Simulación de gestión del agua de Internet de las cosas para una irrigación eficiente de arroz en Ruanda
Autores: Bamurigire, Peace; Vodacek, Anthony; Valko, Andras; Rutabayiro Ngoga, Said
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Simulación de gestión del agua de Internet de las cosas para una irrigación eficiente de arroz en Ruanda
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Acceso al agua
Agricultura
Tecnología IoT
Control de riego
Desarrollo económico
Rwanda
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
El papel central del acceso al agua para la agricultura es un desafío claro en cualquier parte del mundo y especialmente en áreas con variaciones estacionales significativas en la lluvia, como en el Este y Centro de África. La combinación de tecnologías modernas de sensores, Internet y equipos de riego avanzados combinados en un enfoque de Internet de las cosas (IoT) permite un control relativamente preciso del riego agrícola y crea la oportunidad para un uso eficiente del agua para las demandas agrícolas. Este enfoque de IoT puede aumentar la resiliencia de los sistemas agrícolas frente a demandas complejas de uso del agua. La mayoría de los trabajos anteriores sobre sistemas agrícolas de IoT se encuentran en el contexto de países con niveles más altos de desarrollo económico. Sin embargo, en Ruanda, con un bajo nivel de desarrollo económico, las ventajas del uso eficiente del agua desde la aplicación de la tecnología IoT requieren superar limitaciones como la falta de control de riego para los agricultores individuales, la falta de acceso a equipos y la baja fiabilidad de la energía y el acceso a Internet. En este trabajo, describimos un enfoque para adaptar estudios anteriores al contexto ruandés para el cultivo de arroz con riego. El sistema de bajo costo propuesto proporcionaría automáticamente control de riego según las necesidades de riego estacionales y diarias cuando los sensores y las comunicaciones del sistema funcionen correctamente. En casos de falla de componentes del sistema, el sistema cambia a un modo de predicción alternativo y envía mensajes a los agricultores con información sobre las fallas y opciones realistas de riego hasta que se corrija la falla. Utilizamos simulaciones para demostrar, para el Proyecto de Riego de Arroz Muvumba en el noreste de Ruanda, cómo respondería el sistema a la etapa de crecimiento, la lluvia efectiva y la evapotranspiración tanto para escenarios de operación correcta como de falla.
Descripción
El papel central del acceso al agua para la agricultura es un desafío claro en cualquier parte del mundo y especialmente en áreas con variaciones estacionales significativas en la lluvia, como en el Este y Centro de África. La combinación de tecnologías modernas de sensores, Internet y equipos de riego avanzados combinados en un enfoque de Internet de las cosas (IoT) permite un control relativamente preciso del riego agrícola y crea la oportunidad para un uso eficiente del agua para las demandas agrícolas. Este enfoque de IoT puede aumentar la resiliencia de los sistemas agrícolas frente a demandas complejas de uso del agua. La mayoría de los trabajos anteriores sobre sistemas agrícolas de IoT se encuentran en el contexto de países con niveles más altos de desarrollo económico. Sin embargo, en Ruanda, con un bajo nivel de desarrollo económico, las ventajas del uso eficiente del agua desde la aplicación de la tecnología IoT requieren superar limitaciones como la falta de control de riego para los agricultores individuales, la falta de acceso a equipos y la baja fiabilidad de la energía y el acceso a Internet. En este trabajo, describimos un enfoque para adaptar estudios anteriores al contexto ruandés para el cultivo de arroz con riego. El sistema de bajo costo propuesto proporcionaría automáticamente control de riego según las necesidades de riego estacionales y diarias cuando los sensores y las comunicaciones del sistema funcionen correctamente. En casos de falla de componentes del sistema, el sistema cambia a un modo de predicción alternativo y envía mensajes a los agricultores con información sobre las fallas y opciones realistas de riego hasta que se corrija la falla. Utilizamos simulaciones para demostrar, para el Proyecto de Riego de Arroz Muvumba en el noreste de Ruanda, cómo respondería el sistema a la etapa de crecimiento, la lluvia efectiva y la evapotranspiración tanto para escenarios de operación correcta como de falla.