An IoT service-oriented system for agriculture monitoring

Cambra, Carlos; Sendra, Sandra; Lloret, Jaime; García, Laura

doi:10.1109/icc.2017.7996640

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“…The design of a smart IoT communication system manager used as a low-cost irrigation controller described in the research work [6]. The authors used LoRa WAN network protocol to show the best solution for data acquisition in farming systems.…”

Section: Related Workmentioning

confidence: 99%

Automated Aeroponics System Using IoT for Smart Farming

Kerns¹,

Lee²

2017

ESJ

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In recent years, the Internet of Things (IoT) has received much attention in the areas of industry and academia. Currently, IoT technologies are being applied in many fields and is changing lives in many areas such as smart homes, smart cities, smart grids, autonomous cars, and the industrial internet. Howbeit, traditional agriculture is still waiting for many changes to occur in networking technology especially in IoT. Many researchers and engineers are working towards applying IoT technology to traditional agricultural methods. Aeroponics farming is an efficient and effective process for growing plants without using soil. When we apply IoT technology to an aeroponics system, it is expected that there will be many improvements such as decreasing water usage, increasing plant yield, minimizing rate of growth and reducing the workforce. In this paper, we designed and implemented a new automatic aeroponics system using IoT devices. Our system is comprised of three main components: a mobile application, service platform and IoT devices with sensors. The mobile application provides the user a graphical user interface to monitor and adjust the aeroponics system. The service platform is a middleware system that provides information for the mobile application to store the gathered information from IoT devices using sensors within the aeroponics system. The IoT device uses sensors within the aeroponics system to control each pump and access data. Our work is a new application in the agricultural industry and is expected to be a promising application that will help the farmer with increasing productivity in farming and reducing carbon footprint. IntroductionAs technology develops, it will bring great advantages to human beings in all areas of life. Especially, the development of network technology is changing many areas of our lives such as smart homes, smart cities, smart grids, autonomous cars, and the industrial internet. Smart agriculture systems are an area that would benefit from this technology. By adapting the recent innovations in technology for farming it would add many benefits for farmers and reduce our carbon footprint.The Internet of Things (IoT) [1] is an emerging technology that provides internet connectivity and powerful data analytic capabilities to create a system in which objects in the physical world could be connected to the internet by sensors. However, smart farming is still in its infancy in regard to using IoT devices for agriculture. Aeroponics farming is an efficient and effective process for growing plants without using soil as a medium as well as with little water. In this paper, we propose new automated aeroponics system using IoT devices that will help the farmer by increasing productivity in farming. To the best of our knowledge, this is first work to design and implement of automated aeroponics system using IoT devices.The rest of the paper is organized as follows. Section II describes current research work in smart farming systems with IoT devices and IoT applications. In secti...

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Section: Related Workmentioning

confidence: 99%

Automated Aeroponics System Using IoT for Smart Farming

Kerns¹,

Lee²

2017

ESJ

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“…Este es el caso del trabajo presentado por C. Cambra et al [5] donde podemos ver una red de comunicaciones inalámbricas de bajo consumo basada en el uso de transmisores de radio en la banda ISM de 868MHz para crear un sistema inteligente de riego a través de comunicaciones, programadores y sensores de bajo consumo energético en agricultura extensiva al aire libre.…”

Section: Trabajos Relacionadosunclassified

“…Este es uno de los principales motivos por los que los desarrollos con sensores de este trabajo tengan como finalidad, el envío de datos e integración con la plataforma multimedia PLATEM PA (Plataforma Tecnologica Multimedia en agricultura de precisión) [5], diseñada para crear una interfaz de usuario con reglas inteligentes de decisión en la que pueden interactuar diferentes profesionales del sector agrícola con la finalidad de intercambiar opiniones y resolver problemas con una inmediata actuación en remoto.…”

Section: Introductionunclassified

Red de Sensores Inalámbricos de Bajo Consumo Energético en Agricultura Hidropónica

