Sistema de monitorización mediante sensores en tiempo real de cultivos utilizando bases de datos no relacionales e inteligencia artificial
Author
El Mardi, HindAdvisor
Pulido Cañabate, EstrellaEntity
UAM. Departamento de Tecnología Electrónica y de las ComunicacionesDate
2016-06Subjects
Bases de datos no relacionales; Inteligencia artificial; Cultivos; TelecomunicacionesEsta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.
Abstract
El trabajo que se muestra en este proyecto tiene su génesis en la observación de una necesidad planteada en el sector agroalimentario a nivel mundial y, más concretamente, en el sector primario de la agricultura.
La agricultura, desde el punto de vista de la alimentación, es uno de los sectores clave para el desarrollo, no solo de los países, sino del propio equilibrio humano y medioambiental en el mundo. Este sector básico para la sociedad, puesto que supone la parte esencial de la alimentación humana, ha experimentado enormes transformaciones durante las últimas décadas que han sido planteadas desde la necesidad de resolver el grave problema que supone el enorme crecimiento exponencial de la población humana en comparación con los recursos. Resolver este conflicto primordial ha supuesto poner en marcha todos los recursos tecnológicos que, también de forma exponencial, han ido surgiendo durante las últimas décadas en diferentes campos de la ciencia.
Los sistemas de plantación, crecimiento y recolección, o los que posteriormente se utilizan en la manipulación, manufactura, transporte y distribución de productos agroalimentarios, se han visto espectacularmente modificados, mediante la aplicación de tecnologías relacionadas con la ingeniería genética, la química, la mecánica, o la informática, por citar algunas de las materias tecnológicas que más han influido en el desarrollo productivo de este sector primario.
La aplicación que se expone en este trabajo se suma a esta idea de aumento de la productividad agrícola, con respecto al aporte de facilidad en el proceso de la gestión y los cuidados constantes que se precisan durante el desarrollo de cualquier especie vegetal. Se basa en resolver este problema de la gestión, en tiempo real, en plantaciones que requieren cambios constantes en sus condiciones ambientales para su correcto desarrollo que, en muchos momentos, no son predecibles y solo pueden ser modificadas mediante pruebas periódicas de observación y análisis que requieren, a su vez, la presencia de un gran número de personas durante un elevado número de horas.
De esta observación, surge la idea de desarrollar una aplicación basada en la inteligencia artificial y el procesamiento de señal en tiempo real, que sirva para controlar y modificar en su caso, las condiciones variables de plantaciones, a distancia y por una
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sola persona, o un grupo reducido de técnicos, sin necesidad presencial y desde cualquier punto en el que se encuentren.
Por tanto, la aportación que esta aplicación ofrece al sector agrícola es un mejor y más sencillo control y gestión en tiempo real de la plantación, con unos costes infinitamente menores que los que suponen el cuidado convencional de dichas producciones.
En este trabajo se analizarán diferentes productos similares que existen en la actualidad en el mercado, mostrando una comparativa con la aplicación que aquí se desarrolla y las ventajas adicionales que esta ofrece respecto a las ofertas existentes.
El objetivo básico expuesto para la aplicación que se desarrolla en este trabajo, se complementa con otras utilidades de menor rango esencial, pero posiblemente de mayores posibilidades comerciales, como son la jardinería de gran extensión de parques públicos, o los jardines privados de pequeña superficie, pero de gran profusión. The work that is shown in this essay has its origin in the observation of a necessity found in the global food and agricultural sector and specifically in the primary sector of agriculture.
The agriculture, observed from an alimentary point of view, is one of the key sectors for the development of countries, as well as human and environmental balance in the world. This basic sector for the society, given that it is an essential factor of the human nutrition, has experienced huge transformations during the last decades, which have been formulated because of the necessity of solving the problem of exponential growth of human population compared with that of natural resources. Solving this conflict has forced the use of technological resources that have also evolved exponentially in the first two decades of the 21st century.
The planting, growing and recollection systems, or the ones used in the manipulation, manufacturing, transport and distribution of food and agriculture products, have been greatly modified because of the use of new technologies such as genetic engineering, chemistry and mechanics or computing.
The application that is shown in this project takes into account this idea of improving the agricultural production in the management process and the constant cares that are needed during the growing of every vegetal species. It is based on solving the problem of management, in real time, in the fields, which require environmental changes for their proper development. These changes are not predictable and can only be modified through periodic tests, observation and analysis, that also require human presence for a long time.
Given these facts, we have decided to develop an application, based in artificial intelligence and processing of signals in real time that would be used by one person –or a small group of technicians in the distance, to control and modify the variable conditions in the field.
Because of that, this application offers a cheaper and easier control and management of the field conditions, in real time.
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In this project, different existing products, as well as the new application, will be analysed and compared, showing the advantages that the new application has over the older ones.
The main aim of this application is complemented with less important utilities that can be interesting from a commercial point of view, such as huge public parks gardening or in smaller private gardens.
Key words:
Web application, non-relational data bases, artificial intelligence, big data, real-time, prediction, and statistics
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