10th International Scientific Conference on Agricultural Development and Sustainability

10th Symposium of Agricultural Engineering

IoT system for recording environmental data with application in precision agriculture.

Abstract

The present work aims to design and implement a system for measuring and monitoring important environmental variables in agriculture based on Internet of Things technologies. The storage and visualization of the measured data is done through a web platform, based on ThingsBoard and hosted on national servers, which can be accessed through the Internet. Measurements are made using sensors for temperature, relative air humidity, soil moisture, atmospheric pressure, rainfall, illumination, wind speed and wind direction. These sensors are connected to the ESP32 development board to process the data, store them on an SD card, and send them to the web platform via Wi-Fi communication. The system firmware is based on the use of FreeRTOS as a real-time operating system, allowing a better use of the ESP32 resources. As results of the project, a prototype was implemented for experimental tests. During the influence of the tropical storm "Arlene", in June 2023, the response of the temperature, air humidity and atmospheric pressure sensors to weather conditions inside an apartment was measured and visualized. Likewise, tests were carried out on the measurement and visualization of the response of the lighting, soil humidity, rainfall, wind speed and wind direction sensors under controlled conditions of the corresponding variables.

Resumen

El trabajo presente tiene como objetivo diseñar e implementar un sistema de medición y monitoreo de variables ambientales importantes en la agricultura basado en las tecnologías de Internet de las Cosas. El almacenamiento y la visualización de los datos medidos se realizan a través de una plataforma web, basada en ThingsBoard y alojada en servidores nacionales, a la cual se puede acceder a través de Internet. Las mediciones se realizan empleando sensores de temperatura, humedad relativa del aire, humedad del suelo, presión atmosférica, pluviometría, iluminación, velocidad del viento y dirección del viento. Estos sensores son conectados a la placa de desarrollo ESP32 para procesar los datos, almacenarlos en una tarjeta SD, y enviarlos a la plataforma web a través de una comunicación Wi-Fi. El firmware del sistema se basa en el empleo de FreeRTOS como sistema operativo de tiempo real, permitiendo un mejor uso de los recursos del ESP32. Como resultados del proyecto, se implementó un prototipo para la realización de pruebas experimentales. Se realizó la medición y visualización de la respuesta de los sensores de temperatura, humedad del aire y presión atmosféricas ante condiciones climáticas dentro de un apartamento, durante la influencia de la tormenta tropical “Arlene” en junio del 2023. Igualmente, se realizaron pruebas sobre la medición y la visualización de la respuesta de los sensores de iluminación, humedad del suelo, pluviometría, velocidad del viento y dirección del viento ante condiciones controladas de las variables correspondientes.