Agricultura de Precisión Habilitada por IoT: Desarrollando un Ecosistema para la Gestión Optimizada de Cultivos
Autores: Atalla, Shadi; Tarapiah, Saed; Gawanmeh, Amjad; Daradkeh, Mohammad; Mukhtar, Husameldin; Himeur, Yassine; Mansoor, Wathiq; Hashim, Kamarul Faizal Bin; Daadoo, Motaz
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Agricultura de Precisión Habilitada por IoT: Desarrollando un Ecosistema para la Gestión Optimizada de Cultivos
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Internet de las cosas
Agricultura
Redes de sensores inalámbricos
Iot
Métricas de evaluación del rendimiento
Redes 6lowpan
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El Internet de las Cosas (IoT) tiene el potencial de revolucionar la agricultura al proporcionar datos en tiempo real sobre las condiciones de los cultivos y el ganado. Este estudio tiene como objetivo evaluar la escalabilidad del rendimiento de las redes de sensores inalámbricos (WSNs) en la agricultura, específicamente en dos escenarios: el monitoreo de fincas de olivos y establos para el entrenamiento de caballos. El estudio propone un nuevo enfoque de clasificación del IoT en la agricultura basado en varios factores e introduce métricas de evaluación del rendimiento para escenarios fijos y móviles en redes 6LowPAN. El estudio utiliza COOJA, un simulador de WSN realista, para modelar y simular el rendimiento del protocolo 6LowPAN y del protocolo de enrutamiento para redes de bajo consumo y con pérdidas (RPL) en los dos escenarios agrícolas. Se comparten los ajustes de simulación para nodos fijos y móviles, siendo la principal diferencia la movilidad de los nodos. El estudio caracteriza diferentes aspectos de los requisitos de rendimiento en los dos escenarios agrícolas al comparar el consumo promedio de energía, el ciclo de trabajo de radio y los grados de conectividad del grafo de la red de sensores. Se propone un nuevo enfoque para modelar y simular animales en movimiento dentro del simulador COOJA, adoptando el modelo de punto de camino aleatorio (RWP) para representar los movimientos de los caballos. Los resultados muestran las ventajas de utilizar el protocolo RPL para el enrutamiento en redes de sensores móviles y fijas, que soporta topologías dinámicas y mejora el rendimiento general de la red. El marco propuesto se valida y prueba experimentalmente a través de simulaciones, demostrando la idoneidad del marco propuesto para escenarios fijos y móviles, proporcionando un rendimiento de comunicación eficiente y baja latencia. Los resultados tienen varias implicaciones prácticas para la agricultura de precisión al proporcionar una solución eficiente de monitoreo y gestión para fincas agrícolas y ganaderas. En general, este estudio proporciona una evaluación integral de la escalabilidad del rendimiento de las WSN en el sector agrícola, ofreciendo un nuevo enfoque de clasificación y métricas de evaluación del rendimiento para escenarios fijos y móviles en redes 6LowPAN. Los resultados demuestran la idoneidad del marco propuesto para la agricultura de precisión, proporcionando un rendimiento de comunicación eficiente y baja latencia.
Descripción
El Internet de las Cosas (IoT) tiene el potencial de revolucionar la agricultura al proporcionar datos en tiempo real sobre las condiciones de los cultivos y el ganado. Este estudio tiene como objetivo evaluar la escalabilidad del rendimiento de las redes de sensores inalámbricos (WSNs) en la agricultura, específicamente en dos escenarios: el monitoreo de fincas de olivos y establos para el entrenamiento de caballos. El estudio propone un nuevo enfoque de clasificación del IoT en la agricultura basado en varios factores e introduce métricas de evaluación del rendimiento para escenarios fijos y móviles en redes 6LowPAN. El estudio utiliza COOJA, un simulador de WSN realista, para modelar y simular el rendimiento del protocolo 6LowPAN y del protocolo de enrutamiento para redes de bajo consumo y con pérdidas (RPL) en los dos escenarios agrícolas. Se comparten los ajustes de simulación para nodos fijos y móviles, siendo la principal diferencia la movilidad de los nodos. El estudio caracteriza diferentes aspectos de los requisitos de rendimiento en los dos escenarios agrícolas al comparar el consumo promedio de energía, el ciclo de trabajo de radio y los grados de conectividad del grafo de la red de sensores. Se propone un nuevo enfoque para modelar y simular animales en movimiento dentro del simulador COOJA, adoptando el modelo de punto de camino aleatorio (RWP) para representar los movimientos de los caballos. Los resultados muestran las ventajas de utilizar el protocolo RPL para el enrutamiento en redes de sensores móviles y fijas, que soporta topologías dinámicas y mejora el rendimiento general de la red. El marco propuesto se valida y prueba experimentalmente a través de simulaciones, demostrando la idoneidad del marco propuesto para escenarios fijos y móviles, proporcionando un rendimiento de comunicación eficiente y baja latencia. Los resultados tienen varias implicaciones prácticas para la agricultura de precisión al proporcionar una solución eficiente de monitoreo y gestión para fincas agrícolas y ganaderas. En general, este estudio proporciona una evaluación integral de la escalabilidad del rendimiento de las WSN en el sector agrícola, ofreciendo un nuevo enfoque de clasificación y métricas de evaluación del rendimiento para escenarios fijos y móviles en redes 6LowPAN. Los resultados demuestran la idoneidad del marco propuesto para la agricultura de precisión, proporcionando un rendimiento de comunicación eficiente y baja latencia.