Implementación de un invernadero inteligente utilizando el internet de las cosas

Abstract

Resumen De acuerdo con los datos proporcionados en los Caminos Socioeconómicos Compartidos (SSP) desarrollados por el Instituto Internacional para el Análisis de Sistemas Aplicados (IIASA), se prevé que para el año 2050 la población mundial alcance los 9 billones de personas y con ello el consumo de alimentos crezca hasta alcanzar el doble de la demanda que se tenía en el año 2009 mencionan Fukase y Martin (2017), en adición con la desertificación masiva actual a causa de la actividad humana, sobre pastoreo y deforestación, además de las frecuentes cosechas irregulares provocadas por causas externas como las plagas, cambias drásticos de clima o simples características de la región, es evidente que llegara un punto en el cual sean mayor la demanda de alimentos al producido, motivo por el cual es necesario buscar alguna solución. En este proyecto se desarrolla el objetivo de implementar una aplicación basada en el internet de las cosas (IoT) para administrar un invernadero inteligente, misma que será evaluada para que cumpla con los estándares de calidad del estándar ISO / IEC 25010. Para la implementación del prototipo se utilizó la metodología de desarrollo evolutivo de prototipos incrementales con la finalidad de que el producto desarrollado sea de una mayor calidad al estar en constante comunicación con el usuario. En el apartado del prototipo, la aplicación móvil esta desarrollada sobre Android, mientras que la base de datos esta alojada en Firebase Realtime Database y la aplicación de IoT se implementó en java y se ejecuta sobre la tarjeta Pine A64-LTS. Finalmente, se evaluó la calidad de la aplicación mediante una herramienta desarrollada en base a la normativa ISO / IEC 25000 la cual se aplicó primero en una prueba piloto para su refinamiento y posteriormente al público objetivo conformado por trabajadores del campo principalmente en el área de cultivo de alimentos, estudio sobre el cual se concluyeron posibles causas y soluciones para que el aplicativo lograra alcanzar el óptimo deseado. Palabras claves: Invernadero inteligente, Internet de las cosas, Android, Java, Firebase Realtime Database, Pine A64-LTS, ISO / IEC 25010.

Abstract Based on data provided in the Socio-Economic Shared Paths (SSP) developed by the International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA), by the year 2050, the world population is expected to reach 9 billion and thus food consumption will grow to double the demand in 2009, mention Fukase and Martin (2017), in addition to the current massive desertification due to human activity, overgrazing and deforestation. Besides, the frequent irregular harvests caused by external causes such as pests, drastic changes in climate or simple characteristics of the region. It is evident that at some point, there will be a when the demand for food will be greater than produced, reason why it is necessary to look for some solution. This project develops the objective of implementing an application based on the Internet of Things (IoT) to manage a smart greenhouse, which will be evaluated to accomplish the quality standards of the ISO / IEC 25010 standard. For the implementation of the prototype, the methodology of evolutionary development of incremental prototypes was used in order that the product developed is of a higher quality by being in constant communication with the user. In the prototype section, the mobile application is developed on Android, while the database is hosted in Firebase Realtime Database and the IoT application was implemented in java, which runs on the Pine card A64-LTS. Finally, the quality of the application was evaluated with a tool based on the ISO / IEC 25000 standard which was applied first in a pilot test for its refinement and then to the target audience made up of field workers mainly in the area of food cultivation, a study on which possible causes and solutions were concluded, so that the application managed to achieve the desired optimum. Keywords: Smart Greenhouse, Internet of Things, Android, Java, Firebase Realtime Database, Pine A64-LTS, ISO/IEC 25010.