Como melhorar o monitoramento do ambiente de estufa usando a IoT?

A TEKTELIC fornece Soluções IoT Para monitoramento do ambiente de estufas. Oferecemos uma plataforma de monitoramento em nuvem fácil de usar para sistemas de controle ambiental em estufas.

O monitoramento do ambiente da estufa é essencial para manter as condições ideais para o crescimento das plantas. Utilizando redes de sensores sem fio, o monitoramento do ambiente da estufa pode ser simplificado e contribuir para o aumento da eficiência da produção. Podemos utilizar sensores de monitoramento e controle para diferentes finalidades na agricultura. Além de controlar a irrigação e as válvulas de água, eles também podem controlar sistemas de aspersão. A principal vantagem desses dispositivos de controle é o baixo consumo de energia e o armazenamento em nuvem, que permite o monitoramento constante sem consumo excessivo de energia.

O que é um ambiente de estufa?

O ambiente de estufa é um sistema complexo que influencia o crescimento e o desenvolvimento das plantas. A temperatura do solo é importante para o desenvolvimento de muitas culturas, e fornecer a quantidade correta de água é fundamental para a saúde das plantas; por isso, existe uma grande necessidade de sistemas de controle confiáveis. A falta de umidade resulta em baixa produtividade, enquanto o excesso pode levar a doenças nas raízes e desperdício de água. Felizmente, existem diversos controles para os níveis de umidade em uma estufa, e a temperatura interna pode ser controlada para proporcionar as melhores condições de cultivo para suas plantas.

Como você pode ver, o ambiente da estufa influencia diretamente o crescimento das culturas. As condições climáticas ideais são essenciais para obter alta produtividade, alta qualidade e baixo impacto ambiental. A temperatura do ar, a umidade, a intensidade da luz e a concentração de dióxido de carbono são monitoradas e controladas para garantir que todos os elementos do ambiente sejam ideais para o crescimento das plantas. Controlando essas variáveis, os agricultores podem produzir a quantidade máxima de alimentos, reduzindo o impacto ambiental.

O ambiente de uma estufa é semelhante à atmosfera natural. A radiação incidente aquece a superfície da Terra, enquanto a radiação emitida resfria o ar. As paredes de vidro de uma estufa permitem a passagem de raios UV de ondas curtas, que são absorvidos pelas plantas, enquanto os raios IR de ondas longas ficam retidos no interior. Os raios de ondas longas são os mais prejudiciais. Por isso, durante o primeiro ano de funcionamento de uma estufa, o proprietário não deve apenas ler um manual para aprender a operá-la, mas também integrar um sistema de controle confiável, de preferência baseado na tecnologia da Internet das Coisas (IoT).

Os principais componentes do ambiente de estufa

O ambiente de uma estufa é determinado por diversos fatores, mas os quatro mais importantes são calor, umidade, níveis de luz e ventilação. A combinação correta desses fatores pode ajudar a maximizar a produção das plantas. O equilíbrio adequado dessas variáveis ​​pode ajudar suas plantas a crescerem e produzirem uma boa colheita. Por exemplo, quanto mais eficiente a circulação de ar, mais produtivo será o crescimento das culturas. De forma semelhante, quanto mais ventilação uma estufa tiver, mais luz solar ela poderá absorver. Todos esses fatores combinados, por sua vez, garantem um crescimento eficaz das culturas agrícolas.

Claro

Um dos componentes mais importantes do ambiente de estufa é a quantidade de luz. Diferentes locais proporcionam às plantas diferentes níveis de luz direta ou difusa, o que influencia o desenvolvimento das culturas e das plantas. Em geral, uma estufa localizada no lado sul recebe bastante luz solar direta, enquanto o lado norte fica sombreado. Isso deve ser levado em consideração durante o monitoramento ambiental e a configuração do ambiente de cultivo.

