Sistema de monitoramento e controle para um cultivo interno de cannabis

Resumo

O cultivo interno é amplamente utilizado devido às suas vantagens para o cultivo de plantas em um ambiente controlado. Nesse método, os elementos necessários para o crescimento das plantas são manejados artificialmente. No Uruguai, surgiram vários empreendimentos aplicando esta técnica de cultivo desde a aprovação da lei que regulamenta a produção de cannabis. Como qualquer processo produtivo, o cultivo indoor apresenta diversos desafios tecnológicos que visam otimizar seu desempenho.

Este artigo apresenta os resultados obtidos no desenvolvimento de um sistema de monitoramento e controle aplicado a uma estufa interna de cannabis. Inclui a análise realizada para identificar as variáveis ​​relevantes a serem monitoradas e a seleção dos processos a serem controlados. Além disso, é descrito o desenvolvimento de uma rede sem fio, composta por uma série de sensores para diferentes variáveis ​​e um conjunto de atuadores distribuídos. Esses componentes registram as variáveis ​​do processo e fornecem informações que são armazenadas em um banco de dados e visualizadas por meio de uma interface com o usuário. As variáveis ​​monitoradas incluem umidade e temperatura do solo, umidade e temperatura ambiente, concentração de CO2, nível de luz e nível de pH da água.

A rede é composta por um computador supervisório com conexão à internet e unidades distribuídas. Existem dois tipos de unidades distribuídas: Distributed Control Units (DCUs) e Pot Nodes (PNs). Esses elementos funcionam com módulos System-on-Chip, com um link de rádio que permite comunicações seguindo o padrão IEEE 802.15.4. Utilizam o sistema operacional Contiki-NG, projetado para implementar uma rede de comunicação sem fio 6LoWPAN, e utilizam o protocolo CoAP na camada de aplicação.

Esperamos que este trabalho contribua para o desenvolvimento de sistemas distribuídos de monitoramento e controle aplicados à agroindústria.