Ardux
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Este documento presenta un proyecto que busca implementar las plataformas Raspberry, Xbee, Android y Arduino para permitir el monitoreo y control remoto de variables como la temperatura, humedad y luminosidad en un invernadero de cultivo de tomates, con el fin de reducir los costos de producción mediante el control automático de dichas variables. El proyecto justifica la necesidad de contar con ambientes controlados para la agricultura y propone diversos objetivos como el diseño de sistemas de control, la integración de las plataformas en el
Ardux
- 1. Implementación de las plataformas Raspberry, Xbee, Android y Arduino en el desarrollo de un sistema de monitoreo y control en un invernadero para la disminución en los costos de producción en cultivos de tomate. Por: Nicolás Acosta Saldarriaga Juan Pablo Cadavid Aguirre Laura Elena Díaz López David Ospina Boada 10*1 Institución Educativa Colegio Loyola Para la Ciencia Y la Innovación Medellín - Antioquia 2014
- 2. INFORMACIÓN GENERAL Título del proyecto: Implementación de las plataformas Raspberry, Xbee, Android y Arduino en el desarrollo de un sistema de monitoreo y control en un invernadero para la disminución en los costos de producción en cultivos de tomate. GRADO: 10 GRUPO: 1 Nombre de los investigadores Roles Dirección electrónica Laura Elena Díaz López Líder - Relatora [email protected] Juan Pablo Cadavid Aguirre Comunicador [email protected] Nicolas Acosta Saldarriaga Utilero [email protected] David Ospina Boada Vigía del tiempo [email protected] - Nombre del profesor asesor: Michael Yépez y William Ocampo CATEGORÍA LÍNEA DE INVESTIGACIÓN ÁREA TEMÁTICA Desarrollo tecnológico Ingeniería electrónica Ingeniería - Tutor (asesor externo- adulto responsable administrativo para el manejo de recursos financieros y físicos): --- _______________________________________ Duración del proyecto Valor del proyecto Aporte externo Aporte Institucional 2 Años --- --- --- - ¿El proyecto es continuación de una propuesta presentada anteriormente?: SI NO ¿Cuál es la innovación? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________
- 3. TÍTULO Implementación de las plataformas Raspberry, Xbee, Android y Arduino en el desarrollo de un sistema de monitoreo y control en un invernadero para la disminución en los costos de producción en cultivos de tomate.
- 4. RESUMEN
- 5. ABSTRACT
- 6. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA En la investigación científica moderna especialmente en las áreas de biología y química es necesario trabajar con tejidos vivos de diferentes especies, y es por eso que se utilizan dispositivos en los cuales estos tejidos pueden crecer en un ambiente en el que todas las variables son controladas por los investigadores, sin embargo, el manejo de estos dispositivos es dispendioso, ya que obliga a que haya un monitoreo constante, y manual tanto para revisar el estado de los procesos de crecimiento, como para modificar los parámetros e instrucciones de estos dispositivos, lo cual toma un gran cantidad del preciado tiempo y esfuerzo innecesario el cual afecta la productividad de su investigación o producción. ANTECEDENTES DEL PROBLEMA Hubo un proyecto que se inició en el 2010 en que se trabajaba con ambientes controlados, para la producción de hortalizas, existe otro proyecto donde se monitorea la supervivencia de insectos en ambientes controlados, este fue realizado en 2013; Ambas relacionadas con los factores que vamos a controlar (Humedad, temperatura, ventilación, iluminación, riego).también existe un proyecto en donde utiliza el Arduino para programar una caja de percusión robótica; Sin embargo ninguno de estos proyectos plantea el uso de estos recursos y los ambientes controlados de manera conjunta.
- 7. PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN ¿Cómo se pueden implementar las plataformas Raspberry, Xbee, Android y Arduino para permitir el monitoreo y control de manera remota en cultivos productores de tomate en ambientes controlados?
