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PARCELAR RIEGO: Monitorización y gestión de sistemas de riego agrícola

Título en inglés:

PARCELAR RIEGO: Monitoring and management of agricultural irrigation systems.

Alumno:

Sergio Antonio Ruiz Caraballo

Director/es:

Iván González Díaz y José Bravo Rodríguez

Estado:

Proyecto en desarrollo.


Resumen

El presente trabajo persigue diseñar e implementar una infraestructura IoT para Smart Farming que permita al agricultor realizar el seguimiento y la gestión remota de parcelas que requieren riego intensivo. De este modo, no será necesaria su presencia física para monitorizar la presión y caudal del circuito de riego (sensorización), así como para encender / apagar cada bomba de riego (actuación).

La infraestructura estará compuesta por los siguientes módulos HW/SW principales:

  • Engima (Engine Manager): Plataforma Web que permite adquirir y visualizar los datos de presión y caudal provenientes de nodos inalámbricos sensorizados (“Seeds”), así como el control remoto de las bombas de riego y la administración de parcelas y labores, mediante el cliente Web desarrollado para ello (www.parcelar.es). La plataforma, además, provee acceso a terceros a los servicios desplegados mediante una API Web, lo que facilitará el desarrollo de aplicaciones finales (clientes de terceros).
  • Sunflowex: Dispositivo autónomo empotrado en la bomba de riego. Hará las veces de gateway, recolectando datos de los nodos sensorizados(“Seeds”) dentro de una red local inalámbrica (utilizando el protocolo MQTT) y redirigiendo los datos hacia la plataforma Web Engima, mediante un módulo GSM.
  • Seeds: Nodos sensorizados inalámbricos equipados con un transductor de presión para líquidos que envían periódicamente datos al “Sunflowex”.

Objetivo general:

Diseñar e implementar una solución modular para monitorizar y gestionar de forma remota y precisa sistemas de regadío empleando una arquitectura orientada a servicios.

Objetivos parciales:

  • Engima:
    • Diseñar e implementar una Web API para terceros que permita la gestión parcelar, la actuación sobre nodos centrales Sunflowex (bombas de riego) y la monitorización de nodos Seeds (transductores de presión).
    • Diseñar e implementar un cliente / aplicación Web que haga uso de la Web API y permita realizar las principales operaciones de gestión y monitorización de los recursos de la infraestructura.
    • Desarrollar la interfaz de comunicación con los nodos Sunflowex.
  • Sunflowex:
    • Desarrollo y despliegue del gateway para la comunicación con Engima.
    • Despliegue del bróker MQTT.
    • Implementación del cliente MQTT para comunicación (M2M) con los nodos inalámbricos sensorizados (Seeds).
    • Dotar al Sunflowex de autonomía para “toma de decisiones básicas” (envío de alertas al sobrepasar determinados umbrales de presión y caudal) y actuación (encendido de la bomba) en base a reglas básicas (IFTTT).
  • Seeds:
    • Lectura e interpretación de valores analógicos (en milivoltios) y su mapeo en valores de presión.
    • Desarrollo de cliente MQTT integrado en el Seed para el envío de datos de presión al Sunflowex.
    • Implementar la capacidad de (re)conexión a la red inalámbrica local.