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Type: Dissertação
Title: Sistema de sensoriamento remoto de umidade e temperatura do solo para irrigação de precisão
Authors: Santos, Clemilson Costa dos
Advisor: Barroso, Giovanni Cordeiro
Co-advisor: Teixeira, Adunias dos Santos
Keywords: Engenharia elétrica;Redes de Petri;Irrigação;Sistemas de comunicação sem fio
Issue Date: 2008
Citation: SANTOS, C. C. Sistema de sensoriamento remoto de umidade e temperatura do solo para irrigação de precisão. 2008. 128 f. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Ceará. Departamento de Engenharia Elétrica, Fortaleza-CE, 2008.
Abstract in Brazilian Portuguese: Na região do Semiárido nordestino, há uma grande necessidade de economia de água e energia e os métodos de manejos da agricultura irrigada necessitam aplicar de forma precisa estes recursos. Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de um sistema de monitoramento remoto de umidade e temperatura do solo, para uso em fruticultura irrigada, substituindo os métodos manuais de coleta de dados por sistemas automáticos em tempo real. O trabalho integra as tecnologias de sensores, circuitos integrados e comunicação sem fio tratando do desenvolvimento de módulos remotos dotados de sensores de umidade e temperatura, rádio, bateria e unidade de processamento com funcionamento autônomo. Os módulos remotos foram projetados para serem distribuídos dentro de áreas cultivadas. Um protocolo de comunicação entre os módulos remotos e o módulo mestre foi modelado em Rede de Petri Colorida (RPC) e o protótipo montado e testado em laboratório e no campo, em uma área produtora de melancia. Os testes revelaram a praticidade na instalação e redistribuição dos módulos. O layout do módulo de comunicações foi bem sucedido por ter alcançado as distâncias satisfatórias (142 metros de alcance) com um baud rate de 38.4 kbit/s dentro de uma área real de cultivo e, também, por ser capaz de multiplicar seu alcance através do uso de rotinas de comunicação cooperativa. Obteve-se como resultado desse projeto a concepção de uma plataforma de baixo custo (quando comparada com as soluções industriais disponíveis no comércio) capaz de atender ao pesquisador e ser acessível ao produtor rural que deseja reduzir seus custos com água, energia e insumos, investindo em tecnologias de suporte. A evolução dos trabalhos nesse segmento aponta para um futuro, em que, o sensoriamento remoto tornar-se-á uma ferramenta usada em uma grande variedade de aplicações, acrescentando novas formas de se observar os fenômenos que regem a natureza e sua relação com o homem.
Abstract: In the region of the northeastern semiarid, there is a great necessity of water and energy economy and the agriculture handling methods necessitate to put into effect these resources in a more accurate way. In this work the development of a remote monitoring system of humidity and ground temperature, to use in irrigated horticultures, substituting the manual harvest methods of automatic systems in real time is presented. The work integrates the technologies related to sensors, integrated circuits and cordless communication concerning the development of remote modules which have sensors of humidity, temperature, radio, battery and processing unit with autonomous operation. The remote modules were projected to be distributed inside the cultivated areas. A communication protocol between the remote modules and the master module was modeled in Colored Petri Nets (CPN) and the prototype was sat up and tested in a laboratory and in the fields, in a producer watermelon area. The tests revealed the practicality in the installation and redistribution of the modules. The module communications layout was well succeeded once that it achieved the satisfactory distances (a reach of 142 meters) with a baud rate of 38.4 kbits/s inside a cultivation area and also because it is capable to multiply its reach through the use of cooperative communication routines. The accomplished results of this project were the creation of a low cost platform (compared to the industrial solutions available in the commerce) capable of attending the researcher and be accessible to the rural producer who aims to reduce his costs with water, energy and inputs, investing in support technologies. The evolution of the works on this segment points to a future in which the remote sensors will become a tool used in a large variety of applications, adding new ways to observe the phenomena which govern nature and its relationship with men.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/66732
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