Desenvolvimento de um sistema de controle e aquisição de dados com comunicação sem fio apicado à agrometeorologia

Abstract

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um datalogger de baixo custo, menos de 100 dólares, capaz de coletar dados de sensores e acionar dispositivos de atuadores, com interface para comunicação por rede wi-fi com a rede mundial de computadores Internet, constituindo assim um dispositivo da classe dos equipamentos de Internet da Coisas. Sua aplicação no setor agrícola pode auxiliar produtores, principalmente os pequenos no controle de consumo de recursos e pesquisadores que podem contar com equipamentos acessíveis e para experimentos em locais remotos. No capítulo 1 foi demonstrado como o datalogger foi construído e uma aplicação de coleta de dados agrometeorológicos, inclusive a coleta de dados de radiação solar com um piranômetro da marca Epley, cujo resultado apresentou variação de 1,3% entre o valor de radiação na fração diária medido no datalogger de baixo custo e as medidas realizadas com um datalogger da marca Campbell. Este datalogger também poderá ser utilizado em sistemas de controle de equipamentos, como a aplicação a presentada no segundo capítulo. Foi desenvolvido o controle de um secador para desidratação de inflorescência de lúpulo que utiliza energia térmica proveniente de radiação solar para aquecimento do ar que promoverá a secagem do produto. A interação do secador com o usuário se dá via comunicação bluetooth, por meio de um aplicativo para smartphone onde os dados coletados são apresentados e é escolhida a temperatura de secagem. As informações também são mostradas na tela do próprio secador e são armazenadas em dispositivo de memória.

This paper presents the development of a low-cost datalogger, costing less than $100, capable of collecting sensor data and activating actuator devices. It also has a Wi-Fi interface for communication with the Internet, thus constituting an Internet of Things device. Its application in the agricultural sector can assist producers, especially small-scale producers, in controlling resource consumption, and researchers who can rely on affordable equipment for experiments in remote locations. Chapter 1 demonstrated how the datalogger was built and an application for agrometeorological data collection, including solar radiation data collection with an Epley pyranometer. The results showed a 1.3% variation between the daily fraction of radiation measured with the low-cost datalogger and those obtained with a Campbell datalogger. This datalogger can also be used in equipment control systems, such as the application presented in the second chapter. A control system was developed for a hop inflorescence dehydration dryer that uses solar thermal energy to heat the air, which then dries the product. The dryer interacts with the user via Bluetooth communication, via a smartphone app that displays the collected data and selects the drying temperature. The information is also displayed on the dryer's screen and stored in a memory device.