2. REDES DE SENSORES INALÁMBRICAS
2.10 REDES DE SENSORES APLICADAS A LA AGRICULTURA
En los últimos años las Redes de sensores han jugado un papel importante dentro del desarrollo de aplicaciones involucradas en diferentes áreas, revolucionando la forma en que las personas intercambian información y coordinan sus actividades. Estas redes permiten la observación y el control del mundo físico, a través de dispositivos diminutos y bajos en costos, los cuales permiten el desarrollo de sensores multifuncionales caracterizados por utilizar poca energía, ser de un tamaño pequeño y de una capacidad
de comunicación a cortas distancias. [11] Estos dispositivos denominados también nodos
están compuestos por una unidad de procesamiento muy pequeña, memoria, unidad de comunicación inalámbrica y varios dispositivos de censado los cuales son capaces de detectar la variación de una magnitud física tal como temperatura, iluminación,
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movimiento y presión; convertir el valor de ésta, en una señal eléctrica ya sea analógica o digital.
Estas son algunas de las características de las redes de sensores inalámbricos: Una WSN está compuesta por una gran cantidad de nodos (cientos o miles). Las redes inalámbricas de sensores deben ser tolerantes a fallas (redundantes). Una WSN utiliza protocolos que le permitan auto-configurarse.
El costo de los nodos debe ser reducido.
Los nodos sensores pueden variar según el fabricante en capacidades de cómputo, memoria, interfaces de comunicación.
La agricultura es una de las áreas donde se cree que las redes de sensores inalámbricas, puedan implementarse con mayor rapidez, ya que a través de ellas se favorece en el control del consumo de agua y pesticidas, aportando mayormente en la preservación del medio ambiente, es así como la utilización del conjunto de sensores estratégicamente ubicados permite la monitorización de los cultivos, controlando parámetros como temperatura y humedad de las hojas que afectan la fenología de la planta con el fin de detectar rápidamente situaciones adversas y corregirlas a tiempo.
La agricultura de precisión consiste en el uso de sistemas de información basados en diversas tecnologías aplicadas al ámbito de la producción agraria, entre estas tenemos: Redes de Sensores Inalámbricos (WSN), Sistema de Posicionamiento Global (GPS), Evaluación de Espectroscopia en el infrarrojo cercano (NIR), Sistemas de Información Geográfico (SIG). Sistemas que proporcionan medios de observación, evaluación y control de las prácticas agrícolas. [11]
Estos sistemas tecnológicos permiten la recolección de las variables que afectan los cultivos, de forma más precisa, obteniendo parámetros arbitrarios tanto en tiempo como en espacio, es decir información con altos niveles de resolución espacial y temporal, a diferencia de los modelos tradicionales que obtienen la información a través de la experiencia, observación visual e incluso en la mayoría de veces la percepción que tiene el agricultor del cultivo, es por ello que se considera que dichos modelos no son lo más óptimos para ser aplicados, ya que carecen de una escasa resolución espacial.
La utilización de las redes de sensores inalámbricos es una ventaja en cuanto a las aplicaciones agronómicas, especialmente en el cultivo de vides para pequeñas o grandes extensiones de tierra. Estas redes son instaladas en menor tiempo y con mayor facilidad de mantenimiento, aumentando el beneficio en tiempo real de la recolección de los datos realizándose con mayor rapidez en comparación con los métodos tradicionales utilizados por los agricultores. Dichas redes poseen la capacidad de reaccionar en tiempo real, activando alertas de eventos que deben ser atendidas manualmente por el agricultor, o activando sistemas de riego, de ventilación, iluminación con el fin de compensar situaciones no deseadas.
Debido a la importancia que trae consigo la utilización de las redes de sensores inalámbricos es posible mencionar algunas de sus aplicaciones implementados en diversos ámbitos, en los cuales la utilización de esta tecnología ha traído innumerables beneficios económicos y ambientales. A continuación citaremos algunos de ellos.
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Una de estas aplicaciones fue desarrollada por la Universidad de Carnegie Mellon, la cual implemento una red de sensores inalámbricos para facilitar las operaciones dentro de un vivero, en donde evaluaban diferentes parámetros como temperatura, humedad relativa del aire del suelo y la luz. Ellos recolectan los datos que intervienen en el cultivo y según estos datos activan actuadores que alteran la circulación del aire, la luminosidad y la temperatura. [14]
El proyecto Lofar Agro es un proyecto de investigación que se centra en el diseño e implementación de una red de sensores para la gestión agrícola, este proyecto tuvo como objetivo mejorar las condiciones de combate de fitóftoras2 . [15]
También se presentó una propuesta de la organización australiana para la investigación científica e industrial (CSIRO, por sus siglas en ingles), donde se pretende crear una “granja inteligente" que utiliza redes de sensores en una aplicación agropecuaria para colaborar con el aseguramiento del bienestar animal,
la inocuidad alimentaria y el impacto ambiental [16]
Finalmente las redes de sensores se encuentran aplicadas a diferentes ámbitos, en algunos casos el procesos de desarrollo está en su nivel de investigación, aplicando los diferentes estándares según la necesidad presentada, las investigaciones apuntan en direcciones relativamente claras, en donde la aplicabilidad de las redes permitan la mejora sustancial en diferentes procesos operativos como lo son la vigilancia ambiental, la agricultura de precisión, control de máquinas y procesos, automatización de edificios e instalaciones y sistemas de rastreabilidad. Sin embargo, la mayor aplicabilidad que tienen las redes de sensores se encuentra en la agricultura, fomentando proyectos que permiten la monitorización de cultivos y de grandes hectáreas de tierra, manteniendo un control adecuado de los cultivos, monitoreando datos, como clima, temperatura, humedad de los suelos, pH, entre otros, con estos parámetros es posible proporcionar indicadores que permiten relacionar la respuesta productiva de los cultivos de acuerdo al comportamiento de las diversas variables climatológicas locales. Y así tener un análisis y evaluación adecuados para el crecimiento y control de los cultivos.
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Phytophthora (del griego phytón, "planta" y phthorá, "destrucción"; "destructor de plantas") es un género de protistas de la clase Oomycetes que ocasionan plagas en las plantas. Heinrich Anton de Bary los describió por primera vez en 1875.
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