Diseño e implementación de un sistema para el control y monitoreo de un cultivo acuopónico a pequeña escala basado en IOT
La metodología de producir de forma local es una de las herramientas más importantes en la actualidad para la generación de alimentos, dada las condiciones climáticas y el mal uso del suelo. Así, los cultivos hidropónicos se convierten en una solución, cuando este sistema se transforma para incluir...
- Autores:
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Valencia Castillo, Jhon Edinson
- Tipo de recurso:
- Tesis
- Fecha de publicación:
- 2021
- Institución:
- Universidad Tecnológica de Pereira
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La metodología de producir de forma local es una de las herramientas más importantes en la actualidad para la generación de alimentos, dada las condiciones climáticas y el mal uso del suelo. Así, los cultivos hidropónicos se convierten en una solución, cuando este sistema se transforma para incluir el cultivo de peces en estanques que se benefician de la hidroponía, convirtiéndose en acuopónico. Se valoró esta metodología usando artefactos para establecer la necesidad de recirculación, midiendo mediante sensores las variables de temperatura, humedad y nivel del agua, generando datos por medio de monitoreo electrónico y la toma remota de estos con comunicación inalámbrica de manera unidireccional que permiten generar alertas para controlar la circulación y la temperatura, en un sistema que incluye la producción de tomates y peces en una misma estructura, permitiendo comprobar el funcionamiento del modelo. El resultado fue la validación de un prototipo que permite la integración de peces con cultivo de hortalizas, monitoreado remotamente con sensores, y la transmisión de datos a un sistema de información mediante el Internet de las cosas. |
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López Hecheverry, Ana MaríaValencia Castillo, Jhon Edinson2022-04-02T17:35:37Z2022-04-02T17:35:37Z2021La metodología de producir de forma local es una de las herramientas más importantes en la actualidad para la generación de alimentos, dada las condiciones climáticas y el mal uso del suelo. Así, los cultivos hidropónicos se convierten en una solución, cuando este sistema se transforma para incluir el cultivo de peces en estanques que se benefician de la hidroponía, convirtiéndose en acuopónico. Se valoró esta metodología usando artefactos para establecer la necesidad de recirculación, midiendo mediante sensores las variables de temperatura, humedad y nivel del agua, generando datos por medio de monitoreo electrónico y la toma remota de estos con comunicación inalámbrica de manera unidireccional que permiten generar alertas para controlar la circulación y la temperatura, en un sistema que incluye la producción de tomates y peces en una misma estructura, permitiendo comprobar el funcionamiento del modelo. El resultado fue la validación de un prototipo que permite la integración de peces con cultivo de hortalizas, monitoreado remotamente con sensores, y la transmisión de datos a un sistema de información mediante el Internet de las cosas.The methodology of producing locally is one of the most important tools today for the generation of food, given the climatic conditions and the poor use of the soil. Thus, hydroponic crops become a solution, when this system is transformed to include the culture of fish in ponds that benefit from hydroponics, becoming aquaponic. This methodology was evaluated using artifacts to establish the need for recirculation, measuring by means of sensors the variables of temperature, humidity and water level, generating data through electronic monitoring and remote taking of these with wireless communication in a unidirectional way that allows to generate alerts to control the circulation and temperature, in a system that includes the production of tomatoes and fish in the same structure, allowing to check the operation of the model. The result was the validation of a prototype that allows the integration of fish with vegetable cultivation, remotely monitored with sensors, and the transmission of data to an information system through the Internet of things.EspecializaciónEspecialista en Redes de DatosTABLA DE CONTENIDO INTRODUCCIÓN……………………………………………………………….. 1 1. DEFINICIÓN DE LA PROPUESTA…………………………………… 2 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA………………………………… 2 2. JUSTIFICACIÓN………………………………………………………… 4 3. OBJETIVOS……………………………………………………………… 5 3.1. OBJETIVO GENERAL………………………………………………….. 5 3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS…………………………………………… 5 4. MARCO DE ANTECEDENTES………………………………………… 6 5. DESARROLLO…………………………………………………… 8 5.1. DISEÑO…………………………………………………………........... 8 5.2. DIAGRAMA DE BLOQUES…………………………………………… 10 5.3. MÓDULO ADQUISICION DE DATOS………………………………… 11 5.3.1. MÓDULO ACUICULTURA E HIDROPONIA………………………….. 12 5.3.1.1. SENSOR DE NIVEL………………………………………………….. 12 5.3.1.2. SENSOR DE TEMPERATURA………………………………………. 13 5.3.1.3. SENSOR DE TEMPERATURA Y HUMEDAD……………………….. 14 5.3.2. MICROCONTROLADOR………………………………………………….. 