IOT e automação industrial: protótipo de um sistema de irrigação automática para estufas

Abstract

O objetivo deste trabalho de graduação é desenvolver um protótipo de um sistema de irrigação automático para estufas que integre ideias da Internet das Coisas (IoT) e sistemas de automação de medição da umidade do solo. Este projeto foi criado como resultado da crescente demanda por práticas agrícolas mais econômicas e sustentáveis. Com isso, o projeto visa otimizar o uso da água e aumentar a produtividade em ambientes controlados. Para buscar esse objetivo, inicialmente, é fornecer uma base teórica para o desenvolvimento do protótipo, revisando a literatura sobre automação, sistemas de irrigação e Internet das Coisas. A revisão examinou o desempenho dos sistemas automáticos na agricultura, as vantagens da Internet das Coisas em aplicações agrícolas e as tecnologias disponíveis para medição e controle da umidade do solo. O desenvolvimento do protótipo incluiu várias etapas úteis, como a montagem do sistema, a instalação de um sensor de umidade do solo, a configuração e programação do microcontrolador ESP32 e a integração com a plataforma Blynk IoT para monitoramento e controle remoto. O sensor de umidade mede continuamente a umidade do solo e envia os dados ao ESP32, que processa os dados e decide automaticamente se precisa de irrigação. Se necessário, a plataforma Blynk IoT permite que os dados coletados sejam visualizados e controlados manualmente por meio de um dispositivo móvel em tempo real. Os resultados mostram que o sistema desenvolvido pode monitorar e irrigar a umidade do solo de forma eficiente. Isso ajuda a usar a água de maneira mais econômica e a promover uma agricultura mais sustentável. Para produtores que desejam implementar tecnologias de automação em suas operações, especialmente em ambientes de estufa, este protótipo é uma solução viável e escalável. Ao demonstrar o potencial da IoT em aplicações agrícolas e fornecer um modelo útil para futuras inovações no setor, o projeto representa uma contribuição significativa para o campo da automação industrial.

The objective of this undergraduate work is to develop a prototype of an automatic irrigation system for greenhouses that integrates ideas from the Internet of Things (IoT) and automation systems for measuring soil moisture. This project was created as a result of the growing demand for more economical and sustainable agricultural practices. With this, the project aims to optimize the use of water and increase productivity in controlled environments. To pursue this objective, initially, is to provide a theoretical basis for the development of the prototype, reviewing the literature on automation, irrigation systems and the Internet of Things. The review examined the performance of automatic systems in agriculture, the advantages of the Internet of Things in agricultural applications, and the technologies available for measuring and controlling soil moisture. Prototype development included several useful steps, such as assembling the system, installing a soil moisture sensor, configuring and programming the ESP32 microcontroller, and integrating with the Blynk IoT platform for remote monitoring and control. The moisture sensor continuously measures soil moisture and sends the data to the ESP32, which processes the data and automatically decides whether it needs irrigation. If necessary, the Blynk IoT platform allows collected data to be viewed and controlled manually via a mobile device in real time. The results show that the developed system can monitor and irrigate soil moisture efficiently. This helps to use water more economically and promote more sustainable agriculture. For growers looking to implement automation technologies into their operations, especially in greenhouse environments, this prototype is a viable and scalable solution. By demonstrating the potential of IoT in agricultural applications and providing a useful model for future innovations in the sector, the project represents a significant contribution to the field of industrial automation.