Design and deployment of wireless sensor networks for aquaculture monitoring and control based on virtual instruments

Simbeye, Daudi Samson; Zhao, Jing; Yang, Songfan

doi:10.1016/j.compag.2014.01.004

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“…Otros ejemplos de la monitorización de agua son los presentados por, Simbeye et al [14] y por Rasin y Abdullah [15]. Ambos, propusieron en sus artículos una red de sensores para la monitorización de distintos parámetros del agua.…”

Section: Estado Del Arteunclassified

Diseño de una red de sensores para monitorizar una instalación acuícola

Rocher¹,

Parra²,

Taha

et al. 2017

Proceedings XIII Jornadas De Ingenieria Telematica - JITEL2017

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Resumen-En las instalaciones acuícolas la monitorización de la calidad del agua es fundamental para la automatización de los procesos. En este artículo presentamos una red de sensores que realizan medidas de la turbidez y la temperatura en todos los tanques. Como nodo se ha empleado un Flyport que manda los datos a un servidor y cuenta con una serie de alarmas programadas. Se ha diseñado la topología de red y física atendiendo a la estructura típica de estas instalaciones. Se ha estudiado el rendimiento de la red en distintos escenarios. Se ha establecido que el número máximo de Flyports por punto de acceso antes de devaluar la calidad de la conexión es de 5 Flyports, con una tasa de paquetes perdidos cercana al 0.5% y una tasa de paquetes por segundo media de 86.47.Palabras Clave-red inalámbrica; nodo sensor; calidad del agua; acuicultura; Flyport I. INTRODUCCIÓNEn la actualidad se está produciendo una sobreexplotación de los recursos pesqueros a nivel mundial [1]. Debido a esto, en los últimos años se ha producido una disminución de las capturas de pescado. No se están reduciendo los medios para realizar dichas capturas, sino que se están aumentando los medios para el aumento de las capturas [2]. Con el futuro aumento de la población y por ende el aumento de consumo de alimentos entre ellos el pescado, se debe asegurar una mayor cantidad de alimentos. Como no se puede extraer más peces del mar, es necesario aumentar la cantidad de peces criados mediante la acuicultura [3]. Está se puede desarrollar en mar abierto o en instalaciones en tierra. En las instalaciones en tierra el agua recibida pasa inicialmente a un tanque de recepción. En ese tanque de recepción el agua permanece cierto periodo de tiempo tras el cual es distribuida a los tanques de producción.La ventaja de las instalaciones en tierra, es poder controlar el agua de los tanques de producción. Esto es importante, pues la calidad del agua puede afectar negativamente al rendimiento bioenergético de los peces. Los sólidos suspendidos tienen efectos abrasivos, reducen la visión y producen problemas en las agallas [4,5]. La temperatura también se debe controlar debido a que una temperatura alta supone una bajada del oxígeno disuelto en el agua [6]. Además, la cantidad de alimento necesario para peces depende de la temperatura [7,8]. El estudio de la calidad del agua es un problema que ha sido abordado por muchos autores [9 -17]. Una de las principales limitaciones de las redes de sensores es el consumo energético [18].Para monitorizar las variables físico-químicas que puedan causar efectos negativos en los peces, se están utilizando redes de sensores inalámbricos (WSN). Los sensores pueden colocarse en los tanques. Cuando algún parámetro del agua no es adecuado se realizan acciones correctivas. Sin embargo, puede resultar más interesante detectar de forma anticipada las entradas de agua con problemas. Si monitorizamos la calidad del agua en el tanque de recepción podremos aislar determinados tanques de producción. Puede ser interesante aislar tanques con...

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Section: Estado Del Arteunclassified

Diseño de una red de sensores para monitorizar una instalación acuícola

Rocher¹,

Parra²,

Taha

et al. 2017

Proceedings XIII Jornadas De Ingenieria Telematica - JITEL2017

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“…Recent technological advancements make possible the deployment of modern methods for detection and control of aquaculture systems in various aspects (e.g. [5,6]). …”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Dynamic simulation based method for the reduction of complexity in design and control of Recirculating Aquaculture Systems

Varga

Balogh

Wei

et al. 2016

Information Processing in Agriculture

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Dynamic simulationModel controller Direct Computer Mapping A B S T R A C TIn this work we introduce the ''Extensible Fish-tank Volume Model" that can reduce the complexity in the design and control of the Recirculating Aquaculture Systems. In the developed model we adjust the volume of a single fish-tank to the prescribed values of stocking density, by controlling the necessary volume in each time step. Having developed an advantageous feeding, water exchange and oxygen supply strategy, as well as considering a compromise scheduling for the fingerling input and product fish output, we divide the volume vs. time function into equidistant parts and calculate the average volumes for these parts. Comparing these average values with the volumes of available tanks, we can plan the appropriate grades. The elaborated method is a good example for a case, where computational modeling is used to simulate a ''fictitious process model" that cannot be feasibly realized in the practice, but can simplify and accelerate the design and planning of real world processes by reducing the complexity.

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“…The development of environmental sensing technology offers a promising application for future evolution [5], with different data sharing methods such as, Wireless Local Area Network (WLAN) [6], Wireless Sensor Network (WSN) [7][8][9][10][11][12], including different communication technologies such as Zigbee transmission method [13][14][15][16], or GPRS network [17][18][19].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Water Quality Monitoring based on Small Satellite Technology

Gallah¹,

Bahri²,

Lazreg³

et al. 2017

ijacsa

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Abstract-In order to improve the routine of water quality monitoring and reduce the risk of accidental or deliberate contaminations, this paper presents the development of in-situ water quality monitoring and analysis system based on small satellite technology. A space mission design and analysis was performed in this work. The system consists of three segments; space segment including a constellation of nano-satellites, ground segment entailing the ground station and user-segment containing the in-situ water quality sensors. The authors studied the orbit characteristics and the number of nano-satellites required to cover the Middle East and North Africa (MENA) which presents the most water scarce region of the world. Thus, 9 nano-satellites distributed in 5 low earth orbits (600 km) are needed to cover MENA region continuously for about all the day. Data collected by various sensors such as pH and temperature are sent through Software Defined Radio (SDR) module which is responsible for the satellite communication.

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Design and deployment of wireless sensor networks for aquaculture monitoring and control based on virtual instruments

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Diseño de una red de sensores para monitorizar una instalación acuícola

Diseño de una red de sensores para monitorizar una instalación acuícola

Dynamic simulation based method for the reduction of complexity in design and control of Recirculating Aquaculture Systems

Water Quality Monitoring based on Small Satellite Technology

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