15 5.3.2.1. TARJETA ESP8266 WIFI……………………………………………… 15 5.4. MÓDULO WEB……………………………………………………………. 15 5.4.1. HTML…………………………………………………………………. 15 5.4.2. JAVASCRIPT…………………………………………………………………. 16 6. DESARROLLO EXPERIMENTAL………..……………………………………….17 6.1. IMPLEMENTACION…………………………………………………………… ...18 7. CONCLUSIONES…………………………...………………………………………26 6. BIBLIOGRAFIA………………………………………………………………………2733 páginasapplication/pdfUniversidad Tecnológica de PereiraRepositorio Institucional Universidad Tecnológica de Pereirahttps://repositorio.utp.edu.co/homehttps://hdl.handle.net/11059/13992spaUniversidad Tecnológica de PereiraFacultad de IngenieríasPereiraEspecialización en Redes de DatosMinistry of Agriculture, Forestry and Fisheries, “Agricultural working population and number of key agricultural workers”, (http://www.maff.go.jp/j/tokei/sihyo/data/08.html), 2015-02-01 referedHugo Valin, Ronald D. Sands, Dominique van der Mensbrugghe, Gerard C. Nelson, Helal Ahammad, Elodie Blanc, Benjamin Bodirsky, Shinichiro Fujimori, Tomoko Hasegawa, Petr Havlik, Edwina Heyhoe, Page Kyle, Daniel Mason-D'Croz, Sergey Paltsev, Susanne Rolinski, Andrzej Tabeau, Hans van Meij, Martin von Lampe and Dirk Willenbockel.The future of food demand: understanding differences in global economic models,10 DEC 2013C. Diaz Vargas and M. Carmen Willems, “Línea De Base Del Sector Café En El Perú,” Línea Base Del Sect. Café En El Perú, p. 58, 2017C. Somerville, “Small-scale aquaponic food production Integrated fish and plants, ”Rome, Food and agriculture organization of the united nations”,2014, page. 84,86A. Colagrosso, «Instalación y manejo de sistemas de cultivo acuapónicos a pequeña escala,» Bogota, 2014.Boonam, Nathaphon, “Optimal Plant Growth in Smart Farm Hydroponics System using the Integration of Wireless Sensor Networks into Internet of Things,” Thailand, ASTES, 2017, vol. 2 : no.3AL-HAFEDH, Y., S.; ALAM, A., BELTAGI, M., S. Food Produc-tion and Water 28 Conservation in a Recirculating Aquaponic System in Saudi Arabia at Different Ratios of Fish Feed to Plants. En: Journal of the world aquaculture society. Vol. 39, No. 4 (2008); p510-520.RAKOCY, J. E.; J. A. HARGREAVES. Integration of vegetable hydroponics with fish culture: a review. En:Techniques of modern aquaculture. American Society of Agricultural En-gineers, St. Joseph, Missouri, USA. Vol 1 (1993); p112–136.ADLER, P. R.; HARPER, J. K; WADE, E. M.; TAKEDA, F.; SUM-MERFELT, S.T. Economic analysis of an aquaponic system for the integrated production of rainbow trout and plants. 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Plant and fish production performance, nutrient 29 mass balances, energy and water use of the PAFF Box, a small-scale aquaponic system,» sciencedirect, 2015.Metcalf y Eddy. “Ingeniería de aguas residuales: tratamiento, vertido y reutilización”. 3 Ed. Mc Graw Hill. 1996. Vol.1. 752 pSomerville, C., Cohen, M., Pantanella, E., Stankus, A. & Lovatelli, A. 2014.Small scale aquaponic food production. Integrated fish and plant farming.FAO Fisheries and Aquaculture Technical Paper No. 589. Rome, FAO. 262 ppFAO, «Organizacion de las Naciones Unidas para la alimentacion y la agricultura,» 19 agosto 2015. [En línea]. Available: http://www.fao.org/zhc/detail-events/es/c/325888/.Permautosuficiencia.blogspot, «Hidroponia y Acuaponia,» [En línea]. Available: http://permautosuficiencia.blogspot.com/2016/12/hidroponia-y-acuaponia-como cultivar.html.Microsoft, «Windows Dev Center,» 27 08 2017. [En línea]. Available: https://docs.microsoft.com/en-us/windows/iotcore/learn-about hardware/pinmappings/pinmappingsrpiUNAM, «Efecto Seebeck y Peltier,» [En línea]. Available: https://www.feriadelasciencias.unam.mx/anteriores/feria21/feria382_01_efecto_seebec_ y_peltier.pdfJorge Sanchez. JavaScript. [En linea]. Disponible en: <http://www.jorgesanchez.net/web/javascript.pdf>Pau, «Nautical News Today,» 2019. [En línea]. Available: https://www.nauticalnewstoday.com/acuaponia-alimentaria-sostenible/.Edgar Aguirre. 2018. [En línea]. Available: https://www.researchgate.net/publication/327357794_Desarrollo_de_un_sistema_de_m onitoreo_para_acuaponia_en_hogares_basado_en_IOManifiesto (Manifestamos) en este documento la voluntad de autorizar a la Biblioteca Jorge Roa Martínez de la Universidad Tecnológica de Pereira la publicación en el Repositorio institucional (http://biblioteca.utp.edu.co), la versión electrónica de la OBRA titulada: ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ La Universidad Tecnológica de Pereira, entidad académica sin ánimo de lucro, queda por lo tanto facultada para ejercer plenamente la autorización anteriormente descrita en su actividad ordinaria de investigación, docencia y publicación. 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La autorización otorgada se ajusta a lo que establece la Ley 23 de 1982. Con todo, en mi (nuestra) condición de autor (es) me (nos) reservo (reservamos) los derechos morales de la OBRA antes citada con arreglo al artículo 30 dehttps://repositorio.utp.edu.coRepositorio 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