Aplicações em Automação e IoT para agricultura urbana e periurbana

A agricultura brasileira se caracteriza pela predominância da produção em locais afastados do consumo. Isso traz diversas desvantagens, como o desperdício e encarecimento do produto final. Uma alternativa que vem sendo explorada é a agricultura urbana e periurbana, que complementa as atividades agrícolas rurais com o diferencial de estar integrada aos sistemas econômicos e ecológicos urbanos.

Este modelo traz benefícios em relação ao modelo tradicional como: redução de desperdícios com transporte, água e armazenamento; produção mais nutritiva e menos processada; redução do uso de pesticidas e contribuição para a economia, saúde e segurança alimentar. Sendo o ramo da agricultura urbana ainda tecnologicamente imaturo, principalmente no âmbito doméstico, o projeto Agrosmart pretende contribuir com um sistema eficiente para monitoramento e controle de hortas domésticas.

Neste contexto, foi desenvolvido o projeto de formatura pelos alunos Matheus Guilherme Gonçalves, Paulo Massayoshi Hirami e Rafael Augusto Conceição Baptista das Neves, do curso de Engenharia de Computação da Escola Politécnica da USP, sob orientação do professor Dr. Carlos Eduardo Cugnasca, que será apresentado nos dias 5 e 6 de janeiro de 2022.

Este projeto consiste em conceber e construir uma sistema que auxilie no monitoramento e controle de sistemas de produção vegetal domésticos, no contexto da agricultura urbana. Para iniciar o projeto foram levantadas as principais métricas de saúde num cultivo, que são a temperatura e luminosidade do ambiente e a umidade e fertilidade do solo.

O dispositivo escolhido para realizar essas medições foi o Xiaomi Flora, que é capaz de medir os quatro requisitos de maneira simultânea e possui conectividade via Bluetooth. Para sincronizar com a nuvem os dados obtidos pelo sensor, será utilizado um dispositivo de borda, que irá receber e transmitir mensagens contendo os dados das medidas. Uma vez que os dados estejam num servidor na nuvem, eles vão ser alocados e servidos para o aplicativo mobile, o que vai permitir acompanhamento em tempo real das plantas do usuário.

O sistema também possui atuadores que serão controlados por ação do usuário ou de maneira automática e vão permitir o controle e automação da irrigação e iluminação da horta, corrigindo estes fatores quando necessário.



Arquitetura

  • Computação em névoa: coleta dados e execução dos atuadores;

  • Camada de computação em borda: processamento das mensagens e terminal de comunicação

  • Camada em Nuvem: tratamento e armazenamento de dados

  • Interface mobile: interface com o usuário final.