Planteamiento del problema
Planteamiento del problema
El presente proyecto se centra en un problema fundamental, el cuál sería “La falta de mano de obra en la agricultura”, a su vez, este problema se divide en dos partes, el apartado intelectual y el apartado manual. Con respecto al primer apartado, se puede decir, que de acuerdo con investigaciones realizadas en la última década, gran parte de la población rural, no ha recibido educación básica, incluso si hablamos de forma general en el país, el promedio llegó a ser de 2.2 años de educación recibida. En vista de esta información, significa que no hay muchas personas con estudios formales en la zona rural, de forma que, para aplicaciones agrícolas no hay suficiente personal capacitado para manejar maquinaria industrial. Por otra parte si se habla del apartado manual, podemos decir que en la actualidad no quedan muchos jóvenes dispuestos a trabajar en la zona de cultivos. De acuerdo con la siguiente tabla, obtenida de Datosmacro.com, en los últimos años, se ha visto un gran aumento de la migración en El Salvador, y un buen porcentaje de estas personas, son provenientes de la zona rural salvadoreña.
Justificación
En el contexto de la agricultura, un gemelo digital podría llegar a proporcionar una herramienta poderosa para analizar las características del suelo y en base a esto, buscar maneras de generar nuevas oportunidades en los cultivos de caña de azúcar, frijol y maíz. La automatización de procesos manuales en la agricultura trae beneficios que impactan positivamente en la productividad, la eficiencia y la sostenibilidad del sector. Estos beneficios se pueden resumir en los siguientes aspectos: Aumento de la productividad, Mejora de la calidad y Mayor seguridad laboral
En la zona rural de El Salvador, el acceso a la educación es bastante limitado, pues el promedio de educación recibida, es de 2.2 años en la zona urbana, y en la zona rural, una buena cantidad de jóvenes no ha llegado a recibir educación formal. Gran parte de estos jóvenes, migran a la capital, y los que se quedan, terminan trabajando en el campo. La máquina, será diseñada en base a esta información preliminar, por lo que no solo llegaría a sustituir el trabajo manual, si no que también facilitaría el uso de máquinas agrícolas, por los mismos agricultores.
Por lo tanto, el proyecto propone el uso de máquinas especializadas...
Fundamentos Científicos y Tecnológicos
El texto a continuación, es una recopilación de información, acerca de una gran parte de herramientas, las cuáles serán siendo utilizadas a lo largo del proyecto.
Fundamentos Tecnológicos:
Algoritmos: Primordialmente, un algoritmo se puede definir como una secuencia de instrucciones que representan un modelo de solución para determinado tipo de problemas. O bien como un conjunto de instrucciones que realizadas en orden conducen a obtener la solución de un problema.
Robótica: La robótica es una ciencia o rama de la tecnología, que estudia el diseño y construcción de máquinas capaces de desempeñar tareas realizadas por el ser humano o que requieren del uso de inteligencia. Las ciencias y tecnologías de las que deriva podrían ser: el álgebra y los autómatas programables, La historia de la robótica ha estado unida a la construcción de “artefactos”, que trataban de materializar el deseo humano de crear seres semejantes a nosotros que nos descargasen del trabajo. El concepto de robótica lo crea Isaac Asimov que publica en 1942 en Astounding Science Fiction "Círculo Vicioso" donde da a conocer las tres leyes de la robótica. Karel Čapek introdujo en 1923 el término "Robot" en su obra dramática Rossum's Universal Robots (R.U.R.), a partir de la palabra checa robota, que significa servidumbre o trabajo forzado. Sin embargo, podemos encontrar en casi todos los mitos de las diversas culturas una referencia a la posibilidad de crear un ente con inteligencia, desde el Popol-Vuh de nuestros antepasados mayas hasta el Gólem del judaísmo. La RIA (Robot Industries Association) define al robot como un manipulador reprogramable y multifuncional, diseñado para mover cargas, piezas, herramientas o dispositivos especiales, según trayectorias variadas y programadas.
