IoT y agricultura 4.0: Control de cultivos en función de la conductividad eléctrica del suelo

Abstract

Actualmente, uno de los Objetivos de Desarrollo Sostenible, ODS, es “Proteger, restablecer y promover el uso sostenible de los ecosistemas terrestres, efectuar una ordenación sostenible de los bosques, luchar contra la desertificación, detener y revertir la degradación de las tierras y poner freno a la pérdida de diversidad biológica”. Para ello, el objeto de estudio de la investigación es el control de cultivos en función del valor de la conductividad eléctrica del suelo. Mediante este parámetro, se estudiará el esfuerzo que realizan las raíces de las plantas para absorber los nutrientes de la solución de fertilizantes aportada. En caso de que ese valor se encuentre por encima del óptimo, la planta tendrá que esforzarse en mayor medida para extraer los nutrientes, conllevando un gasto adicional de energía que influirá negativamente en el rendimiento de la producción. Como solución, se propone emular un escenario en Mininet-Wifi de un cultivo en el que cada planta lleva un sensor (que actúa de publicador según el protocolo MQTT), produce valores aleatorios de conductividad, se lo transmite a un dron (bróker) que vigila la zona y este se lo comunica a la antena que esté suscrita (suscriptor). Finalmente, en función del parámetro que reciba, habrá que actuar sobre la planta.

Currently, one of the Sustainable Development Goals, SDGs, is to "Protect, restore and promote sustainable use of terrestrial ecosystems, sustainably manage forests, combat desertification, halt and reverse land degradation and halt biodiversity loss". To this end, the object of study of the research is the care of crops according to the value of the electrical conductivity of the soil. This parameter is used to study the effort made by plant roots to absorb nutrients from the fertiliser solution provided. If this value is above the optimum, the plant will have to make a greater effort to extract the nutrients, leading to an additional expenditure of energy that will have a negative influence on the productive yield. As a solution, it is proposed to emulate a scenario in Mininet-Wifi of a crop in which each plant carries a sensor (which acts as a publisher according to the MQTT protocol), produces random values of conductivity, transmits it to a drone (broker) that monitors the area and this communicates it to the subscribed antenna (subscriber). Finally, depending on the parameter it receives, it will be necessary to act on the plant.