Diseño para análisis y estimación de humedad de suelo mediante técnica Kriging y WSN
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2021-12-02
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Universidad Santo Tomás
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Resumen
Considerando la importancia del recurso hídrico, como un elemento esencial que a lo largo del desarrollo de la agricultura, ha condicionado su producción y ha exigido el desarrollo de nuevas técnicas para su control y uso. Es este concepto el que sienta la base de esta investigación, donde se plantean una serie de parámetros para el diseño de una red WSN, la cual como enfoque
principal tiene el análisis de humedad del suelo basado en interpolación geoestadística Kriging, a fin de generar una herramienta al agricultor para toma de decisiones en diseño e implementación de sistemas de riego. Buscando ese objetivo, se hace un detallado estudio de ubicación óptima de sensores mediante técnica de repeticiones y estimación de humedad, a fin de lograr un diseño estructurado, que se afiance en principios matemáticos para resolver un problema de optimización importante en las redes WSN (Wireless Sensor Network), como es la ubicación de los nodos sensores.
A su vez, sobre la línea de la investigación de características de humedad del suelo, se sustenta por medio del método gravimétrico la calibración del sensor de humedad DFROBOT Capacitive Soil Moisture Sensor (V0.3), como medio preciso para la obtención de muestras experimentales, compatible con la plataforma Arduino. Por otra parte, dando soporte para la implementación real futura, se sugiere por medio de investigación y pruebas, el protocolo de comunicación Zigbee, para
la puesta en marcha de la arquitectura de red de sensores, ajustando el uso de Arduino como sistema micro controlado para la conversión y transmisión de datos.
Abstract
Considering the importance of water resources, as an essential element that throughout the development of agriculture, has conditioned its production and has required the development of new techniques for its control and use. It is this concept that lays the basis for this research, where a series of parameters are proposed for the design of a WSN network, whose main focus is soil moisture analysis based on Kriging geostatistical interpolation, in order to generate a tool for farmers to make decisions in the design and implementation of irrigation systems. Seeking this objective, a detailed study of the optimal location of sensors is carried out using the repetition technique and humidity estimation, in order to achieve a structured design, which is based on mathematical principles to solve an important optimization problem in WSN networks (Wireless Sensor Network), as is the location of the sensor nodes. In turn, on the line of soil moisture characteristics research, the calibration of the DFROBOT Capacitive Soil Moisture Sensor (V0.3) moisture sensor is supported by means of the gravimetric method, as a precise means for obtaining experimental samples. , compatible with the Arduino platform. On the other hand, giving support for the future real implementation, it is suggested through research and tests, the Zigbee communication protocol, for the implementation of the sensor network architecture, adjusting the use of Arduino as a micro-controlled system for data conversion and transmission.
Idioma
spa
Palabras clave
Citación
López, O. (2021). Diseño para análisis y estimación de humedad de suelo mediante técnica Kriging y WSN. Tesis de Pregrado. Universidad Santo Tomás. Tunja
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