Sistema IoT con aplicación móvil para el monitoreode orquídeas en invernadero inteligente en San Martín
DOI:
https://doi.org/10.15649/2346030X.5510Palabras clave:
internet de las cosas, invernadero inteligente, monitoreo de cultivos, agricultura de precisión, sensores ambientales, automatización agrícolaResumen
Este estudio presenta el diseño e implementación de un sistema de invernadero inteligente para el monitoreo y la optimización del cultivo de orquídeas en la Amazonía peruana. El proyecto aborda las limitaciones del riego manual y del control ambiental en el cultivo tradicional de orquídeas mediante la integración de tecnologías del Internet de las Cosas (IoT), incluyendo microcontroladores Arduino Mega y ESP32-Cam, sensores DHT22 y YL-38, y una aplicación móvil personalizada desarrollada en Flutter. El objetivo fue automatizar los procesos de riego y ventilación, proporcionando a su vez una visualización de datos en tiempo real a través de Firebase. El sistema se implementó en un invernadero a escala diseñado para la especie de orquídea Spathoglottis unguiculata, nativa de climas tropicales. Los resultados experimentales, tras tres meses de operación continua, mostraron mejoras en la salud de las plantas, ciclos de floración regulares y una reducción significativa en el consumo de agua y energía. El sistema de riego por goteo automatizado mejoró la eficiencia hídrica, y los componentes alimentados por energía solar garantizaron la sostenibilidad energética. Esta solución de bajo costo y fácil replicación contribuye a las prácticas de agricultura inteligente en regiones rurales desatendidas. El trabajo futuro se enfocará en ampliar la integración de sensores, implementar análisis predictivos mediante aprendizaje automático y validar el rendimiento del sistema en invernaderos a escala comercial.
Referencias
[1] H. Ccalli Pacco, “Simulation of temperature control and irrigation time in the production of tulips using Fuzzy logic,” Procedia Comput. Sci., vol. 200, pp. 1–12, 2022, doi: 10.1016/j.procs.2022.01.199.
[2] M. S. Mohammad Pandi et al., “IoT Based Greenhouse Condition Monitoring System for Chili Plant Growth,” J. Adv. Res. Appl. Sci. Eng. Technol., vol. 41, no. 1, pp. 142–153, 2024, doi: 10.37934/araset.41.1.142153.
[3] M. Danita, B. Mathew, N. Shereen, N. Sharon, and J. J. Paul, “IoT Based Automated Greenhouse Monitoring System,” in 2018 Second International Conference on Intelligent Computing and Control Systems (ICICCS), 2018, pp. 1933–1937. doi: 10.1109/ICCONS.2018.8662911.
[4] D. Lévano-Rodriguez, J. H. Gonzales-Garay, M. Lévano-Casildo, and J. L. López-Gonzales, “Design of an autonomous multiparameter buoy with photovoltaic energy and remote communication based on IoT for aquaculture environments,” Rev. Científica Sist. E Informática, vol. 5, no. 1, p. e866, Jan. 2025, doi: 10.51252/rcsi.v5i1.866.
[5] E. Ayuningsih, S. Suryono, and V. Gunawan, “Fuzzy Rule-Based Systems for Controlling Plant Growth Parameters in Greenhouses Using Fog Networks,” in 2019 Fourth International Conference on Informatics and Computing (ICIC), 2019, pp. 1–6. doi: 10.1109/ICIC47613.2019.8985857.
[6] I. Ardiansah, N. Bafdal, E. Suryadi, and A. Bono, “Greenhouse Monitoring and Automation Using Arduino: a Review on Precision Farming and Internet of Things (IoT),” Int. J. Adv. Sci. Eng. Inf. Technol., vol. 10, no. 2, pp. 703–709, Apr. 2020, doi: 10.18517/ijaseit.10.2.10249.
[7] R. Aguilar-González, M. Cárdenas-Juárez, J. C. Rodríguez-Ortiz, and M. J. Romero-Méndez, “Monitoreo de Temperatura Mediante Red de Sensores para Mejorar el Uso del Agua en la Agricultura,” Terra Latinoam., vol. 41, 2023, [Online]. Available: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=57375131054.
[8] S. R. Barkunan, V. Bhanumathi, and J. Sethuram, “Smart sensor for automatic drip irrigation system for paddy cultivation,” Comput. Electr. Eng., vol. 73, pp. 180–193, 2019, doi: 10.1016/j.compeleceng.2018.11.013.
[9] L.-B. Chen, G.-Z. Huang, X.-R. Huang, and W.-C. Wang, “A Self-Supervised Learning-Based Intelligent Greenhouse Orchid Growth Inspection System for Precision Agriculture,” IEEE Sens. J., vol. 22, no. 24, pp. 24567–24577, 2022, doi: 10.1109/JSEN.2022.3221960.
