Monitorização de doenças em vinhas através de uma rede de sensores sem fios

Abstract

Atualmente, a agricultura apresenta-se como um setor em desenvolvimento no que concerne a soluções tecnológicas. No entanto, as soluções existentes apresentam-se no mercado com custos elevados, não sendo acessíveis à maioria dos agricultores. Existem variáveis ambientais que são preponderantes para a ocorrência de doenças em vinhas, que são causadoras de grandes prejuízos. Assim, para prever estas doenças e minimizar perdas existe a necessidade de monitorizar e avaliar o ambiente. Desta forma, neste trabalho pretende-se desenvolver uma solução de monitorização ou seja, uma rede de dispositivos com a finalidade de observar variáveis num espaço. Para tal, deverão ser desenvolvidos os dispositivos (hardware e software), implementado um protocolo que permita a comunicação entre os diferentes módulos constituintes da rede e uma estação base, e ainda implementada uma arquitetura de rede por forma a maximizar o desempenho do sistema. A estação base, para além de ter a capacidade de comunicar com os dispositivos em rede, deverá ter ainda uma interface gráfica. Esta ferramenta permitirá ao gestor de rede configurar os diferentes nós sensores distribuídos pela vinha, visualizar/configurar os diferentes parâmetros já definidos e ainda consultar as mensagens que estão a ser recebidas e enviadas pelo elemento coordenador, em tempo real. O agricultor, enquanto consumidor final da solução, deverá aceder aos dados através duma página web, onde será apresentado o projeto, os dados recolhidos pela rede de sensores sem fios e ainda as previsões de ocorrência de doenças. Como resultado final espera-se uma solução de baixo custo, inovadora e flexível, adaptando-se a diferentes necessidades e configurações de terreno.

Currently, agriculture is presented as a sector in development in respect to technological solutions. However, existing solutions are presented in the market with high costs and is not accessible to most farmers. There are environmental variables that are crucial for the occurrence of diseases in vineyards, which are causing great damage. So, to predict these diseases and minimise losses there is a need to monitor and evaluate the environment. Thus, this study intends to develop a monitoring solution based on a network of devices for the purpose of observing variables in space. For such devices, hardware and software should be developed along with the implementation of a protocol that allows communication between the different constituents of the network (modules and base station). Also, a network architecture should be implemented in order to maximize the system performance. The base station, in addition to having the ability to communicate with the network devices should also have a graphical user interface. This tool will allow a network manager to configure the different sensor nodes distributed throughout the vineyard, to view / configure the different parameters already defined and also see the messages that are being sent and received by the coordinating element in real time. The farmer, as a final consumer of the solution, should access the data via a web page where the data collected by the wireless sensor network and also predictions of disease occurrence will be presented. As a final result a low cost solution is expected, innovative and flexible, adapting to different needs and configurations of the land.