Também é necessário entender de onde os feixes de luz chegam às plantações. Por exemplo, a luz difusa é causada por feixes de luz que atravessam superfícies translúcidas. A luz parcial, por sua vez, ocorre quando uma planta recebe apenas parte da luz solar do dia, como os raios solares. Esse conhecimento ajudará a produção agrícola. No entanto, o monitoramento manual pode ser difícil, por isso pode ser muito mais fácil implementar uma tecnologia que possa coletar dados automaticamente.

Qualidade do ar

O ar também é um componente vital de um ambiente de efeito estufa. O sol é a principal fonte de gases de efeito estufa. Os dois gases mais prevalentes na atmosfera são o vapor de água e o ozônio. Nenhum desses gases é emitido diretamente pelos seres humanos, mas são frequentemente absorvidos pelo ar. Eles são as principais causas do aquecimento global e, portanto, devem ser monitorados de perto para evitar que causem danos ao ecossistema e à agricultura.

Uma estufa pode apresentar diversos tipos de poluição atmosférica. A maioria das estufas é obrigada a gerenciar o escoamento de águas pluviais e de irrigação. Esses efluentes devem ser controlados em relação a pesticidas, bem como ao pH da água. Além disso, a estufa deve manter uma temperatura constante durante toda a estação de cultivo. Há também requisitos para o descarte de poluentes e produtos químicos, como fertilizantes e outros produtos químicos.

Ventilação

A ventilação adequada é outro fator crucial. Uma estufa precisa ser capaz de regular a temperatura e permitir a circulação de ar para garantir um ambiente favorável à produção agrícola. Sem ventilação adequada, as plantas não conseguem absorver o calor. Portanto, a ventilação adequada é essencial para a saúde das culturas. Existem diversas maneiras de se alcançar esse objetivo, e um sistema inteligente de monitoramento agrícola baseado na tecnologia da Internet das Coisas pode auxiliar nesse processo.

Como a IoT pode ajudar no controle de estufas?

Armazenando Big Data

A solução de Internet das Coisas (IoT) em estufas pode ajudar de diversas maneiras. Os sensores são capazes de coletar uma grande quantidade de dados referentes às plantações, à qualidade do solo e ao processo de crescimento das culturas. Esses dados podem auxiliar os agricultores a tomar decisões mais acertadas e a aumentar a produtividade. O uso de sensores em estufas contribui para o aumento da produção agrícola, a redução de custos e a diminuição da intervenção humana. Também ajuda a reduzir o desperdício e o consumo de água.

Criando uma rede

Outra forma de utilizar sensores de IoT em uma estufa é criar uma rede de sensores inteligentes. Esses dispositivos detectam fatores ambientais como temperatura, luz e CO2. Os sensores também detectam quando determinadas condições são ideais para as plantas. Esses sensores podem ajudar as estufas a reduzir o consumo de energia e água, tornando todo o processo de operação de uma estufa mais eficiente.

A rede de sensores IoT pode ajudar os agricultores a monitorar as condições em suas estufas, localizadas em diferentes partes do país ou até mesmo do mundo. Sua tecnologia sem fio permitirá que sensores de umidade do solo, sensores de umidade relativa do ar, sensores de temperatura e outros sensores sejam conectados à internet. Por sua vez, os dispositivos conectados terão acesso à internet e poderão ser controlados remotamente para realizar ajustes. Isso é especialmente útil para estufas de grande escala, que estão localizadas em diversas regiões. Em um sistema de controle como esse, os sensores serão conectados a uma única rede, permitindo o monitoramento remoto da estufa.

Monitoramento das condições externas e internas

Além disso, um sistema inteligente pode ser usado para monitorar o nível de pH de uma solução de fertirrigação. Ele também pode monitorar a radiação solar e fatores externos, como as condições climáticas, incluindo temperatura do ar, umidade relativa e déficit de pressão de vapor. Num futuro próximo, esses sistemas poderão realizar outros tipos de monitoramento climático.

