Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://ri.ufmt.br/handle/1/7006
Tipo documento: Tese
Título: Sistema integrado de lisimetria de pesagem e controle de irrigação automático IoT com banco de dados em nuvem
Autor(es): Arruda Junior, Alcides
Orientador(a): Silva, Tonny José Araújo da
Membro da Banca: Silva, Tonny José Araújo da
Membro da Banca: Pinheiro, Everton Alves Rodrigues
Membro da Banca: Koetz, Marcio
Membro da Banca: Duarte, Thiago Franco
Membro da Banca: Fenner, William
Resumo : A água é um insumo essencial para produção agrícola mundial, e com base nas previsões futuras do IPPC e da UNESCO, em virtude das mudanças climáticas, as reservas de água doce disponíveis poderão sofrer um déficit hídricos em torno de 40% até 2030. Como medida para enfrentamento às mudanças climáticas e ao cenário futuro de escassez hídrica, a gestão agrícola sustentável dos recursos hídricos é e será o maior desafio para a agricultura, felizmente a agricultura 4.0 tem trazidos contribuições significativas por meio de tecnologias que podem contribuir com a gestão sustentável dos recursos hídricos. Assim objetivo geral desta pesquisa foi utilizando de tecnologias da agricultura 4.0, desenvolver um sistema inteligente integrado a internet, para aquisição de dados da evapotranspiração de forma fácil e rápida com controle automático de irrigação orientado à evapotranspiração medida diariamente. Por meio do desenvolvimento, calibração e avaliação de desempenho de um sistema integrado de lisimetria de pesagem e controle de irrigação automático IoT com banco de dados em nuvem, foi possível determinar a evapotranspiração de referência (ETo) de forma fácil e rápida, além do controle preciso da irrigação. O sistema pesagem apresentou alta linearidade, respondendo de forma rápida e proporcional às variações de massa no lisímetro, sendo capaz de aferir com elevada exatidão, variações instantâneas de massa com erros de medições máximos abaixo de 5,5 %. Contudo se mostrou susceptível a interferências de fatores externos do ambiente como: velocidade do vento, pressão de vapor atual, radiação global, radiação líquida e densidade de fluxo de calor no solo, que geraram ruídos e oscilações nas medições. Entretanto, isso não inviabilizou a operação, nem a coleta de dados pelo sistema de pesagem do lisímetro. O sistema de irrigação também atuou de maneira eficiente e precisa, na reposição da massa de água perdida no lisímetro em função da evapotranspiração da cultura. Desse modo, o sistema smart de lisimetria de pesagem e irrigação IoT, desenvolvido neste estudo, tem grande potencial para aplicação na agricultura de precisão para determinação de evapotranspiração e controle preciso de reposição de água por sistemas de irrigação.
Resumo em lingua estrangeira: Water is an essential input for world agricultural production, and based on future forecasts by the IPPC and UNESCO, due to climate change, available freshwater reserves could suffer a water deficit of around 40% by 2030. As a measure to face climate change and the future scenario of water scarcity, the sustainable agricultural management of water resources is and will be the biggest challenge for agriculture, fortunately agriculture 4.0 has brought significant contributions through technologies that can contribute to the sustainable management of water resources. Thus, the general objective of this research was, using agriculture 4.0 technologies, to develop an intelligent system integrated to the internet, for the acquisition of evapotranspiration data in an easy and fast way with automatic irrigation control oriented to the evapotranspiration measured daily. Through the development, calibration and performance evaluation of an integrated system of weighing lysimetry and IoT automatic irrigation control with a cloud database, it was possible to determine the reference evapotranspiration (ETo) in an easy and fast way, in addition to the Precise irrigation control. The weighing system showed high linearity, responding quickly and proportionally to mass variations in the lysimeter, being able to measure instantaneous mass variations with high accuracy with maximum measurement errors below 5.5%. However, it proved susceptible to interference from external environmental factors such as wind speed, current vapor pressure, global radiation, net radiation and heat flux density in the soil, which generated noise and oscillations in the measurements. However, this did not make the operation or data collection unfeasible by the lysimeter weighing system. The irrigation system also acted efficiently and precisely in replacing the mass of water lost in the lysimeter due to crop evapotranspiration. Thus, the smart IoT weighing and irrigation lysimetry system, developed in this study, has great potential for application in precision agriculture to determine evapotranspiration and control water replacement by precision irrigation systems.
Palavra-chave: Computação em nuvem
Internet das coisas
Irrigação de precisão
Lisimetria de pesagem
Agricultura 4.0
Palavra-chave em lingua estrangeira: Cloud computing
Internet of things
Precision irrigation
Weighing Lysimetry
Agriculture 4.0
CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Mato Grosso
Sigla da instituição: UFMT CUC - Cuiabá
Departamento: Faculdade de Agronomia e Zootecnia (FAAZ)
Programa: Programa de Pós-Graduação em Agricultura Tropical
Referência: ARRUDA JUNIOR, Alcides. Sistema integrado de lisimetria de pesagem e controle de irrigação automático IoT com banco de dados em nuvem. 2023. 160 f. Tese (Doutorado em Agricultura Tropical) - Universidade Federal de Mato Grosso, Faculdade de Agronomia e Zootecnia, Cuiabá, 2023.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://ri.ufmt.br/handle/1/7006
Data defesa documento: 28-Feb-2023
Aparece na(s) coleção(ções):CUC - FAAZ - PPGAT - Teses de doutorado

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