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Implantação de sistemas inteligentes de irrigação para a melhoria da produção da agricultura familiar em plantações cultivadas em estufas

Resumo do projeto

A agricultura familiar desenvolvida no Litoral Norte Gaúcho em propriedades de micro e pequeno porte é a fonte de renda de muitas famílias da região. Conversando com alguns agricultores que estão se aventurando com plantações realizadas em estufas e profissionalizando suas lavouras, constatou-se a demanda por incrementos na produção, principalmente em relação ao gerenciamento correto dos recursos hídricos através de sistemas de irrigação instalados no interior das estufas. Os relatos dos agricultores entrevistados sugerem que há empecilhos na administração da irrigação, principalmente quando pensamos em custo-benefício e autonomia de sistema, sendo que a inovação nesse quesito nos permitiria pensar em maior rentabilidade e lucratividade para as produções agrícolas em questão. Embora existam sistemas que desempenham este tipo de serviço de modo semiautomático, como os timers que permitem ao agricultor programá-los para fazer a irrigação das culturas em determinados horários, eles acabam por precisar de acompanhamento por conta da incapacidade de lidar com situações adversas, como as ocasionadas pela variação climática: em dias quentes haverá maior necessidade de água, ocorrendo o contrário em dias úmidos, o torna necessária a constante intervenção humana para reajustar as configurações. Tal fato acarreta em perda do tempo do agricultor e possível desperdício ou escassez de água, fatores estes que influenciam negativamente na qualidade agrícola e na distribuição da produção com preço competitivo para o comércio local. Neste momento torna-se pertinente a criação de um sistema de custo baixo, inteligente, preciso e capaz de realizar uma leitura automatizada das variáveis do ambiente, como os níveis de umidade do solo, e possa, de forma autónoma, manter as estufas irrigadas adequadamente. Deste modo, o projeto apresentado propõe o desenvolvimento de um sistema apto a ler e processar devidamente as informações do contexto e atuar com uma irrigação precisa com baixo custo. A testagem dos protótipos já está ocorrendo em ambiente de plantio através de uma metodologia experimental que visa aplicar o uso dos equipamentos em ambientes reais com situações práticas, buscando localizar problemas e brechas para melhoria do sistema. Inicialmente, estão sendo usados nos protótipos placas Arduino, sensores capacitivos de umidade do solo, relés e motores de água. O sistema funciona com a seguinte lógica: o Arduino processa as leituras recebidas do sensor de umidade através da lógica do algoritmo aplicado, responsável por definir se a irrigação deverá ou não ser feita de acordo com as circunstâncias especificadas pelas condições do ambiente, informação que é enviada ao relé – componente com função de interruptor – através de um sinal, assim ligando ou desligando o circuito do motor e determinando a irrigação. A partir dos testes, a irrigação autônoma manteve-se por alguns dias, bem como a avaliação de dados, possibilidades para o aperfeiçoamento do sistema foram identificadas, atingiu-se melhora na precisão dos sensores e também encontraram-se lógicas mais precisas para interpretação da umidade por parte do algoritmo. Em suma, busca-se atingir a criação de um sistema capaz de realizar tomada de decisões com base no contexto, o que torna o mesmo independente de esforços humanos e reduz, através de um funcionamento preciso, prejuízo ocasionado à saúde das culturas, sendo assim possível extrair ao máximo a utilidade da tecnologia de baixo custo, auxiliando a gestão de tempo do cotidiano dos agricultores e contribuindo para o máximo rendimento da sua produção agrícola, o que por consequência proporciona melhoria tanto no retorno financeiro quanto no bem estar social.

Alunos

Cauã Ferraz Jacques
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Orientadores

Josias Neubert Savóis

Instituição

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul- IFRS Campus Osório
Osório /
  Osório –  
  RS –
  Brasil

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