A distributed measurement system to estimate plant water content in agricultural fields based on wireless sensor networks

Abstract

This paper proposes a distributed measuring system based on wireless sensor networks (WSN) employed to estimate vegetation water content in agricultural fields. A WSN deployed along the whole field permits to measure and map soil, air and plant variables and transmit these data, by small radios, to a central computer. Water content is obtained by measuring the attenuation of the network communication signals (RF), without the use of any specific sensor. The need of distributed measurements to estimate agricultural crop parameters is pointed out. A mathematical model of radio wave propagation through vegetation is used to develop the method of estimating vegetation water content with a RSSF. Field tests confirmed the viability of the proposal.<br>Neste artigo é proposto um sistema distribuído de medição baseado em uma rede de sensores sem fios (RSSF) empregado na estimação do teor de água de vegetação em campos agrícolas. Uma RSSF instalada por todo o campo permite medir e mapear as variáveis de solo, de ar e de plantas e transmitir esses dados, através de pequenos rádios, até um computador central. O conteúdo de água é obtido pela medição da atenuação dos sinais (RF) de comunicação da rede, sem se utilizar qualquer sensor dedicado a esta finalidade. É apresentada a importância de se fazer medição distribuída para se estimar parâmetros de culturas agrícolas. Um modelo de propagação de ondas de rádio através da vegetação é utilizado como base para o desenvolvido do método de estimação do conteúdo de água da vegetação através da RSSF. Resultados experimentais confirmam a viabilidade da proposta

Aplicações Ambientais de Redes de Sensores Sem Fio

“…O trabalho descrito em [28] apresenta uma integrac ¸ão de redes de sensores sem fio com sistemas de informac ¸ão para agricultura de precisão, como uma forma de prover dados de campo com maior frequência ao longo do ciclo das culturas. Um sistema distribuído de medic ¸ão baseado em uma rede de sensores sem fios é utilizado na estimac ¸ão do teor de água de vegetac ¸ão em campos agrícolas [29].…”