Cambra

Sendra

Jiménez

et al. 2017

Proceedings XIII Jornadas De Ingenieria Telematica - JITEL2017

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Resumen-Las nuevas tecnologías son la clave para mejorar la sostenibilidad en el sector agrícola y producir alimentos de calidad. Además, el uso de nuevas técnicas de cultivo, como la hidroponía, basada en la producción de alimentos en agua sin necesidad de cultivarlos en tierra, hace que se puedan analizar mejor las necesidades de la planta y proporcionarle las mejores condiciones de crecimiento. En este artículo presentamos el desarrollo de una red de sensores móviles orientada a monitorizar los patrones de necesidades de las plantas y tomar decisiones inteligentes según la captación de datos ambientales obtenida. La red está compuesta por nodos sensores comunicados con transceptores de radio distribuidos en una red mallada, que podría ser fácilmente adaptada a cualquier tipo de uso a petición del profesional. Esta red ha sido probada en un entorno de agricultura hidropónica. Finalmente el artículo muestra los resultados obtenidos en cuanto a tráfico generado, lo que nos permitirá en un futuro, hacer la red escalable.Palabras Clave-Smart farming, invernaderos inteligentes, red de sensores en horticultura, agricultura de precisión, sensores hidropónicos. I. INTRODUCCIÓNLa incorporación de la tecnología al sector agroalimentario está tomando un papel muy importante en la competitividad de los productores agrícolas. Hoy en día, el mercado demanda productos de mayor calidad y buena presentación por lo que los sistemas de producción se renuevan constantemente.La cosecha de cultivos en invernadero requiere una captación de datos en diferentes puntos, debido a la naturaleza espacial distribuida, donde las condiciones climáticas pueden variar dependiendo del punto de localización.El uso de redes de sensores inalámbricas (del inglés, Wireless Sensor Networks, WSN) se está extendiendo de forma exponencial en el sector agrícola [1], ya que se basan en dispositivos inalámbricos, de bajo consumo energético y económico, necesarios en entornos donde se tienen distancias muy extensas y sin posibilidad de acceder a la red eléctrica para suplir al sistema.Para desarrollar una red de monitorización en instalaciones agrícolas, como por ejemplo, tipo invernadero, podemos decidir entre emplear una infraestructura de comunicaciones inalámbricas, donde la cualificación técnica del personal encargado de la implementación de los dispositivos y su mantenimiento es elevada [2]. No obstante, podemos decantarnos por el uso de redes sin infraestructura que permita la movilidad de dispositivos sin perjudicar las comunicaciones entre ellos y de fácil instalación.En nuestra propuesta se ha optado por el uso de una tecnología de bajo coste que permite multiplicar los nodos en un sistema, o simplemente desecharlos ante cualquier anomalía de funcionamiento. Se ha optado por el use de los módulos Nordic RF24 que operan en la banda libre en Europa de 2,4 GHz. El bajo coste económico en la tecnología seleccionada de Nordic, nos 55

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“…Specific applications in which sensors are difficult to reach or difficult to replace (e.g. sensors embedded in concrete structures [3] or spread over agricultural areas [4]) call then for a careful analysis of lifetime-extending strategies, identifying the key components of energy efficiency in WSNs [5]. Aside from creating more energy efficient sensors, or designing specific radio protocols to enhance energy conservation, a simple yet effective solution is to sense only when and where necessary.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Energy Efficient WSN: a Cross-layer Graph Signal Processing Solution to Information Redundancy

Chiumento

Marchetti

Macaluso

2019

2019 16th International Symposium on Wireless Communication Systems (ISWCS)

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In this work an iterative solution to build a network lifetime-preserving sampling strategy for WSNs is presented. The paper describes the necessary steps to reconstruct a graph from application data. Once the graph structure is obtained, a sampling strategy aimed at finding the smallest number of concurrent sensors needed to reconstruct the data in the unsampled nodes within a specific error bound, is presented. An iterative method then divides the sensor nodes into sets to be sampled sequentially to increase lifetime. Results on a real-life dataset show that the reconstruction RMSE can be easily traded off for a larger number of disjoint sampling sets which improve the network lifetime linearly.

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An IoT service-oriented system for agriculture monitoring

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Automated Aeroponics System Using IoT for Smart Farming

Automated Aeroponics System Using IoT for Smart Farming

Red de Sensores Inalámbricos de Bajo Consumo Energético en Agricultura Hidropónica

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