Sistema mecatrónico para el monitoreo de plantas vegetales ubicadas en campo e identificadas como un activo digital
113 páginas
- Autores:
-
Henao Gomez, Carlos Mauricio
- Tipo de recurso:
- Fecha de publicación:
- 2022
- Institución:
- Universidad EIA .
- Repositorio:
- Repositorio EIA .
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- Palabra clave:
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Internet de las cosas (IoT)
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LoRaWAN
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Cock Ramírez, Jorge Andres5062795b63e860cd7b52142c2b3c6dbe600Henao Gomez, Carlos Mauricioe853760c5ebc4c8d9ced090effb9f7342022-07-19T17:48:29Z2022-07-19T17:48:29Z2022https://repository.eia.edu.co/handle/11190/5384113 páginasRESUMEN: La trazabilidad de un recurso es una propiedad deseada y en algunos casos una prioridad para gran número de cultivos agrícolas. Dejando de lado la naturaleza perecedera de estos activos, llevar un seguimiento detallado de la producción entrega un entendimiento útil sobre los procesos que se ejecutan. Este es el caso no solo de un país como Colombia sino en general para casi cualquier lugar donde se desempeñen este tipo de actividades. Existen algunos cultivos en particular donde es importante medir con mayor precisión la cantidad sobreviviente de plantas e incluso frutas y demás componentes vegetales que hacen de producto para la principal actividad que la empresa o la sociedad en particular desarrollen, ejemplos de esto pueden ser los tulipanes, cuya producción en Colombia fue equiparable con Holanda para el año 2018 (Ladino, 2018) y las orquídeas que tuvieron una dominancia alta dentro de la capacidad de exportación durante el periodo de 2020. (Labrador, 2020) Otro detalle valioso es la venta de flores a través de plataformas web, alcanzando máximos en el año 2021 con destino a Corea del Sur. (Bello et al., 2021) Es posible establecer un sistema basado en tecnologías disruptivas de la industria 4.0 como lo son la Cadena de Bloques (Blockchain) y los dispositivos utilizados para el Internet de las Cosas (IoT) de modo que permita aumentar la trazabilidad de un recurso en particular representado directamente de forma segura y transable como un activo digital. (Ferrag et al., 2020) Este documento propone un sistema que podrá ayudar a diferentes cultivos del sector agrícola a llevar la trazabilidad de una determinada especie, que en principio se plantea para especies de flores donde se requiera tener especial seguimiento sobre el comportamiento de las flores, prestándose para otros casos de uso que se exploran al final del documento. Se diseña y construye un prototipo que integrando estas tecnologías consigue tomar datos directamente en campo y llevarlos directamente a un formato de activo digital conocido como token no fungible (NFT), es decir, registros únicos en la Blockchain. Obteniendo además recompensas monetarias durante el proceso en un acto conocido como minería, abriendo las puertas a la conocida web 3.0,(Chun-Ting et al., 2020) tecnologías descentralizadas que prometen y tienen el potencial para convertirse en sistemas transparentes para la gestión de la información. (Nguyen et al., 2020) De este modo se integra una solución inalámbrica para altas áreas de cobertura que podrá aumentar la fiabilidad a la hora de adquirir y estudiar la producción agrícola en determinado sector. El diseño sigue algunos de los lineamientos que tiene la metodología de Ulrich sobre diseño conceptual para cada subsistema. Este documento presenta el diseño y la construcción de un prototipo para un sistema que involucra la adquisición y monitoreo de datos para un conjunto de plantas vegetales, este sistema presenta la innovación del uso de Blockchain para la representación de cada planta como un activo digital, esto con el fin de explorar los potenciales casos de uso que puede tener dicha tecnología en el sector agrícola, tomando en cuenta consideraciones del contexto nacional colombiano. El sistema se encuentra integrado por un conjunto de soluciones basadas en dispositivos IoT utilizando transferencia inalámbrica de datos para largo alcance tal como redes LoRaWAN, las cuales son compatibles con una Blockchain en particular llamada Helium.ABSTRACT: The traceability of a resource is a desired property and in some cases a priority for many agricultural crops. Leaving aside the perishable nature of these assets, detailed production tracking provides useful insight into the processes being performed. This is the case not only in a country like Colombia but in general for almost any place where this type of activity is carried out. There are some crops in particular where it is important to measure more precisely the surviving amount of plants and even fruits and other plant components that make up the product for the main activity that the company or society in particular develops, examples of this can be tulips, whose production in Colombia was comparable to the Netherlands for the year 2018 (Ladino, 2018) and the orchids that had a high dominance within the export capacity during the period of 2020. (Labrador, 2020) Another valuable detail is the sale of flowers through web platforms, reaching maximums in the year 2021 destined for South Korea. (Bello et al., 2021) It is possible to establish a system based on disruptive technologies of industry 4.0 such as the Blockchain and the devices used for the Internet of Things (IoT) to increase the traceability of a particular resource directly represented. securely and tradable as a digital asset. (Chun-Ting et al., 2020; Ferrag et al., 2020)This document proposes a system that can help different crops in the agricultural sector to track a certain species, which in principle is proposed for species of flowers where special monitoring of behavior is required. flowers, lending itself to other use cases that are explored at the end of the document. A prototype is designed and built that, integrating these technologies, manages to collect data directly in the field and take it directly to a digital asset format known as a non-fungible token (NFT), that is, unique records in the Blockchain. Also obtaining monetary rewards during the process in an act known as mining, opening the doors to the well-known web 3.0, decentralized technologies that promise and have the potential to become transparent systems for management of the information. (Nguyen et al., 2020) In this way, a wireless solution is integrated for high coverage areas that can increase reliability when acquiring and studying agricultural production in a certain sector. The design follows some of the guidelines that Ulrich's methodology has on conceptual design for each subsystem. This document describes the design and construction of a prototype system for the acquisition and monitoring of data for a set of vegetable plants, this system presents the innovation of the use of Blockchain for the representation of each plant as a digital asset, this to explore the potential use cases that may have such technology in the agricultural sector, taking into consideration some characteristics of the Colombian national context. The system is made up of a set of solutions based on IoT devices using wireless data transfer and long range such as LoRaWAN networks which one are compatible with a particular Blockchain called Helium.PregradoIngeniero(a) Mecatrónico(a)application/pdfspaUniversidad EIAIngeniería MecatrónicaEscuela de Ingeniería y Ciencias BásicasEnvigado (Antioquia, Colombia)Derechos Reservados - Universidad EIA, 2022https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Sistema mecatrónico para el monitoreo de plantas vegetales ubicadas en campo e identificadas como un activo digitalTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionTexthttps://purl.org/redcol/resource_type/TPhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fInternet of Things (IoT)Internet de las cosas (IoT)BlockchainLoRaLoRaWANToken No Fungibles (NFTs)Procesamiento de datosPublicationORIGINALHenaoMauricio_2022_SistemaMecatronicoMonitoreo.pdfHenaoMauricio_2022_SistemaMecatronicoMonitoreo.pdfTrabajo de gradoapplication/pdf5009616https://repository.eia.edu.co/bitstreams/b268626e-0a37-4e2e-8220-72d75beee1ca/download4892bb882f031b1b73188ed4b00d78a8MD59LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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