Universidad del Quindío. Montes Giraldo Jorge Adrián. Redes de Sensores Inalámbricos aplicados a la Agricultura.

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Resumen— Este trabajo presenta los resultados obtenidos mediante la investigación sobre la Caracterización de las necesidades del Departamento del Quindío en materia de implementación tecnológica para la toma de decisiones oportuna en el campo Agrícola y define un diseño preliminar mediante la implementación de una Red de sensores inalámbricos para la agricultura de precisión usando el estándar 802.15.4. La aplicación de esta investigación arrojo resultados positivos sobre las necesidades urgentes en materia de telecomunicaciones que tiene el Departamento del Quindío para poder potencializar su mercado agrícola en un contexto globalizado y propone una arquitectura centrada en la utilización de una Red de sensores (WSN) basada en dispositivos de bajo costo y consumo la cual se desplegaría en un nodo ubicados en cada uno de los municipios del Departamento y un Gateway principal ubicado en la Universidad del Quindío el cual permitirá unificar las lecturas de las diferentes variables para la toma de decisiones permitiendo así un seguimiento en tiempo real de las condiciones climatológicas y agrícolas del Departamento.

Índice de Términos— Redes de Sensores Inalámbricos (WSN), 802.15.4, Agricultura de Precisión, Nodos y Gateway.

I. INTRODUCCIÓN

Por muchos años la agricultura ha sido una de las actividades económicas más importantes del departamento del Quindío y en el ejercicio de la misma, en un contexto competitivo e innovador obliga a muchas familias que dependen de esta

actividad a mejorar constantemente sus prácticas agrícolas involucrando nuevos conceptos y herramientas tecnológicas que potencialicen su producción y comercialización [1].

En la actualidad el departamento del Quindío no cuenta con un sistema de información de los diferentes procesos agrícolas ni mucho menos con una red de monitoreo remoto de las diferentes variables climatológicas que permitan la toma de decisiones oportunas en materia de la administración de los recursos agrícolas de nuestra región.

Esta problemática afecta en gran medida las diferentes etapas de la producción agrícola ya que genera una serie de inconvenientes técnicos al no poder identificar de manera oportuna distintos factores internos y externos que afectan la producción agrícola como por ejemplo problemas por temperatura, humedad, propagación de plagas entre otras variables que pueden generar un riesgo potencial en la producción agrícola.

Ramírez, J.A [2]. Presenta un diseño de una red

de sensores de larga distancia usando ZIGBEE para el monitoreo y la gestión del Riesgo en el departamento del Quindío-Colombia. En este trabajo se presenta el diseño de una red de sensores de bajo costo para el monitoreo de variables hidroclimatológicas basado en tecnología ZigBee, haciendo énfasis en las consideraciones de diseño de los nodos, las políticas de comunicación, y estrategias adoptadas para permitir la comunicación a distancias de hasta 8 km.

Diseño de una Red de Sensores Inalámbricos Aplicadas a la Optimización en Agricultura de

Precisión para los diferentes Cultivos del Departamento del Quindío.

Montes Giraldo, Jorge Adrián. profesor.jadrian@gmail.com

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Universidad del Quindío. Montes Giraldo Jorge Adrián. Redes de Sensores Inalámbricos aplicados a la Agricultura.

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En este contexto el poder detectar rápidamente diferentes condiciones climatológicas adversas en los municipios del Quindío por medio de una red de sensores inalámbricos, permitirá proceder con tratamientos apropiados para mitigar los riesgos que se presenten en las diferentes etapas de la producción, todo esto ligado a un sistema de información que permita al personal técnico generar reportes en tiempo real para que los agricultores puedan tomar decisiones puntuales sobre sus cultivos.

De acuerdo a las necesidades anteriormente

argumentadas se realizó un estudio detallado para identificar las principales requerimientos de la región en materia de telecomunicaciones y tras contrastar y simular en aplicaciones diferentes tipos de tecnologías de monitoreo del mercado y utilizadas en otras partes del mundo con características similares, se llegó a la conclusión que la mejor opción que se adapta a las necesidades del campo y topografía Quindiana es la Red inalámbrica de sensores (WSN) [3]. Esta Red de Sensores Inalámbrica es utilizada para la agricultura de precisión [4] en la cual cada nodo perteneciente a la Red se instala con una serie de sensores capaces de recolectar diferentes tipos de datos en cada uno de los municipios del departamento del Quindío permitiendo así trasmitir en tiempo real los diferentes parámetros hacia el nodo principal ubicado en la universidad del Quindío para así realizar el procesamiento de la información que permita la toma de decisiones oportuna.

El estudio de los datos recolectados, permitiría

analizar cuál es el impacto de los diferentes parámetros, así como de los Climas y microclimas, sobre la cosecha y que acciones se deben tomar, por ejemplo con respecto a los abonos y/o pesticidas que se deben utilizar, incluso si en ciertas épocas o condiciones se hace necesario el riego artificial.

Este trabajo está organizado de la siguiente

manera: en la sección II, se presenta una descripción con los aportes más significativos de

algunos trabajos relacionados con las WSN aplicadas a agricultura de precisión; en la sesión III, se da una breve descripción de lo que es una WSN, en particular para el estándar 802.15.4;

REFERENCIAS [1] Londoño, J. L., Bejarano, J. L., de Martínez, M. M.,

Riggs, L. A., Grau, O., Machado, L. C. P., ... & Flores, E. (1985). Agricultura y transformación estructural: una comparación internacional (No. INVES-ET A58 C399). CEPAL, México, DF (México). California Univ., San Diego, Calif.(EUA). Center for US-Mexican Studies.

[2] Ramirez, J. A. (2016). RED DE SENSORES DE LARGA DISTANCIA USANDO ZIGBEE PARA EL MONITOREO Y LA GESTIÓN DEL RIESGO EN EL DEPARTAMENTO DEL QUINDÍO-COLOMBIA. REVISTA DE INVESTIGACIONES UNIVERSIDAD DEL QUINDIO, 1(25).

[3] Aakvaag, N., & Frey, J. E. (2006). Redes de sensores

inalámbricos. Revista ABB, 2, 39-42.

[4] Molín, J. P., Leiva, F. R. C. T., & Hernán, J. (2009). Tecnología de la agricultura de precisión en el contexto de la sostenibilidad/. Agricultura de precisión en cultivos transitorios, editado por Fabio R. Leiva, 13-41.

Autor Montes Giraldo Jorge Adrián. Magister en Telecomunicaciones Universidad del Quindío.