Um sistema de controle inteligente pode detectar se uma estufa é um local seguro para as plantas. Um sensor de microclima pode monitorar a umidade do solo na estufa e alertar sobre possíveis problemas, como mofo ou condensação. Ele pode controlar a quantidade de luz solar na estufa e monitorar a temperatura e a umidade internas. Ao monitorar os níveis de CO2 na estufa, você poderá ajustar a temperatura e a umidade para otimizar o crescimento das suas plantas. Além dos benefícios mencionados, um sistema inteligente de monitoramento de estufas também o notificará sobre quaisquer alterações nos níveis de CO2. Os sistemas de monitoramento baseados em IoT são realmente úteis no monitoramento de estufas, como comprovam os benefícios citados.

Além de sensores, um sistema de monitoramento ambiental para estufas também pode analisar o fluxo de nutrientes e luz. Ele também pode monitorar a área foliar, os níveis de pH, a radiação solar e outras condições climáticas. Esse sistema também pode ser usado para controlar o crescimento de rúculas. No entanto, a complexidade da rede e dos dados gerados precisa ser compreendida antes da implementação do sistema. É importante ter em mente que uma solução de IoT é um processo complexo que exige muita pesquisa e desenvolvimento.

Automação de Processos

A implementação de sensores IoT em estufas eliminará a necessidade de monitoramento manual e permitirá ajustes automáticos. Isso melhorará significativamente o sistema de controle remoto de múltiplas estufas. O uso desses dispositivos em estufas fornecerá informações vitais sobre o ambiente. Os sensores agrícolas IoT e os nós de sensores sem fio também ajudarão os agricultores a se comunicarem com seus clientes e a melhorarem a produtividade das colheitas. À medida que os sensores coletam dados, eles podem gerenciar remotamente as luzes e as janelas da estufa. Também monitorarão a temperatura e a ventilação. Esse monitoramento e controle de parâmetros ambientais proporcionará um desenvolvimento rápido de estufas específicas e ajudará na transmissão ágil de dados.

Sensoriamento e compartilhamento de dados da IoT na produção em estufas

Dados visuais e auditivos

Um exemplo do potencial da Internet das Coisas (IoT) para sensoriamento e compartilhamento de dados na produção em estufas é um sistema de monitoramento ambiental que auxilia os agricultores no acompanhamento das plantações. Esses sistemas utilizam iluminação suplementar por LED e são capazes de rastrear o crescimento e a respiração das plantas. Os sensores podem ser câmeras equipadas com microfone, que coletam dados sobre as condições ambientais e enviam essas informações para uma plataforma em nuvem para análise.

Dados do ambiente interno

O Sensores IoT Podem ser instalados em sistemas de estufa para fornecer aos agricultores dados em tempo real sobre clima, exposição à luz, dióxido de carbono e propriedades do solo. Os dados, então, acionarão os ajustes necessários nas configurações de iluminação e climatização, garantindo que as condições das plantas sejam ideais. Outra aplicação para sensores de IoT é em alarmes e alertas que notificam os produtores caso uma porta seja deixada aberta, o que pode comprometer o nível necessário de temperatura do ar.

Como incorporar o monitoramento de estufas com IoT?

As camadas físicas, as camadas de software e os sensores podem ser integrados por meio de protocolos de comunicação padrão para transmitir informações à rede central. Um sistema de IoT em uma estufa monitora as condições da estufa. O dispositivo de IoT monitora as condições na estufa usando seus sensores e envia os dados para o servidor na nuvem. Em seguida, envia os dados de volta para o smartphone do produtor. Uma vez que o sistema esteja configurado, as informações coletadas pelos sensores são enviadas para um servidor central e armazenadas lá. Essas informações são então enviadas de volta ao usuário.

