Diseño de una Red de Sensores Inalámbricos Aplicadas a la Optimización en Agricultura de Precisión para los diferentes Cultivos del Departamento del Quindío.

1. Universidad del Quindío. Montes Giraldo Jorge Adrián. Redes de Sensores Inalámbricos aplicados a la Agricultura.
Sofisof.
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Resumen— Este trabajo presenta los resultados
obtenidos mediante la investigación sobre la
Caracterización de las necesidades del Departamento del
Quindío en materia de implementación tecnológica para
la toma de decisiones oportuna en el campo Agrícola y
define un diseño preliminar mediante la implementación
de una Red de sensores inalámbricos para la agricultura
de precisión usando el estándar 802.15.4. La aplicación
de esta investigación arrojo resultados positivos sobre
las necesidades urgentes en materia de
telecomunicaciones que tiene el Departamento del
Quindío para poder potencializar su mercado agrícola
en un contexto globalizado y propone una arquitectura
centrada en la utilización de una Red de sensores (WSN)
basada en dispositivos de bajo costo y consumo la cual
se desplegaría en un nodo ubicados en cada uno de los
municipios del Departamento y un Gateway principal
ubicado en la Universidad del Quindío el cual permitirá
unificar las lecturas de las diferentes variables para la
toma de decisiones permitiendo así un seguimiento en
tiempo real de las condiciones climatológicas y agrícolas
del Departamento.
Índice de Términos— Redes de Sensores
Inalámbricos (WSN), 802.15.4, Agricultura de Precisión,
Nodos y Gateway.
I. INTRODUCCIÓN
Por muchos años la agricultura ha sido una de las
actividades económicas más importantes del
departamento del Quindío y en el ejercicio de la
misma, en un contexto competitivo e innovador
obliga a muchas familias que dependen de esta
actividad a mejorar constantemente sus prácticas
agrícolas involucrando nuevos conceptos y
herramientas tecnológicas que potencialicen su
producción y comercialización [1].
En la actualidad el departamento del Quindío no
cuenta con un sistema de información de los
diferentes procesos agrícolas ni mucho menos con
una red de monitoreo remoto de las diferentes
variables climatológicas que permitan la toma de
decisiones oportunas en materia de la
administración de los recursos agrícolas de nuestra
región.
Esta problemática afecta en gran medida las
diferentes etapas de la producción agrícola ya que
genera una serie de inconvenientes técnicos al no
poder identificar de manera oportuna distintos
factores internos y externos que afectan la
producción agrícola como por ejemplo problemas
por temperatura, humedad, propagación de plagas
entre otras variables que pueden generar un riesgo
potencial en la producción agrícola.
Ramírez, J.A [2]. Presenta un diseño de una red
de sensores de larga distancia usando ZIGBEE para
el monitoreo y la gestión del Riesgo en el
departamento del Quindío-Colombia. En este
trabajo se presenta el diseño de una red de sensores
de bajo costo para el monitoreo de variables
hidroclimatológicas basado en tecnología ZigBee,
haciendo énfasis en las consideraciones de diseño
de los nodos, las políticas de comunicación, y
estrategias adoptadas para permitir la comunicación
a distancias de hasta 8 km.
Diseño de una Red de Sensores Inalámbricos
Aplicadas a la Optimización en Agricultura de
Precisión para los diferentes Cultivos del
Departamento del Quindío.
Montes Giraldo, Jorge Adrián.
profesor.jadrian@gmail.com
Universidad del Quindío

2. Universidad del Quindío. Montes Giraldo Jorge Adrián. Redes de Sensores Inalámbricos aplicados a la Agricultura.
Sofisof.
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En este contexto el poder detectar rápidamente
diferentes condiciones climatológicas adversas en
los municipios del Quindío por medio de una red de
sensores inalámbricos, permitirá proceder con
tratamientos apropiados para mitigar los riesgos
que se presenten en las diferentes etapas de la
producción, todo esto ligado a un sistema de
información que permita al personal técnico generar
reportes en tiempo real para que los agricultores
puedan tomar decisiones puntuales sobre sus
cultivos.
De acuerdo a las necesidades anteriormente
argumentadas se realizó un estudio detallado para
identificar las principales requerimientos de la
región en materia de telecomunicaciones y tras
contrastar y simular en aplicaciones diferentes tipos
de tecnologías de monitoreo del mercado y
utilizadas en otras partes del mundo con
características similares, se llegó a la conclusión
que la mejor opción que se adapta a las necesidades
del campo y topografía Quindiana es la Red
inalámbrica de sensores (WSN) [3]. Esta Red de
Sensores Inalámbrica es utilizada para la
agricultura de precisión [4] en la cual cada nodo
perteneciente a la Red se instala con una serie de
sensores capaces de recolectar diferentes tipos de
datos en cada uno de los municipios del
departamento del Quindío permitiendo así trasmitir
en tiempo real los diferentes parámetros hacia el
nodo principal ubicado en la universidad del
Quindío para así realizar el procesamiento de la
información que permita la toma de decisiones
oportuna.
El estudio de los datos recolectados, permitiría
analizar cuál es el impacto de los diferentes
parámetros, así como de los Climas y microclimas,
sobre la cosecha y que acciones se deben tomar, por
ejemplo con respecto a los abonos y/o pesticidas
que se deben utilizar, incluso si en ciertas épocas o
condiciones se hace necesario el riego artificial.
Este trabajo está organizado de la siguiente
manera: en la sección II, se presenta una
descripción con los aportes más significativos de
algunos trabajos relacionados con las WSN
aplicadas a agricultura de precisión; en la sesión III,
se da una breve descripción de lo que es una WSN,
en particular para el estándar 802.15.4;
REFERENCIAS
[1] Londoño, J. L., Bejarano, J. L., de Martínez, M. M.,
Riggs, L. A., Grau, O., Machado, L. C. P., ... & Flores, E.
(1985). Agricultura y transformación estructural: una
comparación internacional (No. INVES-ET A58 C399).
CEPAL, México, DF (México). California Univ., San
Diego, Calif.(EUA). Center for US-Mexican Studies.
[2] Ramirez, J. A. (2016). RED DE SENSORES DE LARGA
DISTANCIA USANDO ZIGBEE PARA EL
MONITOREO Y LA GESTIÓN DEL RIESGO EN EL
DEPARTAMENTO DEL QUINDÍO-
COLOMBIA. REVISTA DE INVESTIGACIONES
UNIVERSIDAD DEL QUINDIO, 1(25).
[3] Aakvaag, N., & Frey, J. E. (2006). Redes de sensores
inalámbricos. Revista ABB, 2, 39-42.
[4] Molín, J. P., Leiva, F. R. C. T., & Hernán, J. (2009).
Tecnología de la agricultura de precisión en el contexto
de la sostenibilidad/. Agricultura de precisión en cultivos
transitorios, editado por Fabio R. Leiva, 13-41.
Autor
Montes Giraldo Jorge Adrián.
Magister en Telecomunicaciones
Universidad del Quindío.