Aplicação de uma rede de sensores sem fios como instrumento de medição de teor água de uma cultura agrícola

AUTOR(ES)

Joao Carlos Giacomin

FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

25/05/2007

RESUMO

Este trabalho apresenta os resultados de uma pesquisa para o desenvolvimento de um método de medição do teor de água de culturas agrícolas, o qual utiliza os sinais de rádio empregados na comunicação de uma rede de sensores sem fios (RSSF), sendo aplicável em agricultura de precisão. Uma RSSF instalada em um campo agrícola pode trabalhar de forma autônoma por mais de um ano, coletando informações do campo e transmitindo-as até uma central de coleta de dados (ponto de acesso). Neste tipo de aplicação, os dados são transmitidos por ondas de rádio (RF) passando por vários nós da rede (chamados nós sensores) até chegar ao ponto de acesso. A transmissão de dados por rádio requer cuidado com a qualidade da comunicação,visto que os sinais de RF se dispersam à medida que aumenta a distância percorrida, além de serem atenuados pela vegetação. Uma vez que a umidade das plantas e a quantidade de vegetação presente no caminho de propagação de RF influenciam diretamente a atenuação, a medição desta pode ser usada para se obter informações sobre o estado vegetativo e o conteúdo de água da cultura agrícola. A proposta deste trabalho consiste em se utilizar a medição da atenuação do sinal de RF de uma RSSF para se estimar o volume de água contidona vegetação de uma cultura agrícola, como a do milho. Um conjunto de tais medições deveser feito, utilizando alguns pares de nós sensores, os quais estejam distribuídos em uma região do campo agrícola, considerada uniforme, de forma a se obter um valor médio, representativodas características da vegetação naquela região. Vários trabalhos foram desenvolvidos emdécadas passadas empregando sistemas monolíticos baseados em radares, os quais utilizavama medição de intensidade de sinal de microondas para estimação do teor de água de culturasagrícolas. Diferentemente desses, utiliza-se neste trabalho um sistema distribuído de medição, baseado em uma rede de sensores sem fios, a qual tenha sido depositada em um campoagrícola com a finalidade de obtenção de dados diversos. A medição do teor de água da vegetação é obtida sem a necessidade de sensores adicionais, não implicando, portanto, em aumento de custo. O texto apresenta a formulação teórica que relaciona o volume de água na vegetação à atenuação das ondas de rádio. São apresentados um modelo de propagação e um modelo de medição do teor de água da vegetação utilizando-se as informações de intensidade de sinal recebido nas comunicações entre os nós de uma RSSF. Vários experimentos foram conduzidos em campos de produção de milho, dos quais foram obtidos resultados que confirmam a viabilidade da proposta.

ASSUNTO(S)

engenharia elétrica teses.

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