[10] S. Khummanee, S. Wiangsamut, P. Sorntepa, and C. Jaiboon, “Automated Smart Farming for Orchids with the Internet of Things and Fuzzy Logic,” in 2018 International Conference on Information Technology (InCIT), 2018, pp. 1–6. doi: 10.23919/INCIT.2018.8584881.
[11] C. Villalobos-Culqui, C. García-Rivas-Plata, and O. A. Tuesta-Hidalgo, “Artificial vision model based on convolutional neural networks for black pod identification in cacao plantations,” Rev. Científica Sist. E Informática, vol. 5, no. 1, p. e678, Jan. 2025, doi: 10.51252/rcsi.v5i1.678.
[12] C. Y. T. Chen et al., “CWT IoT Device for Detecting Rare Events of Orchid Disease,” IEEE Internet Things J., vol. 11, no. 12, pp. 22830–22842, 2024, doi: 10.1109/JIOT.2024.3383832.
[13] R. P. G. S. Maleesha and P. D. Suranjini Silva, “Analyzing the Influence of Automated Water Distribution Systems on Precision Irrigation for Orchids: A Case Study Using Dendrobium Phalaenopsis Orchid Group,” in 2024 9th International Conference on Information Technology Research (ICITR), 2024, pp. 1–6. doi: 10.1109/ICITR64794.2024.10857793.
[14] Sukarwoto, A. Wimatra, J. V. Palpialy, I. Sulistianingsih, A. Akbar, and D. Nasution, “Internet of Things on Automatic Watering Systems for Papuan Black Orchids,” in 2023 Eighth International Conference on Informatics and Computing (ICIC), 2023, pp. 1–7. doi: 10.1109/ICIC60109.2023.10381975.
[15] J. Luo, S. Feng, M. Li, Y. He, Y. Deng, and M. Cao, “Effect of magnetized water irrigation on Cd subcellular allocation and chemical forms in leaves of Festuca arundinacea during phytoremediation,” Ecotoxicol. Environ. Saf., vol. 277, p. 116376, 2024, doi: 10.1016/j.ecoenv.2024.116376.
[16] K. Spanaki, E. Karafili, and S. Despoudi, “AI applications of data sharing in agriculture 4.0: A framework for role-based data access control,” Int. J. Inf. Manag., vol. 59, p. 102350, 2021, doi: 10.1016/j.ijinfomgt.2021.102350.
[17] R. Rayhana, G. Xiao, and Z. Liu, “Internet of Things Empowered Smart Greenhouse Farming,” IEEE J. Radio Freq. Identif., vol. 4, no. 3, pp. 195–211, 2020, doi: 10.1109/JRFID.2020.2984391.
[18] Mokh. S. Hadi, S. Bhima Satria Rizki, M. A. As-Shidiqi, M. L. Arrohman, D. Lestari, and M. Irvan, “Smart Greenhouse Control System For Orchid Growing Media Based On IoT And Fuzzy Logic Technology,” in 2021 1st International Conference on Electronic and Electrical Engineering and Intelligent System (ICE3IS), 2021, pp. 165–169. doi: 10.1109/ICE3IS54102.2021.9649684.
[19] T.-W. Chang, W.-C. Wang, and R. Chen, “Intelligent Control System to Irrigate Orchids Based on Visual Recognition and 3D Positioning,” Appl. Sci., vol. 11, no. 10, 2021, doi: 10.3390/app11104531.
[20] R. Achmad Fauzy, H. Hudan Nuha, and A. Hamdi Abo Absa, “Implementation of Monitoring System and Prediction of Room Humidity for Orchid,” in 2022 IEEE Asia Pacific Conference on Wireless and Mobile (APWiMob), 2022, pp. 1–5. doi: 10.1109/APWiMob56856.2022.10014029.
[21] E. J. A. Aranibar Pumacota, E. Acuña Melo, and E. A. Velarde Allazo, “Development of a system for intelligent irrigation for the automation of water use,” in 21st LACCEI International Multi-Conference for Engineering, Education, and Technology: “Leadership in Education and Innovation in Engineering in the Framework of Global Transformations: Integration and Alliances for Integral Development,” Buenos Aires, Argentina: LACCEI, Jul. 2023. doi: 10.18687/LACCEI2023.1.1.918.
[22] Y. Dong, B. Werling, Z. Cao, and G. Li, “Implementation of an in-field IoT system for precision irrigation management,” Frontiers in Water, vol. 6. 2024. doi: 10.3389/frwa.2024.1353597.
[23] C. Liang et al., “Human Activity Changed the Genetic Pattern of the Orchid Phaius flavus Population,” Diversity, vol. 16, no. 11, 2024, doi: 10.3390/d16110685.
[24] S. Li et al., “Comparison of Orchid Conservation Between China and Other Countries,” Diversity, vol. 16, no. 11, 2024, doi: 10.3390/d16110692.
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