Resumo -Este trabalho mostra a análise da variação da temperatura em uma casa de vegetação, usando fatores de análise temporal e espacial. A casa de vegetação foi dividida em uma grade de 114 pontos de medições térmicas. Para cada ponto foram realizadas medições de temperatura em três alturas diferentes, a 0,30 m, 1,20m e 2,00 m, sendo que o experimento foi realizado três vezes em um dia, as 9, 12 e 16 horas. Os dados foram estatisticamente computados para mostrar a temperatura média na casa de vegetação em cada altura e horário do experimento. Além disto, o trabalho usa a análise geoestatística para a interpolação de dados e mostra a variação da temperatura na altura intermediária utilizando uma representação gráfica em duas e três dimensões. Os resultados mostram uma significativa variação da temperatura na casa de vegetação analisada e comprovam que o uso de métodos geoestatisticos pode ser uma eficiente ferramenta para a análise e controle de casa de vegetação. Palavras-chave: ambiente protegido; variação térmica; geoestatística.Abstract -This work shows the analysis of temperature variation inside a greenhouse, considering temporal and spatial factors. The greenhouse was divided as a grid with 114 points of thermal measurement. For each grid point the temperature was measured at 0.30m, 1.20m and 2.00 meters, and the experiment repeated three times in one day at 9, 12 and 16 hours. The data were statically computed to show the mean temperature inside the greenhouse for each different height and time. Besides, the work used the GS+ software for data interpolation and shows two-dimensional and three-dimensional representation of the temperature variation at the intermediate height of measurement. The results has shown a significant temperature variation in the greenhouse and proved that geostatistical methods can be an efficient tool for analysis and control of the greenhouse.
RESUMOCasas de vegetação com ventilação natural são muito utilizadas em países tropicais e pouco se sabe como este tipo de estrutura afeta a variabilidade espacial da umidade relativa do ar. O objetivo deste trabalho foi medir e verificar a variabilidade espacial da umidade relativa do ar no interior de uma casa de vegetação com ventilação natural. Para a medição da umidade relativa do ar foi utilizado um termo-higrômetro e amostrados 114 pontos dentro da casa de vegetação, nos horários das 9, 12 e 16 h e nas alturas de 0,3; 1,2 e 2,0 m. Os dados adquiridos foram processados pelo software geoestatístico GS+ e para gerar mapas de visualização para cada horário e altura, utilizou-se o software Surfer 10.3.705. Os resultados demostraram que ocorreram variações na distribuição espacial da umidade relativa do ar no interior da casa de vegetação com ventilação natural. Palavras-chave: agroclimatologia, casa de vegetação, geoestatística Spatial variability of relative humidity inside tropical greenhouse ABSTRACTGreenhouse with natural ventilation is widely used in tropical countries, and little knowledge is available about how this type of structure affects the spatial variability of agroclimatic variables. The aim of this study was to analyse the spatial variability of relative humidity inside a greenhouse with natural ventilation. The measurement of relative humidity was done at 114 points inside the greenhouse at 9, 12 and 16 hours and on heights of 0.3, 1.2 and 2.0 m. The acquired data were processed by the geostatistical software GS+ and maps were generated and displayed for each time and height using the Surfer 10.3.705 software. The results showed that there were variations in the spatial distribution of relative humidity inside the greenhouse.
