Sistema de gerenciamento de maquinário agrícola baseado em Internet das Coisas

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Paula, Fábio Oliveira de
• Orientador(a): Barbosa, Bruno Henrique Groenner
• Banca de defesa: Barbosa, Bruno Henrique Groenner, Lacerda, Wilian Soares, Furtado, Edgar Campos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Lavras
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Automação
• Departamento: Departamento de Engenharia
• País: brasil
• Palavras-chave em Português: Agricultura de precisão; Gestão agrícola; Sistema embarcado; Instrumentação; Precision agriculture; Agricultural management; Embedded system; Electronic instrumentation; Internet of things
• Área do conhecimento CNPq: Sistemas de Computação
• Link de acesso: https://repositorio.ufla.br/handle/1/46346

A estimativa de crescimento da população mundial e o consequente aumento da produção de alimentos é um grande motivador em se otimizar processos agrícolas. Para isso, a Agricultura de Precisão (AP) busca reduzir a quantidade de nutrientes e outros insumos utilizados, aumentando a qualidade e a produtividade das culturas sem acréscimo de área cultivada. Com os avanços da instrumentação eletrônica e de sistemas embarcados tem sido possível progredir de modo acelerado os desenvolvimentos da AP. Com isso, ferramentas da Tecnologia da Informação e Comunicação (TIC) e plataformas digitais de gerenciamento, que antes eram restritas a centrais de grande processamento, hoje migram para sistemas menores e distantes de grandes centrais, chegando ao mercado agrícola. Ferramentas como Internet of Things (IoT) e o Robot Operating System (ROS) são capazes de integrar diversos sistemas, sensores e atuadores. Elas possibilitam o monitoramento das variáveis do sistema, a comunicação entre todas as unidades que houver na máquina e implementos, a comunicação com servidores remotos, e ainda o controle de qualquer atuador que houver nesse sistema. Assim, esses sistemas podem constituir uma excelente ferramenta para a Agricultura de Precisão. Esse trabalho trata da implementação da infraestrutura de uma rede sem fio capaz de integrar o maquinário agrícola e instalações rurais à sede da empresa rural e à um servidor remoto. Trata também do desenvolvimento de um sistema embarcado modular para máquinas agrícolas, capaz de coletar dados sobre o funcionamento do conjunto trator-implemento através de sensores específicos para cada parâmetro, exibir informações para o operador do maquinário e enviar informações para o gestor da empresa rural. Esse sistema permite ainda a troca de informações gerenciais entre o gestor da empresa rural e o operador. Todos os seus elementos são de código aberto para redução de custo e maior difusão e alcance para produtores e outros desenvolvedores. Autilização de um computador embarcado em um trator permitiu expandir em grande escala o poder de processamento de dados coletados no maquinário. A arquitetura, constituída por camadas, tornou o sistema modular, o que agregou versatilidade tanto ao desenvolvimento quanto à utilização do produto. Os resultados dos testes de comunicação entre as camadas atestam que o sistema atende à proposta e garante plena integridade dos dados e excelente velocidade de comunicação.