Propuesta de una Arquitectura para Agricultura de Precisión Soportada en IoT

Abstract

Resumen: Mediante este artículo se presenta una propuesta de arquitectura para la agricultura de precisión soportada en tecnologías abiertas de Internet de las Cosas (IoT) para la obtención, monitoreo y análisis de variables climáticas. La propuesta se basa en la estructura de la arquitectura Lambda, considerando diferentes capas como son: La capa de captura de datos, cuya función es la obtención de variables asociadas a un cultivo. La capa de almacenamiento, cuya función es recopilar la información en tiempo real desde los sensores. La capa de procesamiento, genera predicciones y recomendaciones, la cual es evaluada mediante pruebas de carga con el fin de determinar su capacidad y tiempo de respuesta. La capa de consulta, permite a los usuarios finales visualizar en una interfaz web los datos climáticos y las predicciones. Así, esta arquitectura pretende servir de referencia para la implementación de servicios basados en IoT en el área de la agricultura.Palabras clave: Agricultura de Precisión, Arquitectura Lambda, Internet de las Cosas, Sparkjava Framework, Variables climáticas. Proposal of an Architecture for Precision Agriculture Supported in IoTAbstract: This paper presents a proposal for an architecture for precision agriculture supported in open technologies of the Internet of things (IoT) for the collection, monitoring and analysis of climatic variables. The proposal is based on the structure of the Lambda architecture, considering different layers such as: The data capture layer, whose function is to obtain variables associated with a crop. The storage layer, whose function is to collect the information in real time from the sensors. The processing layer generates predictions and recommendations, which are evaluated by load tests to determine their capacity and response time. The query layer allows to end users to view weather data and predictions on a web interface. Thus, this architecture aims to serve as a reference for the implementation of services based on IoT in the area of agriculture.

Internet de las cosas aplicado a la agricultura: estado actual

“…-IoT: consiste en la integración de sensores y dispositivos de sistemas de uso cotidiano, donde intervienen diversos objetos, y que se conectan a través de la Internet, ya sea por redes fijas o inalámbricas [14].…”

“…Agricultura [16], [17], [11], [18], [19], [20], [21], [22], [10], [14], [23], [24], [25], [15], [26], [27], [6], [28], [29], [30], [2], [4], [31].…”

“…Internet [11], [32], [19], [33], [20], [34], [7], [35], [36], [14], [23], [9], [25], [37], [27], [5], [28], [38], [3], [39], [40], [30], [2], [41], [4].…”

“…La implementación y desarrollo de tecnologías IoT en el sector agricultor define de manera frecuente tres capas: capa de percepción (captura), capa de red (transporte) y capa de aplicación (implementación) [4], [14], [27].…”

“…Fig. 6 se logró evidenciar que el mayor porcentaje de sensores implementados en tecnologías IoT en agricultura corresponde a dispositivos de medición de temperatura y humedad, que incluyen tanto mediciones de condiciones del ambiente y condiciones propias de la fisiología del suelo (se distingue temperatura ambiente, temperatura del suelo, humedad ambiente, y humedad del suelo) [3], [4], [6], [7], [14], [20], [27], [28], [34].…”