A tecnologia inteligente é a chave para a otimização do controle dos parâmetros ambientais. sistema inteligente Permite o monitoramento de uma estufa utilizando um sistema baseado em nuvem, de forma que todos os dados coletados permaneçam em um único local. Na primeira fase da conexão, os sensores são configurados para enviar seus dados para o servidor em nuvem. Na segunda fase, os dados são coletados dos sensores e encaminhados para o controlador da estufa. Um sistema de controle automático, por sua vez, facilita a transmissão de dados e simplifica o gerenciamento dos mesmos.

Um sistema de IoT pode auxiliar no controle de estufas. Ele funciona instalando sensores sem fio por toda a estufa, medindo diversos parâmetros e enviando essas leituras para um nó central. Uma vez que o sistema tenha coletado todos os dados necessários, ele pode ajustar remotamente a temperatura e outros parâmetros, permitindo que os proprietários de estufas maximizem a produção. Se estiver muito quente ou muito frio, o sistema de IoT pode controlá-lo com mais eficiência do que até mesmo o melhor profissional.

Quais sensores de IoT podem ser usados ​​para monitoramento do ambiente de estufa?

Existem diversos tipos de equipamentos de monitoramento disponíveis para operadores de estufas. Estes incluem sensores que medem a temperatura e a umidade dentro da estufa, uma plataforma geral que envia um sinal para um controlador de ventiladores e monitores de temperatura e umidade integrados à própria estufa. Estes últimos costumam ser mais convenientes por uma série de razões, incluindo o fato de permitirem ao operador limitar a abertura do teto retrátil e fechar as aberturas de ventilação quando o ambiente estiver muito quente ou muito frio.

Alguns sensores podem ser conectados por cabo à sua estufa, mas isso pode ser caro e logisticamente complexo. Outros sensores podem ser sem fio e se comunicar com a unidade base por meio de um transmissor de rádio. Muitos sistemas de monitoramento e controle são compatíveis com ambos os tipos de sensores. Esses sistemas também permitem monitorar várias áreas simultaneamente. Uma combinação de sensores com e sem fio pode ser muito eficaz, permitindo monitorar todo o sistema da sua estufa.

Sensores de dióxido de carbono

Um dos métodos mais comuns de monitoramento em estufas é o uso de sensores de dióxido de carbono. Esses dispositivos monitoram o nível de CO2 na estufa e transmitem os dados para os sistemas de controle. A tecnologia utilizada para medir os níveis de CO2 na estufa também é conhecida como termômetros infravermelhos. Esses monitores de CO2 apresentam diversas vantagens, como o fornecimento de dados em tempo real, permitindo que os produtores façam ajustes no ambiente imediatamente, com base nos dados coletados.

Sensores de umidade do solo

Um sensor de umidade do solo pode medir a constante dielétrica do solo. A capacitância de uma folha é proporcional ao seu conteúdo volumétrico de água. Em geral, os sensores de umidade do solo utilizam a tecnologia capacitiva para medir os níveis de umidade, um dos parâmetros agrícolas cruciais. A alta frequência dessa tecnologia de monitoramento do solo elimina o ruído e oferece medições de alta resolução. Os sensores sem fio para monitoramento e controle são ideais para monitorar o ambiente de estufas e são compatíveis com conexões Ethernet com e sem fio.

Sensores de temperatura

Sensores de temperatura são um dos dispositivos mais utilizados no monitoramento e controle de estufas, visto que, sem níveis de temperatura adequados, é impossível criar condições favoráveis ​​para o cultivo. Esses sensores podem ser integrados a uma plataforma de monitoramento ambiental que armazena todos os dados brutos coletados. O sistema é projetado para integrar os dados de todos os sensores e fornecer aos gestores acesso em tempo real, permitindo a transmissão de dados quando necessário e o envio de sinais de controle. Seja um sensor com controle de temperatura ou um modelo sem fio, esse sistema é essencial para o processo de gestão de estufas e contribui significativamente para o mercado global da Internet das Coisas (IoT) na agricultura em geral.

