Sistema de monitorización agrícola y riego automático mediante comunicación LoRa

Abstract

Este proyecto ha buscado crear un sistema de riego de largo alcance utilizando comunicación LoRa con el objetivo de crear un producto apto para su uso industrial optimizando su coste y consumo. Con esto se pretende hacer el sistema más accesible en explotaciones agrícolas donde productos existentes o el despliegue de cableado por debajo del suelo no pueden realizarse por razones económicas. A lo largo del desarrollo del proyecto, se ha desarrollado un prototipo funcional del microcontrolador con circuitos de adaptación para la conexión de los sensores y las válvulas. Además, se han desarrollado tanto la aplicación del Arduino como la de escritorio y se diseñó una PCB para agilizar la producción futura del diseño y permitir su fabricación en serie. También se han evaluado distintas opciones para componentes como son los sensores con el fin de encontrar alternativas más económicas que puedan ser utilizadas en lugar del sensor de referencia Teros10 utilizado en las pruebas. Como conclusiones del proyecto, se ha conseguido crear un sistema de simple instalación y funcionamiento que permite subir un esquema de riego al Arduino, quien lo aplicará de manera que se seguirá de manera autónoma hasta recibir nuevas instrucciones. Periódicamente, el Arduino enviará información sobre el estado actual del terreno el cual se guarda en la aplicación de escritorio para poder seguir el historial a lo largo de su funcionamiento.

This project looked to create and design a long-range irrigation system based on the LoRa communication protocol with the objective of creating a final product which could be used industrially and trying to optimize it regarding cost and power consumption. This has the goal of making the system more accessible in farms where existing products or the deployment of cabling on the terrain is not possible because of economic reasons. Along the development of this project, a functional prototype of a microcontroller has been developed with the needed adaptation circuits for the connection of the required sensor and electro valves. In addition, the program for the Arduino as well as the desktop application have been developed, and a PCB was designed in order to speed up future production of the design and allow serial production. Furthermore, different alternatives for the components such as the sensors have been evaluated with the goal of finding options that are more affordable that could be used in this product instead of the one used as a reference during the development which was the Teros10 sensor. Conclusions drawn from the project are that the creation of a system with a simple installation and functioning was achieved, where the user can upload an irrigation schedule to the Arduino, which will apply such schedule and follow it autonomously until further instructions are received. Periodically, the Arduino will send information about the current state of the soil, which the desktop app will store for the user to be able to follow its state and view the historic data along the functioning of the system.