Processamento de dados de estações meteorológicas de baixo custo aplicado na agricultura de precisão

Abstract

A irrigação de precisão é uma alternativa para uma agricultura sustentável, considerada como parte integrante da Indústria 4.0. Esse avanço passa pela utilização de novas tecnologias direcionadas a atividades de plantio, irrigação, manejo, colheita, dentre outros. Estudos apontam que em torno de 70% da água do mundo é destinada à agricultura e que uma parcela considerável desse montante é Desperdiçada, devido a aplicação de volumes superiores ao requerido pelas culturas, uso indevido de sistemas de irrigação e vazamentos. Visando promover sustentabilidade dos recursos hídricos é que se intensifica o desenvolvimento de sistemas inteligentes que evitem o desperdício de água, para isso, é apresentado o conceito de Internet das Coisas, no qual a ligação entre esse conceito e a Indústria 4.0 promovem inovação para as atividades do campo, como por exemplo as estações meteorológicas feitas com Arduino ou ESP32, que fornecem dados de condições climáticas. Aliado a isso, este trabalho objetiva utilizar dados de uma estação meteorológica de baixo custo para aplicar comandos de irrigação de precisão em que os dados dessa estação são enviados periodicamente para um servidor web. O método escolhido para desenvolver o processamento desses dados foi o de Penman-Monteith-FAO, que é um método padronizado e indicado pela FAO (Food and Agriculture Organization) para a determinação de evapotranspiração de referência (ETo) de um determinado local. Com a ETo, é possível verificar a quantidade de água diária necessária para irrigar uma determinada espécie de planta através do seu respectivo coeficiente de cultivo (Kc) que resulta na evapotranspiração de cultura (ETc). Para a irrigação, foi criado um sistema embarcado utilizando um microcontrolador NodeMCU ESP8266, um relé de acionamento e uma válvula solenoide, que, por sua vez, é conectada aos tubos de irrigação da plantação e que seu papel no sistema é permitir ou não a passagem de água. Esse sistema embarcado busca os dados no servidor web e faz todo o processamento até chegar em um coeficiente de irrigação que seja suficiente para atender de forma sustentável a espécie agrícola. Outrossim, nesse trabalho destaca-se como foi feito a busca e o tratamento dos dados, bem como o funcionamento do sistema.