Sensores de água

O tipo mais comum de sensor de água para estufas é o pluviômetro. Este sensor geralmente é instalado na parte externa da estufa e mede a precipitação. Este tipo de sensor é o mais indicado para o monitoramento de estufas, pois responde rapidamente às mudanças climáticas e fornece uma análise de dados precisa. O pluviômetro é uma solução simples e eficaz para medir a umidade do solo. Além de sua eficácia no monitoramento do ambiente da estufa, ele também pode auxiliar no gerenciamento mais eficiente da água. Com base nas leituras do sensor, é possível configurar o sistema de automação da irrigação.

Sensores de luz

O uso de sensores de luz estruturada na agricultura tem diversas aplicações. Esses dispositivos sofisticados monitoram a quantidade de luz solar que uma plantação recebe. Essa informação é usada para tomar decisões importantes no cultivo. Pode ser útil para entender o impacto de diferentes condições de iluminação no desenvolvimento das plantas. Também pode ser útil para monitorar e analisar a produtividade das culturas. Essa tecnologia permite que os agricultores detectem se uma cultura específica precisa de mais água do que outra. Além disso, melhora os processos agrícolas em geral.

A aplicação de sensores de luz na agricultura é uma ótima maneira de melhorar a produtividade das lavouras. Essa tecnologia ajuda os agricultores a prever o momento ideal para aplicar a quantidade certa de água e nutrientes. Além disso, um sensor de luz pode auxiliar na previsão da quantidade de fertilizante nitrogenado necessária para promover o desenvolvimento ideal das plantas.

A utilização de sensores ópticos na agricultura pode ajudar os agricultores a melhorar a qualidade do solo e das colheitas. Existem três tipos principais de sensores ópticos utilizados na agricultura. Eles monitoram a refletância espectral da copa das plantas, a fluorescência da clorofila e a quantidade de nitrogênio absorvida pelas plantas. Essas informações ajudam os agricultores a fazer os ajustes necessários em suas culturas. Essa tecnologia também é utilizada para avaliar o pH e o teor de nutrientes do solo. Se o sensor consegue detectar a quantidade de clorofila, ele também pode detectar a presença de íons específicos no solo, tornando-se útil para cientistas agrícolas.

Sensores de umidade

Em um ambiente de estufa, um sensor de umidade é essencial. O sensor de umidade mais utilizado é o higrômetro. Um higrômetro é um dispositivo que mede a umidade do ar em uma estufa. Ele também pode monitorar a pressão e a qualidade do ar. Quando esse sensor é equipado com inteligência artificial e consegue não apenas transmitir os dados coletados para o armazenamento do sistema proposto, mas também interpretar as leituras do sensor, ele pode contribuir enormemente para a automação de aplicações de controle remoto e aprendizado de máquina.

Sensores 3 em 1

Com o desenvolvimento da área de monitoramento ambiental, surgiu um segmento específico de sensores universais, capazes de monitorar simultaneamente a qualidade do ar, a umidade do solo e a distribuição de água com baixo consumo de energia. Um kit de monitoramento multissensor também pode monitorar a luz e o pH. Esses sensores 3 em 1 são extremamente práticos, pois atendem a todas as necessidades de monitoramento e controle na agricultura.

No monitoramento do ambiente de estufas, é possível aplicar uma ampla gama de sensores. O principal é que os sensores sejam compatíveis com tecnologia de comunicação sem fio, forneçam fluxo de dados ininterrupto e possuam uma interface de usuário simples. Os sensores de IoT para agricultura são versáteis e, por isso, você certamente encontrará o sensor ideal para suas necessidades de monitoramento ambiental.

Como instalar sensores de monitoramento ambiental na agricultura?

