Implementación de un sistema mejorado de computación en el borde para la optimización del cultivo de fresas en invernaderos: un enfoque de agricultura inteligente
Autores: Abdo-Peralta, Paula; García-Pumagualle, Cristian; Carrera-Silva, Katherin; Frey, Catherine; Rosero-Erazo, Carlos Rolando; Ortega-Castro, John; Orozco, Juan Sebastián Silva; Toulkeridis, Theofilos
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Implementación de un sistema mejorado de computación en el borde para la optimización del cultivo de fresas en invernaderos: un enfoque de agricultura inteligente
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Agrotec 4.0
Sistema de agricultura inteligente
Cultivo de fresas
Tecnología de computación en el borde
Datos agrícolas
Gestión de recursos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio presenta AgroTec 4.0, un sistema de agricultura inteligente diseñado para revolucionar el cultivo de fresas en invernaderos a través de la tecnología de computación en el borde en la región andina de Ecuador. El objetivo principal ha sido mejorar la eficiencia de cultivo comparando los resultados de los cultivos de fresas con y sin el sistema, bajo condiciones de invernadero idénticas. Dado el bajo nivel educativo y económico de los agricultores locales, AgroTec 4.0 fue diseñado para ser fácil de usar, operar y rentable, capacitando a los productores con capacidades de toma de decisiones basadas en datos. Los hallazgos clave subrayan el potencial de AgroTec 4.0 y los datos agrícolas, incluido un aumento del 15% en el rendimiento de fresas, de 5.0 kg/m en el invernadero de control a 5.75 kg/m con AgroTec 4.0, destacando la capacidad del sistema para maximizar la productividad. También se ha producido una reducción significativa del 20% en el uso de agua, disminuyendo de 80 L/m en el invernadero de control a 64 L/m con el sistema, mostrando la eficiencia de AgroTec 4.0 en la gestión de recursos. Además, hubo mejoras significativas en la calidad de la fruta, con un aumento del 11.8% en el índice Brix (de 8.5 a 9.5) y un aumento del 16.7% en el peso promedio de la fruta (de 30 a 35 g), demostrando la capacidad del sistema para mejorar la calidad del producto. Finalmente, ha habido un impresionante retorno de inversión (ROI) del 103.03% con AgroTec 4.0, en comparación con ningún cambio en el ROI en el invernadero de control, enfatizando el valor económico de implementar esta tecnología. Estos resultados subrayan el potencial transformador de AgroTec 4.0 en la agricultura de precisión, ofreciendo un enfoque escalable y sostenible para productores a pequeña escala en Ecuador. La modularidad del sistema y las capacidades de análisis de datos en tiempo real permiten una adaptación flexible a diversas necesidades, proporcionando a los agricultores una interfaz intuitiva para gestionar cultivos y optimizar el uso de recursos. Este estudio demuestra la viabilidad de aprovechar los datos agrícolas y la computación en el borde para mejorar las prácticas de cultivo y aumentar la productividad, contribuyendo eficientemente a la sostenibilidad de la agricultura en entornos desafiantes.
Descripción
Este estudio presenta AgroTec 4.0, un sistema de agricultura inteligente diseñado para revolucionar el cultivo de fresas en invernaderos a través de la tecnología de computación en el borde en la región andina de Ecuador. El objetivo principal ha sido mejorar la eficiencia de cultivo comparando los resultados de los cultivos de fresas con y sin el sistema, bajo condiciones de invernadero idénticas. Dado el bajo nivel educativo y económico de los agricultores locales, AgroTec 4.0 fue diseñado para ser fácil de usar, operar y rentable, capacitando a los productores con capacidades de toma de decisiones basadas en datos. Los hallazgos clave subrayan el potencial de AgroTec 4.0 y los datos agrícolas, incluido un aumento del 15% en el rendimiento de fresas, de 5.0 kg/m en el invernadero de control a 5.75 kg/m con AgroTec 4.0, destacando la capacidad del sistema para maximizar la productividad. También se ha producido una reducción significativa del 20% en el uso de agua, disminuyendo de 80 L/m en el invernadero de control a 64 L/m con el sistema, mostrando la eficiencia de AgroTec 4.0 en la gestión de recursos. Además, hubo mejoras significativas en la calidad de la fruta, con un aumento del 11.8% en el índice Brix (de 8.5 a 9.5) y un aumento del 16.7% en el peso promedio de la fruta (de 30 a 35 g), demostrando la capacidad del sistema para mejorar la calidad del producto. Finalmente, ha habido un impresionante retorno de inversión (ROI) del 103.03% con AgroTec 4.0, en comparación con ningún cambio en el ROI en el invernadero de control, enfatizando el valor económico de implementar esta tecnología. Estos resultados subrayan el potencial transformador de AgroTec 4.0 en la agricultura de precisión, ofreciendo un enfoque escalable y sostenible para productores a pequeña escala en Ecuador. La modularidad del sistema y las capacidades de análisis de datos en tiempo real permiten una adaptación flexible a diversas necesidades, proporcionando a los agricultores una interfaz intuitiva para gestionar cultivos y optimizar el uso de recursos. Este estudio demuestra la viabilidad de aprovechar los datos agrícolas y la computación en el borde para mejorar las prácticas de cultivo y aumentar la productividad, contribuyendo eficientemente a la sostenibilidad de la agricultura en entornos desafiantes.