- 8. JUSTIFICACIÓN La agricultura es una actividad de gran importancia estratégica como base fundamental para el desarrollo autosuficiente y riqueza de las naciones. Todas las actividades económicas que abarca la agricultura, tienen su fundamento en la explotación del suelo o de los recursos que éste origina en forma natural o por la acción del hombre. El clima terrestre es caótico y complejo; Se debe a una multiplicidad de factores en los que el hombre no tiene influencia sustancial alguna, esto afecta de manera directa a los diferentes tipos de cultivos. Se tiene muchas ventajas al tener cultivos bajo invernadero, esto evita los cambios bruscos del clima como la variación de temperatura, la escasez o exceso de humedad. También se puede producir cultivos en las épocas del año más difíciles teniendo cosechas fuera de temporada sustituyendo el clima de otras regiones y alargando el ciclo del cultivo; Otra de las ventajas es el de obtener productos de mejor calidad y una mayor producción en la cosecha, y así incrementar la economía. Este incremento del valor de los productos permite que el agricultor pueda invertir tecnológicamente en su explotación mejorando la estructura del invernadero, para esto se desarrollará un controlador a través de las plataformas Raspberry, Xbee, Android y Arduino que permitirá el monitoreo y control de los cultivos en invernaderos de forma remotamente a través de internet, con el objetivo de que los procesos de cultivo sean menos dispendiosos, y ahorran tiempo valioso a los investigadores y otros involucrados.
- 9. OBJETIVO GENERAL Implementar las plataformas Raspberry, Xbee, Android y Arduino de manera que permitan el monitoreo y control en cultivos productores de tomate en ambientes controlados remotamente.
- 10. OBJETIVOS ESPECÍFICOS -Diseñar un sistema de control para las variables de temperatura, humedad relativa y luminosidad en arduino -Diseñar un sistema físico que controle temperatura a través de aire acondicionado, aspersores y -Integrar a un invernadero las plataformas de Arduino, xbee y Raspberry. -integrar la plataforma Raspberry a un servidor, para el control desde un navegador web. -Monitorear por medio de Arduino, Xbee y Raspberry las variables del invernadero -Programar una aplicación en Android con una interfaz gráfica, que permita acceder al servidor y controlar las variables directamente sin la necesidad de abrir un navegador web. -Evaluar====????
- 11. HIPÓTESIS
- 13. WEB GRAFÍA 1. Software Arduino: http://www.arduino.cc/ 2. Software Raspberry: http://www.raspberrypi.org/ 3. Software Xbee: http://www.digi.com/xbee/ 4. Giraldo Sebastián. (Marzo 2011) Automatización de invernaderos: http://www.invernaderosyjardines.com/component/k2/item/16- automatizacioninvernadero.html 5. Plataforma robótica remota (en inglés): https://nootropicdesign.com/projectlab/2012/02/18/xbee-robotics- platform/ 6. Control Remoto Xbee con Arduino y Android, Recuperado en marzo 2014: http://www.conaee.org/conaee2013/ponencias/EE-31.pdf 7. Guías para el trabajo con Arduino, Recuperado en marzo 2014 (en inglés): http://playground.arduino.cc/Main/ManualsAndCurriculum 8. Medición de variables con Arduino, Recuperado en abril 2014 (en inglés): http://web.cecs.pdx.edu/~eas199/B/howto/thermistorArduino/thermistorAr duino.pdf 9. Proyecto con variables controladas 2010 http://www.redinnovagro.in/casosexito/03bchortalizas.pdf 10.Proyecto con plantas e insectos en ambiente controlado 2013 http://kosmos.upb.edu.co/web/uploads/articulos/(A)_Ingeniar_2013_Cam ara_de_Ambiente_Controlado_para_la_Supervivencia_de_Plantas_e_In sectos_1324.pdf
- 14. Contenido Título del proyecto: Implementación de las plataformas Raspberry, Xbee, Android y Arduino en el desarrollo de un sistema de monitoreo y control en un invernadero para la disminución en los costos de producción en cultivos de tomate................................. 2 TÍTULO ............................................................................................................................. 3 Implementación de las plataformas Raspberry, Xbee, Android y Arduino en el desarrollo de un sistema de monitoreo y control en un invernadero para la disminución en los costos de producción en cultivos de tomate. ........................................................ 3 RESUMEN .................................................................................................................... 4 ABSTRACT................................................................................................................... 5 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA....................................................................... 6