Sensores de monitoramento e controle para estufas podem ser instalados no solo, nas paredes ou nos equipamentos. Alguns podem ser conectados por fio ou sem fio e podem ser colocados em qualquer lugar dentro da estufa. Os sensores geralmente são instalados a até 600 metros (2,000 pés) de distância do dispositivo principal de monitoramento. Em alguns casos, o sensor é montado em um poste.

O que a TEKTELIC oferece para o monitoramento do ambiente de estufa?

A TEKTELIC contribui significativamente para o mercado global de IoT na agricultura. Utilizando as tecnologias mais recentes, a TEKTELIC oferece soluções de automação inteligente para o monitoramento do ambiente em estufas. As opções da TEKTELIC incluem um detector de CO2, um sensor 3 em 1, um sensor de temperatura e transceptores. Todos os dispositivos podem ser integrados a sistemas já existentes da empresa, tornando-os a escolha ideal para a sua estufa.

As soluções da TEKTELIC incluem um Gateway IoT, uma rede de sensores sem fio e um servidor de aplicativos baseado em nuvem. Essas soluções são projetadas para monitorar as condições microclimáticas em estufas e controlar seus equipamentos. TREVOPor exemplo, o sistema fornece monitoramento contínuo da umidade e da temperatura do solo. Além disso, ele monitora o estado dos equipamentos de aquecimento e resfriamento da estufa, permitindo otimizar a temperatura e a umidade do ambiente de cultivo.

Agricultura LoRaWAN O sensor já comprovou sua eficácia na análise e visualização de dados em Jardim Botânico La Sapienza em RomaEste sensor foi aplicado para simplificar a coleta de métricas ambientais e do solo essenciais para as culturas. Além disso, a unidade de controle do dispositivo pode ser acessada remotamente de qualquer lugar, tornando a aquisição de dados simples e rápida.

Além disso, é necessário mencionar BRISA TÉCNICA-D. TEKTELIC BRISA O sensor possui instrumentação e eletrônica avançadas que o tornam uma excelente opção para monitoramento em estufas. Você pode personalizar as configurações e recursos de acordo com suas necessidades. Este sensor permite o monitoramento remoto e a aquisição de dados. Além disso, ele possui detecção de luz e movimento. Sua tecnologia sem fio permite a instalação na estufa e o acesso por qualquer número de pessoas.

Sensores da TEKTELIC Fornecem dados em tempo real sobre fatores climáticos importantes. Alertam os produtores quando o ambiente normal da estufa está em risco. Uma plataforma de aprendizado de máquina, por sua vez, ajuda os operadores a configurar os sistemas e a tomar decisões mais inteligentes, reduzindo custos com aquisição manual de dados ou outros processos que envolvem intervenção humana. As soluções também podem ser integradas a sistemas de controle de estufas já existentes. Os benefícios dessas soluções são claros: ajudam os produtores a tomar decisões mais eficazes e apoiam máquinas de controle de vetores.

As soluções de estufas inteligentes da TEKTELIC são ideais para o cultivo de plantas em microclimas controlados. Fáceis de usar, permitem o monitoramento da estufa de qualquer lugar do mundo. Utilizam sensores para monitorar diversos parâmetros da estufa e podem até mesmo executar ações de acordo com os parâmetros detectados. O responsável pela manutenção pode projetar o sistema para atender às necessidades das plantas e garantir que elas cresçam saudáveis ​​em condições ideais.

Como você já deve ter percebido, a aplicação da IoT em agricultura inteligente É um grande passo rumo a uma cidade inteligente. TEXTICOPor sua vez, oferece todos os recursos necessários para a implementação de um sistema de monitoramento remoto eficaz. Nossos sensores, gateways e aplicativos de controle são de alta qualidade, fáceis de usar e inovadores.

Portanto, se você estiver interessado na implementação da Internet das Coisas em sua empresa agrícola, certifique-se de Discuta as possibilidades conosco.

Créditos de imagem: Desenhado por Carl Raw / Unsplash