Linux: LINUX es un sistema operativo basado en Unix, su kernel fue desarrollado inicialmente por Linus Torvalds, en 1991. Este sistema es de libre distribución porque está licenciado bajo la GPL1 v2. Actualmente recibe el aporte de programadores de todo el mundo. Todo el desarrollo se publica en la Linux Kernel Mailing List Archive2 . Una de las ventajas del núcleo de Linux es su portabilidad a diferentes tipos de computadoras, por lo que existen versiones de LINUX para casi todos los dispositivos, desde equipos portables, PC domésticas, PC Mac y hasta estaciones de trabajo y supercomputadoras. Este sistema operativo se utiliza junto a un empaquetado de software a la que denominamos distribución Linux, por ejemplo Debian. La enorme flexibilidad de LINUX y su gran estabilidad han hecho de este sistema operativo una opción para tener en cuenta por aquellos usuarios que se dediquen a trabajar a través de redes de datos, naveguen por Internet, o se dediquen a la programación. Como dato extra, tenemos que GNU/Linux, corre actualmente en grandes servidores a lo largo y ancho de todo el mundo.
Python: Python es un ejemplar de un lenguaje de alto nivel; otros ejemplos de lenguajes de alto nivel son C, C++, Perl y Java. Como se puede deducir de la nomenclatura “lenguaje de alto nivel”, también existen lenguajes de bajo nivel, a los que también se califica como lenguajes de máquina o lenguajes ensambladores. A propósito, los computadores sólo ejecutan programas escritos en lenguajes de bajo nivel. Los programas de alto nivel tienen que traducirse antes de ejecutarse. Esta traducción lleva tiempo, lo cual es una pequeña desventaja de los lenguajes de alto nivel. Aun así, las ventajas son enormes. En primer lugar, la programación en lenguajes de alto nivel es mucho más fácil; escribir programas en un lenguaje de alto nivel toma menos tiempo, los programas son más cortos y fáciles de leer, por lo que es más probable que estos programas sean correctos. En segundo lugar, los lenguajes de alto nivel son portables, lo que significa que pueden ejecutarse en tipos diferentes de computadores sin modificación alguna o con pocas modificaciones. Los programas escritos en lenguajes de bajo nivel sólo pueden ser ejecutarse en un tipo de computador y deben reescribirse para ejecutarlos en otro. Debido a estas ventajas, casi todos los programas se escriben en un lenguaje de alto nivel. Los lenguajes de bajo nivel sólo se usan para unas pocas aplicaciones especiales.
Sensores: Un sensor es un elemento o dispositivo capaz de reaccionar ante cambios en una determinada variable, usualmente transformándolos en cambios sobre una segunda variable, la cual es más fácil de ser interpretada como un valor de medida. Para entender mejor esta definición examinaremos un ejemplo: Un termómetro de mercurio es un sensor de temperatura. Lo que hace este elemento es reaccionar ante los cambios en esta variable (la reacción consiste en que el mercurio se dilata o contrae según la temperatura) y convirtiéndolos en cambios en otra variable (altura que alcanza el elemento en una columna). A través de esta segunda variable podemos “leer” o interpretar el valor de la temperatura en un momento dado. Para explicar un poco más en detalle el funcionamiento de los sensores, es de utilidad hacer alguna clasificación de estos. Sin embargo, es posible clasificar los sensores de acuerdo a diferentes criterios: la variable que miden (temperatura, presión, humedad, distancia, velocidad, etc.), la naturaleza de la variable de salida (digitales y analógicos) o el tipo de variable que se tiene a la salida (resistivos, capacitivos e inductivos). Este último criterio es de utilidad, porque según la variable de salida, la forma de uso del sensor y el acondicionamiento que él puede requerir varía.
¿Qué es un análisis de suelo?
El análisis del suelo es un conjunto de varios procesos químicos que determinan la cantidad de nutrientes vegetales disponibles en el suelo, pero también las propiedades químicas, físicas y biológicas del suelo importante para la nutrición de las plantas o “salud del suelo”. El análisis químico del suelo determina el contenido de nutrientes vegetales básicos; nitrógeno (N), fósforo (P2O5), potasio (K 2 O), pH, contenido de humus, carbonato de calcio (CaCO3) total, cal disponible, materia orgánica, azufre (S) total, elementos traza y otras características físicas (capacidad, permeabilidad, densidad) , pH – valor).
Fundamentos Científicos:
Reactivo químico: Un reactivo es, en química toda sustancia que interactuando con otra (también reactivo) es una reacción química da lugar a otras sustancias de propiedades, características y conformación distinta, denominadas productos de reacción o simplemente productos.
PH: El pH es un valor que se usa para medir la alcalinidad o acidez del suelo donde el 7 sería un suelo neutro, del 7 al 14 sería alcalino y del 7 al 0 sería ácido.
Cronograma de actividades