Climatic factors directly influence growth and productivity of plants inside greenhouses, where temperature can be considered one of the major parameter in this context. Thus, the aim of this research was to develop a low cost device for thermal sensing and data acquisition, and use it in data collection and analysis of spatial variability of temperature inside a greenhouse with tropical climate. The developed equipment for thermal measurements showed a high degree of accuracy and fast responses in measurements, proving its efficiency. The data analysis interpretations were made from the elaborations of variograms and of tridimensional maps generated by a geostatistical software. The processed data analysis presented that a greenhouse without thermal control has spatial variations of air temperature, both in the sampled horizontals layers as in the three analyzed vertical columns, presenting variations of up to 3.6 ºC in certain times.Keywords: Spatial dependence; geostatistics; thermometric tool. Desenvolvimento de tecnologias e métodos para monitoramento da variabilidade espacial da temperatura em ambientes de cultivo protegido ResumoOs fatores climáticos influenciam diretamente o crescimento das plantas e a produtividade dentro de casas de vegetação, sendo que a temperatura pode ser considerada um dos fatores mais importantes nesse contexto. Assim, o objetivo desse trabalho foi desenvolver um dispositivo de baixo custo para sensoriamento térmico e aquisição de dados, e utilizá-lo no levantamento de dados e análise da variabilidade espacial da temperatura no interior de uma casa de vegetação de clima tropical. O dispositivo físico de medição térmica desenvolvido apresentou um alto grau de exatidão e respostas imediatas nas medições, comprovando sua eficiência. As interpretações dos dados foram feitas a partir da elaboração de variogramas e de mapas tridimensionais gerados por um software geoestatístico. Os dados analisados mostraram que uma casa de vegetação sem controle térmico apresenta variações espaciais da temperatura do ar tanto nas camadas horizontais amostradas, como nas três alturas de colunas verticais analisadas, apresentando variações de até 3,6ºC em determinados horários.Palavras-chave: Dependência espacial; geoestatística; ferramenta termométrica. Desarrollo de tecnologías y métodos para monitoreo de la variabilidad espacial de la temperatura en ambientes de cultivo protegido ResumenLos factores climáticos influyen directamente en el crecimiento de las plantas y la productividad en los invernaderos, siendo que la temperatura puede ser considerad como uno de los factores más importantes en este contexto. El objetivo de este trabajo fue desarrollar un dispositivo de bajo costo para el sensoriamento térmico y adquisición de datos, y su utilización en la recolección de datos y análisis de la variabilidad espacial de la temperatura dentro de un invernadero con clima tropical. El dispositivo físico de medición térmica desarrollado mostró un alto grado de precisión y respuestas inmediatas en las...
DESIGN OF A Wireless Sensor Network FOR GreenhouseS Temperature Analysis Rogério Zanarde Barbosa1 and João EDUARDO MACHADO Perea Martins 2 1 Faculty of Higher Education and Integral Formation (FAEF), 17400-000, Garça-SP, Brazil. E-mail: rogeriozanarde@gmail.com. 2 Computer Science Department, School of Sciences (FC), São Paulo State University (UNESP), 17033-360, Bauru-SP, Brazil. E-mail: perea@fc.unesp.br. Orcid iD https://orcid.org/0000-0003-1056-497X 1 Abstract This work presents a wireless sensor network designed with fifteen temperature sensors to monitor this parameter variation inside a greenhouse, where all temperature values were transmitted by radio to a distant computer that records it into a database that allows a detailed temperature analysis. The results showed that the network operated efficiently in the greenhouse and allows more accurate definitions relative to the optimal sensor locations for extreme temperatures verification, and also allow a precise description of temperature variation over time. Keywords: WSN, climate, temperature, sensors Barbosa, R. G. and Perea Martins, J. E.M. PROJETO DE UMA rede de sensores sem fio PARA ANÁLISE DA TEMPERATURA EM CASAS DE vegetação 2 Resumo Este trabalho apresenta uma rede de sensores sem fio, projetada com quinze sensores de temperatura para monitorar a variação deste parâmetro dentro de uma estufa, onde todos os valores de temperaturas foram transmitidos por rádio para um computador remoto, no qual foi gravado um banco de dados para permitir uma análise detalhada deste parâmetro. Os resultados mostraram que a rede operou eficientemente na estufa e permite precisas definições relativas às localizações ótimas dos sensores para a verificação de temperaturas extremas e também permite uma descrição precisa da variação de temperatura ao longo do tempo. Palavras-chave: RSSF, clima, temperatura, sensores
Abstract -This work focuses basically on the design and analysis of simple and low cost hardware systems efficiency for temperature measurement in agricultural area. The main objective is to prove quantitatively, through statistical data analysis, to what extent a simple hardware designed with inexpensive components can be used safely in the indoor temperature measurement in farm buildings, such as greenhouses, warehouse or silos. To verify the of simple hardware efficiency, its data were compared with data from measurements with a high performance LabVIEW platform. This work proved that a simple hardware based on a microcontroller and the LM35 sensor can perform well. It presented a good accuracy but a relatively low precision that can be improved when performed some consecutive signal sampling and then used its average value. Although there are many papers that explain these components, this work has the distinction of presenting a data analysis in numerical form and using high performance systems to ensure critical data comparison.Index Terms -Temperature measurement, sensor, Microcontroller.
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