Sistema de control distribuido basado en red inalámbrica de bajo coste

Abstract

Se dispone de una zona agrícola de amplia extensión, en la cual se desean monitorizar diversos parámetros de un cultivo, así como establecer pautas de riego eficientes. Para ello se espera distribuir, de forma estratégica, los lisímetros que sean necesarios para permitir la medición de la evapotranspiración del cultivo, además de otras medidas interesantes para el control del cultivo como pueden ser el caudal de agua de riego o la humedad del terreno. Para medir dichos parámetros, los lisímetros contarán con 4 células de carga, de las cuales 3 medirán el peso de la zona cultivada y 1 medirá el peso del agua de drenaje. Asimismo, cada lisímetro incorporará una electroválvula que permita vaciar el depósito de drenaje. Se necesita por tanto diseñar un sistema que permita la lectura de las células de carga, así como el manejo de las electroválvulas, deberá también ser un sistema inalámbrico, que permita su control y supervisión desde una zona remota y sin alimentación, teniendo la mayor autonomía posible. En cuanto al sistema de riego, se diseñará una placa que permita controlar las electroválvulas de riego y proporcione una interfaz donde añadir sensores como sondas de temperatura y caudalímetros. Con la meta de minimizar el coste, el sistema estará basado en software y hardware libres. Las plataformas Arduino y Raspberry Pi serán el corazón del sistema, dado su bajo precio y el fácil desarrollo de aplicaciones. Para la red de comunicación se hará uso de openHAB, un software diseñado para la integración de sistemas domóticos, y MySensors.org, un conjunto de librerías para el control y comunicación haciendo uso de módulos de radiofrecuencia. Asimismo, otros componentes como las baterías, electroválvulas y demás hardware serán seleccionados teniendo en cuenta su coste. La finalidad del proyecto será por tanto la definición y desarrollo de un sistema de control inalámbrico, basado en los componentes de bajo coste ya mencionados. El sistema será aplicado a la automatización y control de varias zonas de riego, cada cual con su correspondiente lisímetro. Los puntos a cumplir para la realización del proyecto serán por tanto los siguientes:  -Creación de un servidor web, que actuará tanto de controlador como de base de datos.  -Diseño de un “nodo sensor”, el cual leerá los datos del lisímetro en el que se instale y los enviará tanto al controlador como a un “nodo actuador”.  -Desarrollo de un “nodo actuador” el cual tomará la información de los sensores y del controlador como datos para iniciar y finalizar el riego.  -Crear una aplicación de móvil que facilite el acceso al servidor.