Sistema de monitoreo inteligente integrado en FPGA para decisiones de riego basadas en sensores de humedad del suelo y temperatura
Autores: Oukaira, Aziz; Benelhaouare, Amrou Zyad; Kengne, Emmanuel; Lakhssassi, Ahmed
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Sistema de monitoreo inteligente integrado en FPGA para decisiones de riego basadas en sensores de humedad del suelo y temperatura
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Agua
Riego
Tecnología
Humedad
Goteo
Agricultura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
La necesidad básica común a todos los seres vivos es el agua. Menos del 1% del agua en la tierra es agua dulce y su uso está aumentando diariamente. Las prácticas agrícolas solas requieren enormes cantidades de agua. La técnica de goteo mejoró la eficiencia del uso del agua en la irrigación e inició la introducción y desarrollo de la fertirrigación, la distribución integrada de agua y fertilizante. Las últimas décadas han visto una extensa investigación llevada a cabo en el área de desarrollo y evaluación de diferentes tecnologías disponibles para estimar/medir la humedad del suelo para ayudar en diversas aplicaciones y facilitar el uso del riego por goteo para usuarios y agricultores. En esta tecnología, la humedad y temperatura de la planta son monitoreadas y controladas con precisión en tiempo real sobre las raíces en forma de gotas, desarrollando un sistema inteligente de monitoreo para ahorrar agua y evitar su desperdicio utilizando la tecnología de riego por goteo. El agua se entrega a las raíces gota a gota, lo que ahorra agua y evita que las plantas se inunden y se pudran debido al exceso de agua liberado por métodos de riego como el riego por inundación, riego de bordes, riego de surcos y riego de cuencas de control. El riego por goteo con un sistema de monitoreo inteligente integrado es una de las técnicas más valiosas utilizadas para ahorrar agua y tiempo y energía de los agricultores. En este documento, diseñamos un sistema de monitoreo integrado basado en la tecnología CMOS de 65 nm en prácticas agrícolas que facilitaría la agricultura y permitiría a los agricultores monitorear los cultivos. Por lo tanto, para demostrar la viabilidad, se construyó un prototipo y se simuló con ModelSim y se validó con nclaunch, ambas herramientas de Cadence, así como la implementación en la placa FPGA, se realizó.
Descripción
La necesidad básica común a todos los seres vivos es el agua. Menos del 1% del agua en la tierra es agua dulce y su uso está aumentando diariamente. Las prácticas agrícolas solas requieren enormes cantidades de agua. La técnica de goteo mejoró la eficiencia del uso del agua en la irrigación e inició la introducción y desarrollo de la fertirrigación, la distribución integrada de agua y fertilizante. Las últimas décadas han visto una extensa investigación llevada a cabo en el área de desarrollo y evaluación de diferentes tecnologías disponibles para estimar/medir la humedad del suelo para ayudar en diversas aplicaciones y facilitar el uso del riego por goteo para usuarios y agricultores. En esta tecnología, la humedad y temperatura de la planta son monitoreadas y controladas con precisión en tiempo real sobre las raíces en forma de gotas, desarrollando un sistema inteligente de monitoreo para ahorrar agua y evitar su desperdicio utilizando la tecnología de riego por goteo. El agua se entrega a las raíces gota a gota, lo que ahorra agua y evita que las plantas se inunden y se pudran debido al exceso de agua liberado por métodos de riego como el riego por inundación, riego de bordes, riego de surcos y riego de cuencas de control. El riego por goteo con un sistema de monitoreo inteligente integrado es una de las técnicas más valiosas utilizadas para ahorrar agua y tiempo y energía de los agricultores. En este documento, diseñamos un sistema de monitoreo integrado basado en la tecnología CMOS de 65 nm en prácticas agrícolas que facilitaría la agricultura y permitiría a los agricultores monitorear los cultivos. Por lo tanto, para demostrar la viabilidad, se construyó un prototipo y se simuló con ModelSim y se validó con nclaunch, ambas herramientas de Cadence, así como la implementación en la placa FPGA, se realizó.