Sistema portable de caracterización y mapeo gps de suelo agrícola
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Date
2025-02
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial. Carrera de Telecomunicaciones
Abstract
Agriculture faces critical challenges that require innovative technological solutions to ensure sustainability and improve productivity. The work aimed to implement a portable agricultural soil characterization and GPS mapping system designed to optimize the production of medicinal plant crops. The system, based on the five-layer IoT model, integrates advanced technologies such as ESP32 T-Beam, specialized soil sensors, GPS and LoRaWAN communication, together with management tools such as Node-RED, InfluxDB and Grafana. The methodology included an experimental and field approach, where key soil parameters such as moisture, pH and electrical conductivity were characterized. The results demonstrated high reliability in the measurement of these variables, with values of 98.34%, 99.59% and 99.79%, respectively. In addition, the system was able to transmit and visualize data in real time, even in rural areas with difficult access, ensuring reliable and efficient communication.
This handheld device facilitates timely and detailed monitoring of soil conditions, providing critical information for agricultural decision making. The findings highlight the importance of physicochemical variables in crop optimization and the effectiveness of the five-layer IoT model for integrating advanced technologies. This system represents an innovative tool for precision agriculture, promoting more sustainable and efficient agricultural management practices.
Description
La agricultura enfrenta desafíos críticos que requieren soluciones tecnológicas innovadoras para garantizar la sostenibilidad y mejorar la productividad. El trabajo tuvo como objetivo la implementación de un sistema portable de caracterización y mapeo GPS de suelo agrícola, diseñado para optimizar la producción de cultivos de plantas medicinales. El sistema, basado en el modelo IoT de cinco capas, integra tecnologías avanzadas como el ESP32 T-Beam, sensores de suelo especializados, GPS y comunicación LoRaWAN, junto con herramientas de gestión como Node-RED, InfluxDB y Grafana. La metodología incluyó un enfoque experimental y de campo, donde se caracterizaron parámetros clave del suelo, como la humedad, el pH y la conductividad eléctrica. Los resultados demostraron una alta fiabilidad en la medición de estas variables, con valores del 98.34%, 99.59% y 99.79%, respectivamente. Además, el sistema permitió transmitir y visualizar datos en tiempo real, incluso en zonas rurales de difícil acceso, garantizando una comunicación confiable y eficiente.
Este dispositivo portátil facilita el monitoreo puntual y detallado de las condiciones del suelo, proporcionando información crítica para la toma de decisiones agrícolas. Las conclusiones destacan la importancia de las variables físico-químicas en la optimización de los cultivos y la efectividad del modelo IoT de cinco capas para integrar tecnologías avanzadas. Este sistema representa una herramienta innovadora para la agricultura de precisión, promoviendo prácticas más sostenibles y eficientes en el manejo agrícola
Keywords
COMUNICACIÓN LORAWAN, SISTEMA PORTABLE, CARACTERIZACIÓN DE SUELO, MODELO IOT