Desenvolvimento de sistema embarcado de coleta de dados para geração de mapas de produtividade.
Dada a expansão na utilização de áreas para agricultura, surge a necessidade de implantar estratégias eficientes em relação ao manejo do solo e da produtividade, devido às extensas áreas cultivadas. Nesse sentido, a agricultura de precisão oferece importantes ferramentas para detalhar e tratar áreas cultivadas com suas intrínsecas diferenças, isto é, gerenciar os insumos agrícolas pontualmente, de forma a atender as necessidades de diferentes culturas. Assim, a geoestatística possui um papel extremamente importante, permitindo o estudo da variabilidade espacial de uma determinada área por meio da coleta de dados e utilização de modelos matemáticos apropriados, podendo incluir o sistema de informações geográficas. A coleta desses dados, entretanto, no contexto de áreas de cultivo extensas, é um desafio que pode ser superado com auxílio de dispositivos eletrônicos de georreferenciamento, sistemas de armazenamento e leitura de informações, com objetivo de mapear a produtividade. Portanto, o presente trabalho se dedica ao desenvolvimento de um sistema/dispositivo embarcado na sacola de colheita do trabalhador que possibilita a coleta e armazenagem de dados de interesse, para análise geoestatística. O dispositivo eletrônico desenvolvido possui um receptor de sinal de sistema de posicionamento global, que coleta as coordenadas geográficas, um leitor de radiofrequência e um sistema de armazenamento dos dados em um cartão de memória micro SD, módulos interligados por meio de uma placa de circuito impresso e controlados por um módulo ESP32, no qual o software que implementa a leitura e o controle dos sinais foi realizado pelo IDE do Arduíno. O ESP32 possui tecnologia BLE ou Bluetooth Smart, favorecendo a redução de custos de transferência de dados, além do armazenamento em cartão micro SD. O equipamento foi previamente avaliado em testes de bancada e em experimentos de campo realizados sobre duas áreas de cultivo de maçãs. Os resultados da primeira fase experimental mostraram que o protótipo apresenta alta eficiência na coleta de dados de mobilidade, informando o posicionamento dos coletores e a identificação das caixas onde os frutos foram descarregados. Os dados coletados pelo protótipo, quando transferidos para o software FruitMap, permitiram construir mapas de produtividade. Contudo novos testes devem ser realizados no futuro em outras culturas, bem como o dispositivo fordeve se tornar mais robusto, permitindo uma maior durabilidade frente a impactos sofridos no campo. Esse trabalho enfatiza a tendência de novas tecnologias de baixo custo para o cultivo de culturas colhidas manualmente, as quais vão permitir nos próximos anos uma maior geração de dados durante a colheita, impactando positivamente uma melhor tomada de decisão, para maximizar a produtividade de diferentes culturas energéticas e alimentares. Palavras-chave: agricultura de precisão; sistema embarcado; geoestatística; produtividade. ABSTRACT Given the expansion in the use of areas for agriculture, there is a need to implement efficient strategies in relation to soil management and productivity, due to the extensive cultivated areas. Therefore, precision agriculture offers important tools for detailing and treating cultivated areas with their intrinsic differences, that is, managing agricultural inputs punctually, to meet the needs of different cultures. Geostatistics has an extremely important role, allowing the study of the spatial variability of a given area through data collection and use of appropriate mathematical models, which may include the geographic information system. The collection of these data, however, in the context of extensive areas of cultivation, are challenges that can be overcome with the aid of electronic devices for georeferencing, systems for storing and reading information, to map productivity. The present work aims to develop a device system embedded in the worker’s collection bag that enables the collection and storage of data of interest for geostatistical analysis. The electronic device developed has a global positioning system signal receiver, which collects geographic coordinates, a radiofrequency reader, and a data storage system on a micro SD card. These modules were interconnected through a printed circuit board and were controlled through an ESP32 module, in which the software that implements the reading and control of the signals was performed by the Arduino IDE. The ESP32 has BLE or Bluetooth Smart technology, favoring the reduction of data transfer costs in addition to storage on a micro SD card. The equipment was previously evaluated in bench tests and in field experiments carried out in two apple growing areas. The results of the first experimental phase showed that the prototype presents high efficiency in collecting mobility data, informing the positioning of the collectors and the identification of the boxes where the fruits were unloaded. The data collected by the prototype when transferred to the FruitMap Software allowed the construction of productivity maps. However, new tests must be carried out in the future in other cultures, as well as the device must become more robust, allowing greater durability on the impacts suffered in the field. This work emphasizes the trend of new low-cost technologies for the cultivation of manually collided crops, which will allow in the coming years a greater generation of data during the harvest that will positively impact on a better decision making to maximize the productivity of different energy crops and food. Keywords: precision agriculture; embedded system; geostatistics; sustainability
| Main Authors: | , , , , , , , |
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| Other Authors: | |
| Format: | Parte de livro biblioteca |
| Language: | por |
| Published: |
2024-11-26
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| Subjects: | Sistema embarcado, Geoestatística, Embedded system, Sustainability, Agricultura de Precisão, Produtividade, Precision agriculture, Geostatistics, |
| Online Access: | http://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/handle/doc/1169557 https://doi.org/10.4322/978-65-86819-38-0.1000080 |
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