on internet of things. Computers and Electronics in Agriculture, 191, 106558. https://doi.org/10.1016/J.COMPAG.2021.106558Pectia. (2016). Plan estratégico de Ciencia, Tecnologia e Innovación del sector agropecuario colombiano (2017-2027). Minciencias.Mintic. (2023). Con Agro 4.0 se implementaron 10 planes piloto de tecnologías en cultivos. https://www.mintic.gov.co/portal/inicio/Sala-de-prensa/Noticias/198945:Ariza García, L. A., Ibáñez Bolaños, J. A., & Morales Bautista, J. D. (2022). Diseño e implementación de un sistema IoT para monitorear cultivos. https://repository.javeriana.edu.co/bitstream/handle/10554/63698/attachment_0_Diseno_e_i mplementacion_de_un- sistema_IoT_para_monitorear_cultivos_JI_JM_LA.pdf?sequence=1&isAllowed=yFarooq, M. S., Riaz, S., Abid, A., Umer, T., & Zikria, Y. Bin. (2020). Role of IoT Technology in Agriculture: A Systematic Literature Review. Electronics, 9(2), 319. https://doi.org/10.3390/electronics9020319Chen, Q., & Hu, X. (2022). 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Diseño e implementación de un sistema de riego automatizado y monitoreo de variables ambientales mediante IOT en los cultivos urbanos de la fundación mujeres empresarias Marie Poussepin. https://repository.ucatolica.edu.co/server/api/core/bitstreams/5dbe9100-e30b-4c32-a627- a0492baa7f56/contentVanlauwe, B., Coyne, D., Gockowski, J., Hauser, S., Huising, J., Masso, C., Nziguheba, G., Schut, M., & Van Asten, P. (2014). Sustainable intensification and the African smallholder farmer. Current Opinion in Environmental Sustainability, 8, 15–22. https://doi.org/10.1016/J.COSUST.2014.06.001ONU. (2015). Objetivos de desarrollo sostenible. Organización de Las Naciones Unidas. https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/hunger/Wolfert, S., Ge, L., Verdouw, C., & Bogaardt, M. J. (2017). Big Data in smart farming – A review. Agricultural Systems, 153, 69-80. https://doi.org/10.1016/j.agsy.2017.01.023Schwaber, K., & Sutherland, J. (2020). 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